[發(fā)明專利]齒輪傳動系統(tǒng)三維建模方法

有效

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• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110263445B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設計）人: 韓冰;楊小輝;劉更;王海偉;吳立言
• 申請（專利權）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 李振瑞

1.齒輪傳動系統(tǒng)三維建模方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1，構建待建模軸系的二維參數化模型，該模型中包括軸的二維參數化模型以及與該軸裝配在一起的零件的二維參數化模型；

步驟2，通過交互式方式確定不同軸系的二維參數化模型中齒輪間的嚙合關系，將多個軸系的二維參數化模型按照嚙合關系裝配在一起，得到齒輪傳動系統(tǒng)二維參數化模型；

步驟3，根據輸入信息構建功率輸入點模型和功率輸出點模型，并將功率輸入點模型和功率輸出點模型裝配到齒輪傳動系統(tǒng)二維參數化模型中；

步驟4，根據齒輪傳動系統(tǒng)二維參數化模型自動構建對應的三維模型；

其中，步驟2具體為：選擇軸系二維參數化模型S1中的齒輪G1，將其移動至與軸系二維參數化模型S2中待嚙合齒輪G2有部分重疊的位置，此時自動檢測齒輪G1、G2的模數值是否相同，旋向是否相反，若模數值相同并且旋向相反則自動調整齒輪G1在二維建模空間的位置，使齒輪G1的水平中心線平行于齒輪G2的水平中心線，齒輪G1的垂直中心線與齒輪G2的垂直中心線共線，同時自動調整軸系二維參數化模型S1中除齒輪G1外的零件二維參數化模型在二維建模空間中的位置，以保證軸系二維參數化模型S1上各模型的相對位置不變。

2.如權利要求1所述的齒輪傳動系統(tǒng)三維建模方法，其特征在于，步驟1具體包括包括：

子步驟11，按照輸入的軸內徑、外徑及長度在二維空間中構建光軸模型；

子步驟12，在光軸模型的基礎上通過交互式方法劃分軸段；

子步驟13，根據輸入信息選擇某一軸段的上下邊界修改軸徑，修改后得到軸的二維參數化模型；

子步驟14，通過參數化建模方法分別構建需要與已得到的軸二維參數化模型裝配在一起的零件的二維參數化模型；

子步驟15，按照輸入信息選擇待裝配的零件二維參數化模型，將其移動至待裝配的軸二維參數化模型的某個軸段上，按照選擇的尺寸調整方式將軸二維參數化模型和零件二維參數化模型裝配在一起，形成軸系二維參數化模型；

子步驟16，重復子步驟11～15構建其他軸系中軸和零件的二維參數化模型，并裝配形成軸系二維參數化模型。

3.如權利要求2所述的齒輪傳動系統(tǒng)三維建模方法，其特征在于，尺寸調整方式包括直徑調整方式和水平方向調整方式，直徑調整方式表示調整孔徑適應軸段外徑，水平方向調整方式表示設置零件二維參數化模型和軸段的安裝面皆為中點，安裝距離為0。

4.如權利要求1所述的齒輪傳動系統(tǒng)三維建模方法，其特征在于，在步驟3構建功率輸入點模型和功率輸出點模型之前，還對齒輪傳動系統(tǒng)二維參數化模型進行自動檢查。

5.如權利要求1所述的齒輪傳動系統(tǒng)三維建模方法，其特征在于，步驟4中在進行三維模型的構建時，首先將三維空間的坐標原點作為各零件三維模型的中心，將三維空間的X軸設置為各零件三維模型的軸向構建各零件的三維模型；其次根據齒輪傳動系統(tǒng)二維參數化模型中通過交互式方式以及裝配關系所確定的各零件中心坐標(x，y)，將相應零件的三維模型沿三維空間的X和Y軸分別平移x和y距離，從而確定相應零件在三維空間中的位置；最后根據齒輪傳動系統(tǒng)二維參數化模型中所確定的各齒輪的嚙合關系，確定相互嚙合的齒輪副，通過固定一個齒輪姿態(tài)不變，將另一個齒輪繞X軸旋轉θ角的方式實現齒輪副輪齒的自動嚙合。

6.如權利要求5所述的齒輪傳動系統(tǒng)三維建模方法，其特征在于，θ角的計算方法為：

式中，式中Z₁、Z₂分別為齒輪G₁、G₂的齒數，表示齒輪G₂兩輪齒之間的夾角，α定義為主動輪和從動輪中心線和X軸的夾角。