基于UG的內嚙合齒輪副的3種運動仿真分析

田多林

摘 要：隨著科技的快速發(fā)展，計算機技術在許多領域中都得到了廣泛應用，內嚙合齒運動仿真是一項復雜的工作。以UG軟件平臺為基礎，對內嚙合齒輪副的運動仿真情況進行了重點分析，希望文中內容，對相關工作人員能夠有所幫助。

關鍵詞：UG；內嚙合齒輪；運動仿真

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.207

0 引言

運動仿真模塊本身具有強大的動力學、靜態(tài)、運動學分析能力，可以將其應用在構建運動機構模型模擬運動規(guī)律，跟蹤零件運動軌跡中。但是，在具體應用中，還存在許多問題，因此加強分析是必要的。

1 UG的優(yōu)勢

目前，制造業(yè)在發(fā)展過程中，面臨的一項最重大的挑戰(zhàn)是需要不斷進行技術創(chuàng)新，在生產制造過程中，如何在縮減產品成本的基礎上，提高利潤，并且能夠為此平衡。

UG作為一款新數(shù)字化產品開發(fā)系統(tǒng)，在應用中可以通過過程驅動場頻更新，從而使工程專業(yè)人員，在推動革新的基礎下，創(chuàng)造更大的經濟利潤。UG在為客戶提供優(yōu)秀的解決方案基礎上，確保解決方案能夠改善設計效率，降低成本，并且能夠縮短產品進入市場的時間。

2 UG/MOTION運動仿真具體分析

UG/MOTION運動仿真是構成UG/CAE中的一個關鍵構成部分，對其進行合理應用，能夠實現(xiàn)對任何二維或三維機構進行復雜動力、運動學分析分析和仿真操作，并且從實際應用情況來看，也取得了不錯的效果。具體實現(xiàn)步驟如下：（1）依據(jù)具體情況，構建一個合理的運行分析場景。（2）構建運動模型，其中包括的主要內容有，各個零件連續(xù)杠桿的特點，杠桿之間的運動副以及機構荷載等多項內容[1]。（3）設置運動參數(shù)，然后依據(jù)要求，將仿真數(shù)據(jù)模型提交給軟件，與此同時需要做好仿真運動動畫運動和輸出過程中的合理控制，從而確定最終仿真的合理性與科學性。（4）依據(jù)仿真結果數(shù)據(jù)相應的數(shù)據(jù)內容。

UG/MOTION運動仿真過程中，主要分為以下三個階段：（1）前處理，該過程主要包括連桿創(chuàng)建、運動副、定義驅動等內容，每項內容對運動仿真結果都會造成直接影響，因此必須做好相應的分析工作。（2）求解，在具體操作過程中的主要作用，是生產內部數(shù)據(jù)文件[2]。（3）后處理，包括內容包括分析處理數(shù)據(jù)，并且通過一套合理的方式，轉化成電影文件、動畫、圖標等。對各項內容進行總結概括，其包括的主要內容有包括以下過程，構建連桿、運動副、齒輪副、結算方案。在進入仿真后，應用“機構運動副向導”，系統(tǒng)依據(jù)裝配模型存在的約束關系，自動完成創(chuàng)建桿和運動副，例如創(chuàng)建連桿和運動副等方面存在不準確的情況，此時只需要進行適當調整即可。

該仿真在具體操作過程中，能夠提供豐富的報表文件和圖標文件，是一種相對比較高級的仿真形式，在應用中取得了不錯的效果。

3 圖像動畫仿真

圖像動畫仿真的具體內容如下：（1）在UG軟件平臺的“表達式”對話框中，定義變量。（2）通過視圖→可視化→創(chuàng)建動畫，然后進入“圖像動畫”對話框中，在“添加/復制”可視化名稱后，完成軌跡穿件。（3）編輯“參數(shù)”和“關鍵幀”內容，在該過程中需要特別主要注意的是，要勾選更新公式，只有確保以上各項操作內容的合理性與準確性，才能實現(xiàn)模型驅動參數(shù)化。該仿真的最大特點，是可以通過自動的方式對仿真參數(shù)進行修改。

4 齒輪副參數(shù)化裝配

內嚙合齒輪副裝配過程中，要確定內齒和外齒兩者之間的耦合關系，正確的耦合關系，是下一步工作正常開展的關鍵。在問題分析過程中，以內齒的中心為原點，豎直方向為x軸，水平方向為y軸，做一直角坐標系xoy，該坐標系是內嚙合齒輪副的決定坐標系；再以同樣的方式做一個x1o1y1坐標軸；以外齒的圓心為圓點豎直方向為x軸，水平方向為y軸，做一個直角坐標系x2o2y2，x1o1y1與x1o1y1分別表示內齒和外齒的相對坐標系，在構建過程中，需要確保x1o1y1與x1o1y1都汞有一個原點，從而完成內外齒輪兩者的正確裝配關系。

在具體仿真過程中，需要通過的后端不斷，改變y與y1夾角的大小，并且需要通過屏幕捕捉不同夾角下的嚙合圖，然后通過連續(xù)播放y與y1不同夾角下的圖，便可得到齒輪旋轉的運動仿真[3]。通過該仿真，一方面可以更加清楚的了解齒輪在具體運行過程中嚙合規(guī)律，另一方面，還可以對齒廓造型裝配模型是否準確，以及其在具體運行過程中遭受干涉進行詳細檢查。

5 結束語

UG軟件在齒輪運動仿真中有著廣泛應用，特別是在內嚙合齒輪副運動仿真中，利用UG可以使仿真質量得到進一步提升，從而提高相關設備的質量。但是，從UG的應用情況來看，還存在一些問題，因此需要加強對其的分析。

參考文獻：

[1]楊偉偉，宋廣禮，徐磊，趙藏.基于UG NX的電腦橫機編織機構運動仿真的研究[J].毛紡科技，2015（01）：6-10.

[2]黃躍娟，矯健，肖明喆.基于UG的復合輪系齒輪傳動三維建模及運動仿真分析[J].林業(yè)機械與木工設備，2015（02）：41-44+48.

[3]安蕾，程小慷.一種多級內嚙合航空齒輪泵設計與仿真[J].流體機械，2016（01）：49-53.