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基于UG的汽车主减速器三维设计及仿真分析

作　者: 茅兴飞
导　师: 陈立新
学　校: 华北电力大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 参数化设计 UG二次开发球面渐开线锥齿轮仿真分析
分类号: U463.218.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 184次
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内容摘要

汽车主减速器是汽车传动系统的关键部件之一,弧齿锥齿轮作为减速齿轮具有承载能力强、传动平稳和安装精度要求低等优点;直齿锥齿轮作为差速器齿轮利用了结构紧凑,简单的特点。对于锥齿轮,齿轮齿廓精度决定了模型的精度,采用球面渐开线方程建立的渐开线生成的齿廓可以很好的保证齿形的精度。论文围绕汽车减速器齿轮的参数化设计问题,对弧齿锥齿轮和直齿锥齿轮进行了参数化建模方法进行了深入研究。目前,在锥齿轮的建模过程中,一般都采用背锥渐开线建模方法,尽管背锥渐开线锥齿轮的齿形与球面渐开线齿形非常接近,但总存在误差。针对这一情况,根据啮合原理,分析推导了球面渐开线方程。通过分析弧齿锥齿轮的加工成型原理,推导出易于在UG中实现的螺旋线参数方程,利用表达式的参数化建模方法,实现了球面渐开线弧齿锥齿轮的精确三维参数化造型。针对差速器直齿锥齿轮结构简单,具有很好的代表性,以UG/NX软件为平台,结合UG/OPEN二次开发模块、Visual C++6.0编程环境和Access数据库,建立了直齿锥齿轮参数化设计系统。利用UG/OPEN二次开发工具,采用UG/OPEN GRIP和UG/OPEN API混合编程方法,实现球面渐开线直齿锥齿轮程序化快速建模,大大提高齿轮建模的效率。在UG的装配模块中,在对差速器齿轮装配尺寸的基础上完成差速器壳的建模,实现自上而下的参数化三维造型设计,在完成减速器的总装配后进行了装配干涉检查。在高级运动仿真环境中,建立了运动分析方案,实现了机构的运动仿真和运动干涉,间隙测量等,验证齿轮运动机构设计的合理性等。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-15
  1.1 课题研究的背景及意义  10-11
  1.2 CAD 技术和齿轮CAD 系统的发展概况  11-13
    1.2.1 CAD 技术发展概况  11-12
    1.2.2 齿轮CAD 系统的发展概况  12-13
  1.3 课题主要研究内容  13-15
第2章三维参数化建模和基于UG 的二次开发技术  15-24
  2.1 参数化设计技术  15
  2.2 参数化建模方法  15-17
    2.2.1 基于特征的参数化设计  15-16
    2.2.2 基于草图的参数化设计  16
    2.2.3 基于表达式的参数化设计  16-17
  2.3 UG 软件的简介  17
  2.4 UG/OPEN 的二次开发技术  17-20
    2.4.1 UG 二次开发概述  18
    2.4.2 UG 二次开发工具  18-19
    2.4.3 UG 的参数化设计方法  19-20
  2.5 UG/OPEN API 程序开发框架  20-21
  2.6 UG/OPEN GRIP 程序开发  21
  2.7 数据库基础知识  21-23
    2.7.1 数据库、数据库管理系统和数据库系统  21-22
    2.7.2 数据模型  22
    2.7.3 Visual C++平台上基于ODBC 开发C/S 结构的数据库系统  22-23
  2.8 小结  23-24
第3章参数方程的推导及弧齿锥齿轮的建模  24-33
  3.1 差速器作用及原理  24-25
  3.2 球面渐开线方程的推导  25-27
    3.2.1 球面渐开线方程的数学模型  25-26
    3.2.2 球面渐开线方程  26-27
    3.2.3 基锥角的计算公式  27
  3.3 弧齿锥齿轮的建模  27-32
    3.3.1 弧齿锥齿轮简介  27-28
    3.3.2 圆锥螺旋线方程  28-29
    3.3.3 圆弧锥齿轮的参数方程  29-30
    3.3.4 弧齿锥齿轮的参数化建模  30-32
  3.4 本章小结  32-33
第4章基于VC++和GRIP的齿轮建模系统二次开发  33-45
  4.1 引言  33
  4.2 系统开发环境  33
  4.3 设置工程环境变量  33-34
  4.4 定制用户菜单  34-35
  4.5 UIStyler 对话框创建  35-36
  4.6 直齿锥齿轮的参数计算和GRIP 程序设计  36-38
    4.6.1 直齿锥齿轮的参数计算  36
    4.6.2 基于UG/OPEN GRIP 的齿轮参数化设计程序  36-38
    4.6.3 GRIP 程序的编译与连接  38
  4.7 VC 环境下建立UG 应用程序框架  38-39
  4.8 编写回调函数  39
  4.9 利用UG/OPEN API 和MFC 实现后台数据库的访问  39-42
    4.9.1 利用Visual C++生成可供UG/OPEN API 调用的DLL 工程  39-40
    4.9.2 创建对话框及对数据库访问  40-42
    4.9.3 编译、连接  42
  4.10 直齿锥齿轮数据库实例  42-43
  4.11 系统运行实例  43-44
  4.12 本章小结  44-45
第5章汽车主减速器的虚拟装配及仿真分析  45-54
  5.1 UG 装配模块简介  45-46
  5.2 差速器齿轮机构的装配和差速器壳的建模  46-49
    5.2.1 齿轮机构的装配  46-47
    5.2.2 差速器壳的建模及装配  47-48
    5.2.3 装配干涉检查  48-49
  5.3 汽车主减速器的运动仿真分析  49-53
    5.3.1 UG 的运动仿真模块的简介及一般步骤  49-50
    5.3.2 汽车主减速器的仿真模型的建立  50
    5.3.3 创建减速器的分析方案  50-51
    5.3.4 运动仿真过程的实现和结果输出  51-52
    5.3.5 运动仿真系统的分析功能  52-53
  5.4 本章小结  53-54
第6章结论与展望  54-56
  6.1 结论  54-55
  6.2 展望  55-56
参考文献  56-59
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  59-60
致谢  60-61
详细摘要  61-69

基于UG的汽车主减速器三维设计及仿真分析

内容摘要

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