ZDY标准减速器参数化设计与建模系统研究

论文摘要

机械零件的参数化设计技术一直是机械CAD技术中最重要的技术之一。参数化设计不仅能够大幅地提高产品模型的生成和修改速度,而且能够保证产品模型的精度,参数化设计在机械产品的系列开发、相似设计及CAD系统的开发方面都发挥着重要作用。传统减速器的设计,往往周期较长,设计工作繁琐,因此,为了降低减速器传动部件的设计周期,简化设计工作,提高设计质量,快速、精确地完成减速器设计任务,最好的方法便是利用参数化设计技术,开发减速器传动部件的参数化设计系统。本文以ZDY标准减速器为对象,对其参数化设计与建模中的关键问题进行了较深入的研究,并重点对其设计计算过程中的设计资料数据处理方法、三维参数化造型技术原理与方法进行了研究。论文的主要工作与成果体现在以下几个方面:对ZDY标准减速器的结构及传统设计方法进行了探讨,研究了减速器设计过程中的数表和线图数据程序化处理与数据库管理方法,将数据插值、曲线拟合以及ADO技术引入数据处理中,有效解决了复杂线图与数表等程序数据处理难题。研究了ZDY型标准减速器三维参数化建模中的关键问题。通过采用Solid Edge中的变量表技术与VB直接调用Solid Edge建模技术相结合的方法,成功实现了齿轮传动、轴系部件以及标准件等零部件模型的三维造型参数化;利用同级变量技术与关联建模技术解决了装配模型中各零件尺寸协同变化问题。研究了ZDY型标准减速器的设计计算流程,重点对齿轮传动设计计算校核流程以及传动轴系部件设计计算校核流程进行了深入研究,为减速器参数化设计中自动获取设计参数提供了保障。以VB为开发工具,基于Solid Edge三维CAD软件,结合ADO技术与Access数据库技术,对ZDY标准减速器参数化设计与建模原型系统开发进行了研究。构建了原型系统整体框架,对原型系统的界面进行了详细设计,并通过实例设计说明了原型系统的使用方法与整体功能,验证了本课题研究思路、算法以及原型系统开发的可行性与正确性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.2 参数化设计技术研究现状
• 1.2.1 交互式参数化法
• 1.2.2 程序参数化
• 1.3 减速器参数化设计研究现状
• 1.4 本文研究内容与方法
• 第2章 减速器的结构与设计
• 2.1 减速器的类型和特点
• 2.2 减速器传动装置的总体设计
• 2.3 减速器的主要结构设计
• 2.3.1 减速器的结构
• 2.3.2 齿轮的结构设计
• 2.3.3 轴的结构设计
• 2.3.4 箱体的结构设计
• 2.3.5 轴承的选择
• 2.3.6 其他零件的选择
• 2.4 小结
• 第3章 减速器设计资料的处理与管理
• 3.1 数表的程序化处理方法
• 3.1.1 数表的两种类型
• 3.1.2 函数型数表的程序化处理
• 3.1.3 非函数型数表的程序化处理
• 3.2 线图的程序化处理方法
• 3.2.1 线图数表化与插值处理
• 3.2.2 线图公式化
• 3.3 设计数据的处理
• 3.3.1 参数取整
• 3.3.2 取标准值
• 3.4 设计数据的数据库管理
• 3.5 小结
• 第4章 减速器三维建模的参数化技术
• 4.1 SOLID EDGE二次开发方法
• 4.1.1 Solid Edge 变量表技术
• 4.1.2 VB 中调用Solid Edge 直接建模
• 4.2 齿轮的参数化建模
• 4.2.1 齿坯参数化方法
• 4.2.2 齿形参数化方法
• 4.3 传动轴的参数化建模
• 4.4 箱体的参数化建模
• 4.5 标准件及常用件的参数化建模
• 4.5.1 标准件结构分析
• 4.5.2 零件参数化建模与变量分析
• 4.5.3 标准件装配模型参数化
• 4.5.4 标准件数据管理
• 4.6 减速器装配模型参数化
• 4.7 小结
• 第5章 减速器参数化建模原型系统设计与开发
• 5.1 软件平台与开发工具
• 5.2 系统整体构架
• 5.3 系统设计计算流程
• 5.3.1 系统的整体计算流程
• 5.3.2 齿轮传动设计计算与校核流程
• 5.3.3 传动轴系部件设计计算校核流程
• 5.4 系统界面设计
• 5.5 设计举例
• 5.5.1 基本参数设置
• 5.5.2 齿轮设计
• 5.5.3 轴设计
• 5.5.4 其他零部件设计
• 5.6 小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 在学期间发表的学术论文