基于模块的行星减速器设计自动化及修形齿面重构技术研究

发布时间：2017-10-27 07:08

  本文关键词：基于模块的行星减速器设计自动化及修形齿面重构技术研究

  更多相关文章： 减速器 模块化设计 NURBS曲面重构 参数化

【摘要】：低速、重载行星齿轮减速器广泛应用于矿山、煤矿、船舶等处的机械设备中作为减速、增速或变速装置。其设计计算频繁,工作量大。为了提高设计效率,适应市场竞争需求,采用新的设计方法对行星减速器进行设计。同时为了提高低速、重载行星减速器齿轮的承载能力和稳定性,需要对齿轮齿面进行修形,并重构修形齿轮。 本文将模块化设计思想应用到行星减速器设计中,设计了一套基于知识库的行星减速器设计自动化与模块参数化设计系统。同时本文在获得修形结果的基础了,利用NURBS曲面对修形齿轮齿面进行重构,在CATIA环境下获得了修形齿轮实体模型。 论文主要研究工作如下： (1)将行星减速器的设计知识程序化,利用CATIA二次开发CAA,建立了基于知识库的减速器自动化设计系统。 (2)将模块化设计思想应用在减速器设计中,对行星减速器进行模块划分；根据模块的划分,建立了行星减速器模块参数化设计系统,同时建立了减速器各个零部件之间的约束关系,采用自底向上的装配方法实现减速器的自动装配,并检查了干涉。 (3)研究了NURBS曲线曲面插值算法,在获得修形结果的基础上,利用CATIA及其二次开发CAA反算修形齿面的控制顶点、权因子和节点矢量等参数。 (4)根据得到的修形齿面参数,在CATIA中实现修形齿面的参数化重构,并通过调节控制点和权因子修改齿面形状,得到满足要求的修形齿面后,并在CATIA环境下得到修形后的齿轮三维模型。 本文设计的行星减速器设计自动化系统提高了减速器的设计效率,且模块化参数化设计系统适应于其他类型减速器的零件建模,具有一定的通用性。修形齿面的NURBS曲面重构系统实现了修形齿轮在CAD中的表现,为验证修形结果提供了模型,具有一定的创新型。
【关键词】：减速器 模块化设计 NURBS曲面重构 参数化
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH132.46
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 引言10
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势10-12
• 1.2.1 设计自动化国内外研究现状10-11
• 1.2.2 模块化设计国内外研究现状11-12
• 1.2.3 修形齿面重构方法国内外研究现状12
• 1.3 本文研究目的12-13
• 1.3.1 选题依据12-13
• 1.3.2 课题研究目的13
• 1.4 课题研究内容13-15
• 第2章 模块化设计及其在行星减速器中应用15-21
• 2.1 模块化设计概论15-16
• 2.1.1 模块化设计的基本概念和方法15
• 2.1.2 模块化设计的步骤15-16
• 2.2 模块化设计在减速器中应用16-20
• 2.2.1 减速器模块化设计的原理16-17
• 2.2.2 减速器模块的划分17-20
• 2.3 本章小结20-21
• 第3章 基于知识库的行星减速器设计自动化21-45
• 3.1 减速器设计知识分类和表示方式21-25
• 3.1.1 减速器设计知识分类21-22
• 3.1.2 减速器设计知识表示方式22-25
• 3.2 基于知识库的行星减速器设计自动化25-36
• 3.2.1 减速器总体设计25-31
• 3.2.2 减速器结构设计31-36
• 3.3 行星轮减速器设计自动化实例36-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第4章 基于CAA的模块参数化设计45-54
• 4.1 CATIA/CAA简介45-46
• 4.1.1 CATIA V545
• 4.1.2 CAA V545-46
• 4.2 减速器模块参数化设计46-48
• 4.2.1 基于CATIA的参数化设计46-47
• 4.2.2 减速器模块参数化设计47-48
• 4.3 减速器参数化装配及干涉检查48-50
• 4.3.1 参数化装配48-50
• 4.3.2 装配结果及干涉检查50
• 4.4 行星减速器模块参数化设计与装配实例50-53
• 4.5 本章小结53-54
• 第5章 修形齿面的NURBS曲面重构54-69
• 5.1 修形齿面节点坐标获取55-57
• 5.1.1 修形量计算55-56
• 5.1.2 获得修形后节点坐标56-57
• 5.2 修形齿面反算控制点57-61
• 5.2.1 计算u向多边形57-60
• 5.2.2 计算v向多边形60-61
• 5.3 CATIA中NURBS齿面重构61-62
• 5.4 NURBS曲面形状调节及曲面质量分析62-65
• 5.4.1 NURBS曲面形状调节62-63
• 5.4.2 NURBS曲面质量分析63-65
• 5.5 修形齿轮参数化重构实例65-68
• 5.6 本章小结68-69
• 结论与展望69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-74
• 攻读硕士学位期间发表论文及参与项目74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 汪云祥,高洪;模块化设计及其在齿轮减速器中的应用[J];安徽工程科技学院学报;2002年02期

2 孙守迁，梁小婉;基于设计目录的方案选择智能技术的研究[J];轻工机械;1995年02期

3 岳峰丽,郝长中,刘劲松,王颖;模块化减速机设计技术[J];沈阳工业学院学报;2000年04期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 高淑英;粗纱机广义模块化设计及其软件实现技术[D];天津大学;2005年

2 杨旭静;自由曲面高性能数控加工刀具路径技术研究[D];湖南大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 史政凯;兆瓦级风机增速器轮齿修形及载荷研究[D];沈阳工业大学;2011年

2 杨艳;修形齿轮数字化设计方法与技术[D];中南大学;2011年

3 伍琼仙;NGW型行星齿轮减速机构设计自动化系统研究[D];西南交通大学;2011年

4 韩翔;基于UG的2K-H行星减速器计算机辅助设计[D];西南交通大学;2004年

5 仝美娟;行星传动设计计算和三维建模系统的研究[D];太原理工大学;2005年

6 刘雄波;基于SolidWorks的通用减速器模块化设计研究[D];武汉理工大学;2006年

7 辛经纬;精梳机行星齿轮齿形修形及其实现方法研究[D];东华大学;2009年

，

本文编号：1102423