基于SolidWorks和GearTrax的蝸輪蝸桿三維建模及運動仿真

2014-11-19 謝志平 貴州師范大學機械與電氣工程學院

  運用SolidWorks 和GearTrax 軟件構建蝸輪蝸桿機構簡化模型,按照機構的結構幾何尺寸,進行虛擬裝配。直接在運動仿真模塊Cosmosmotion 中通過設定原動件運動參數進行運動仿真,并檢查零件之間的干涉、分析運動狀態。結果表明,利用SolidWorks 和GearTrax 軟件可以對蝸桿機構實現三維實體快速建模,其運動特性與理論分析結果一致,驗證了機構設計的合理性。

  蝸桿傳動用于傳遞空間交錯軸間的運動和動力,主要由蝸桿和蝸輪組成,由于它具有傳動比大,結構緊湊,傳動平穩,沖擊振動小等優點,被廣泛應用于機床、汽車、儀器、冶金、礦山及起重運輸機械設備的傳動系統中。由于其齒廓形狀復雜,目前國內外常用的CAD/CAM 軟件都無法直接進行蝸輪蝸桿三維實體的設計,而且過程煩瑣,效率低,容易出錯。張新紅等以SolidWorks 為軟件平臺,用VB 實現對蝸輪蝸桿的三維參數化建模。傳統Pro /E 三維建模方法無法滿足機械系統快速建模的需要,郭術義等通過編制的Program 程序實現了蝸輪蝸桿的三維參數化快速建模。本文借助第三方插件來創建蝸輪蝸桿將非常方便,GearTrax是一種簡單易用的在SolidWorks 內部就可完成零件實體造型的工具,只需輸入指定的參數,Gear-Trax 便自動生成具有精確齒形的蝸輪蝸桿。

  本文運用SolidWorks和GearTrax軟件快速建立了蝸桿傳動機構的三維簡化模型,運用Solid-Works 中的Cosmosmotion 運動仿真軟件對蝸桿傳動機構進行分析,通過輸入主動件初始運動條件,計算機可自動進行分析,繪出各組成構件的速度和加速度運動曲線。避免了理論分析方法繁瑣的公式推導,并且分析結果為可視化的圖表,直觀且清晰。通過將模擬值與實測值的比較,證明了這一計算方法的正確性與可行性