基于PTC Creo 3.0的行星齒輪傳動機構運動仿真

溫開元， 楊柳(浙江瑞立集團技術中心新能源開發部，浙江瑞安325200)

1 行星齒輪箱傳動機構的基本結構

1.1 行星齒輪箱傳動機構零件組成

行星齒輪箱傳動機構如圖1所示。

1.2 行星齒輪傳動機構的工作原理

圖1

齒輪箱上蓋及齒輪箱下蓋固定不動，電動機太陽齒輪帶動第一級行星齒輪轉動，第一級行星齒輪通過齒輪箱內齒輪帶動第一級齒輪支架及第二級太陽齒輪轉動，第二級太陽齒輪帶動第二級行星齒輪轉動，第二級行星齒輪通過齒輪箱上蓋內齒輪帶動第二級齒輪支架及第三級輸出花鍵齒輪轉動，從而輸出動力。

2 定義行星齒輪傳動機構各組件裝配文件

2.1 定義齒輪箱上下蓋組件裝配文件

打開三維軟件Creo3.0，建立裝配圖文件：齒輪箱上下蓋組件.asm，調入齒輪箱上蓋，在用戶定義欄不變，在自動定義欄選默認選項將其定義。調入齒輪箱下蓋，在用戶定義欄下拉選項中定義2個重合選項，將齒輪箱下蓋與齒輪箱上蓋相配合，在自動定義欄選重合選項，如圖2所示。

2.2 定義第一級齒輪支架組件裝配文件

圖2

圖3

建立裝配圖文件：第一級齒輪支架組件.asm，調入第一級齒輪支架，在用戶定義欄不變，在自動定義欄選默選項將其定義。調入第一級行星齒輪，在用戶定義欄選銷連接，在放置下拉選項軸對齊中將第一級行星齒輪軸與第一級齒輪支架軸對齊重合。在放置下拉選項平移中將第一級行星齒輪端面與第一級齒輪支架平面重合。即定義好第一級行星齒輪，其它2個行星齒輪同前面一樣定義，如圖3所示。

2.3 定義第二級齒輪支架組件裝配文件

建立裝配圖文件：第二級齒輪支架組件.asm，調入第二級齒輪支架，在用戶定義欄不變，在自動定義欄選默選項將其定義。調入第二級行星齒輪，在用戶定義欄選銷連接，在放置下拉選項軸對齊中將第二級行星齒輪軸與第二級齒輪支架軸對齊重合。在放置下拉選項平移中將第二級行星齒輪端面與第二級齒輪支架平面重合。即定義好第二級行星齒輪，其它3個行星齒輪同前面一樣定義，如圖4所示。

圖4

3 定義行星齒輪傳動機構裝配文件

建立裝配圖文件：行星齒輪傳動機構.asm。

1）調入齒輪箱上下蓋組件，在用戶定義欄不變，在自動定義欄選默選項將其定義。

2）調入電動機太陽齒輪，在用戶定義欄選銷連接，在放置下拉選項軸對齊中將電動機太陽齒輪軸與齒輪箱上下蓋組件軸對齊重合。在放置下拉選項平移中將電動機太陽齒輪下端面與齒輪箱上蓋端面設置好距離，如圖5所示。

圖5

3）將電動機太陽齒輪隱藏，將齒輪箱上下蓋透明，調入第一級齒輪支架組件，在用戶定義欄選銷連接，在放置下拉選項軸對齊中將第一級齒輪支架組件軸與齒輪箱上下蓋組件軸對齊重合，在放置下拉選項平移中將第一級齒輪支架組件下端面與齒輪箱上蓋端面設置好距離，如圖6所示。

4）將第一級齒輪支架組件隱藏，調入第二級齒輪支架組件，在用戶定義欄選銷連接，在放置下拉選項軸對齊中將第二級齒輪支架組件軸與齒輪箱上下蓋組件軸對齊重合，在放置下拉選項平移中將第二級齒輪支架組件下端面與齒輪箱上蓋下端面設置好距離，如圖7所示。

圖6

圖7

4 定義設置齒輪連接

圖8

1）定義電動機太陽齒輪與第一級行星齒輪的齒輪連接。將齒輪箱上下蓋組件及第二級齒輪支架組件隱藏，打開應用程序菜單，再打開下面的機構選項，再打開齒輪選項，出現齒輪副定義菜單，在齒輪1下面運動軸選項中選取電動機太陽齒輪的銷連接，輸入電動機太陽齒輪分度圓直徑。點選齒輪2下面運動軸選項中第一級行星齒輪的銷連接，輸入第一級行星齒輪分度圓直徑，其它2個齒輪同前面一樣定義，如圖8所示。

2）定義第一級行星齒輪與齒輪箱上蓋的內嚙合齒輪連接。點選齒輪選項，出現齒輪副定義菜單，在齒輪1下面運動軸選項中選取第一級齒輪支架組件的銷連接，輸入齒輪箱上蓋的內齒輪分度圓直徑。點選齒輪2下面運動軸選項中選取第一級行星齒輪的銷連接，輸入第一級行星齒輪分度圓直徑，其它2個齒輪同前面一樣定義，如圖9所示。

圖9

3）定義第二級太陽齒輪與第二級行星齒輪的齒輪連接。將齒輪箱上下蓋組件及第一級齒輪支架組件隱藏，再隱藏已定義的齒輪連接，打開齒輪選項，出現齒輪副定義菜單，在齒輪1下面運動軸選項中選取第二級太陽齒輪的銷連接，輸入第二級太陽齒輪分度圓直徑。點選齒輪2下面運動軸選項中第二級行星齒輪的銷連接，輸入第二級行星齒輪分度圓直徑，其它3個齒輪同前面一樣定義，如圖10所示。

圖10

4）定義第二級行星齒輪與齒輪箱上蓋的內嚙合齒輪連接。點選齒輪選項，出現齒輪副定義菜單，在齒輪1下面運動軸選項中選取第二級齒輪支架組件的銷連接，輸入齒輪箱上蓋的內齒輪分度圓直徑。點選齒輪2下面運動軸選項中第二級行星齒輪的銷連接，輸入第二級行星齒輪分度圓直徑，其它2個齒輪同前面一樣定義，如圖11所示。

圖11

5）定義伺服電動機。點選伺服電動機選項，出現伺服電動機定義菜單，在類型下面運動軸點選電動機太陽齒輪銷連接。在輪廓下面位置下拉菜單選速度，在下面模的長量輸入100，點選確定，如圖12所示。

6）定義機構分析。點選機構分析選項，出現分析定義菜單，在菜單下點選運行，行星齒輪傳動機構便轉動起來。然后點選確定。

7）行星齒輪傳動機構運動回放。點選回放選項，出現回放菜單，之前的機構分析文件出現在結果集的下框中，點選回放按鈕，出現動畫菜單，點選向前或向后按鈕，行星齒輪傳動機構便出現動畫的畫面。拖動動畫菜單下面速度，可使動畫速度加快或放慢，點選反轉按鈕，可使動畫正轉結束后反轉。點選捕獲按鈕，出現捕獲菜單，此時可將動畫轉換成行星齒輪機構.mpg或avi的視頻文件，可在播放器中播放。由此便完成了行星齒輪傳動機構運動仿真，如圖13所示。

圖12

圖13

5 結 語

本文給出了行星齒輪傳動機構的基本構成，并詳細介紹了利用三維軟件Creo對行星齒輪傳動機構進行機構運動仿真分析的步驟，可為機械傳動設計領域開展運動仿真提供參考。

[1]詹友剛.Creo3.0高級應用[M].北京:機械工業出版社,2014.

[2]詹友剛.Creo3.0快速入門教程[M].北京:機械工業出版社,2014.

[3]朱孝錄.齒輪傳動設計手冊[M].北京:化學工業出版社,2005.

[4]饒振綱.行星齒輪傳動設計[M].北京:化學工業出版社,2003.