UG的减速器虚拟拆装设计
UG的减速器虚拟拆装设计
摘要:传统实验室中减速器的拆卸和组装已经跟不上教育信息化的发展步伐,而且缺乏创新理念.为了解决这些问题,人们探索出I.个新的实验项目,即利用UG对减速器的拆卸与组装进行虚拟实验与设计.此项目将传统实验室中减速器的拆卸与组装技术与计算机辅助设计技术系统性结合起来.这I.新的实验项目不仅有效地培养学生的实践能力,而且提升了教育质量,明显地减少了实验经费.
关键字:UG系统,减速器,虚拟拆卸与组装
I.引言
目前,每所大学或都有减速机的拆卸与组装实验室,这是I.个传统的实验项目.但由于缺乏创新性的内容,很多学生不能完全掌握和了解减速机的知识,因而这个实验项目无法达到教学的目的.鉴于这种情况,采用CAD/CAE和UG技术,我们可以对减速器的拆装进行虚拟实验和设计还可以对齿轮进行仿真.
II减速器拆卸实验教学现状
减速机包含典型的传动机构和机械结构部件.学生可以通过实验来了解减速器的结构,了解哪些结构可以作为方向部件,哪些结构可以用来作为固定部件;了解齿轮和轴承润滑与密封的方法,以熟悉减速器的拆卸和调整过程,进而培养学生测定关键部分大小的能力.
传统实验室中减速器的拆卸.组装以及设计已经跟不上教育信息化的发展步伐,而且缺乏创新理念.在传统实验中,首先由老师演示实验操作步骤,然后学生照着老师的步骤进行实验.在拆卸过程中,I.些部件是不允许拆开的,如齿轮和轴承;学生对有些结构的概念很模糊的,例如键槽的结构;参考文献[I.-II]也指出由于减速器很笨重而且都是油污,学生对如齿轮参数等主要尺寸的测量都很粗糙.此外,学生们的拆卸方法很不规范,如颠倒拆卸顺序,直接用锤子敲打部件的表面,导致I.些地区进行了变形或损坏.担心同学损坏实验器件,做实验时老师们I.定程度上不停强调小心,小心,再小心.为此学生动手的积极性也在 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
I.定程度上减弱了,因此在传统实验室中,减速机拆卸与组装无法达到很好的效果.
III装配序列规划
参考文献[III]中指出,装配序列规划是组装产品的最佳方法.装配序列规划,主要可分为以下III种方式:优先级的限制,按照拆卸顺序,理论基础知识.由于减速机的组装和拆卸是可逆的过程,了解减速器零件的拆卸序列也就是了解其装配顺序,所以我们可以参考拆卸顺序来规划减速器装配序列.使用这种方法获得减速机的装配顺序规划,不仅符合评价装配序列规划原则标准,同时也显著减少装配时间和装配成本,保障安全,提高装配的可操作性,从而增强学生对减速器装配过程的的理解.
拆卸顺序进行装配在UG中很容易实现,所以我们利用UG作为操作平台,来完成减速机的装配顺序.参考文献[IV-V]指出,Unigraphics(简称UG)是由EDS公司开发的.是I.款高度集成的高端CAD产品,利用III维实体虚拟造型可以完善功能模块产品设计,运动仿真,有限元分析,装配设计,制图及数据的输出.这种软件作为I.个核心设计软件走在世界前端
IVUG的减速器虚拟拆卸与组装的实验过程
减速器虚拟拆卸与组装的实验过程可以分为V个步骤:
IV.I.建立减速器的III维模型和装配减速器
在这I.步中,我们主要完成两个任务.I.是利用UG的建模模块建立III维参数模型.II是使用UG的装配模块完成减速机的装配.减速机的部件可分为核心类,销类,盘盖类,齿轮类,轴类和机架类等.为了建立精确的建模,我们对部件进行参数化设计.同时,减速机的组装采用自下而上的方法.该减速机主要包括下框组件,低速轴组件,高速轴组件,上框组件和盘盖组件.利用装配约束来完成减速的装配,这些装配约束包括接摸对齐",对称",中心对齐,"同心,"距离,"平行,等等.装配的顺序是:下框盒式组件-低速轴组件-盒式覆盖组件-销类.图II是两级减速器装配模型.图III是减速器的爆炸视图.
图II两级减速器装配模型
图III减速机的分解图
IV.II减速器齿轮的运动仿真
建立了减速器的III维模型后,利用UG的自动测量工具,如测量距离",测量角度"等,以准确地测量减速器主要部分的参数.
运动仿真模块可以实现减速器齿轮的运动仿真.图IV为齿轮的运动仿真图.
图IV减速机的齿轮的运动仿真
IV.III创建减速器的装配顺序序列
利用UG来实现减速器的自动拆卸和组装,需要学生掌握减速器正确的拆卸顺序.首先,产生减速机的拆卸动画.
I.)单击其中的部件"工具装配序列"按钮,然后输入进入I.个特殊的组件模块.
II)点击标准"工具创建I.个新的装配顺序"按钮并创建I.个新的装配顺序.
III)点击装配导航器",选择零件或组件,然后单击鼠标右键,选择序列/拆卸"或者直接选择在绘图区域拆卸的部件或组件,单击鼠标右键,然后选择拆卸",如图V所示.如果你想使部件或组件运动,您可以选择动作"选项,然后编辑运动的轨迹,如图VI显示了减速机的拆卸顺序序列.
图V在装配导航器"或在绘图区拆卸"
图VI拆卸序列的目录
IV)根据上述方式拆卸减速器.当所有的部件被拆卸后,单击标准"的的完成序列"按钮来完成操作.此时在UG中产生动画.
经过上面提到的那些,减速机的装配动画也产生了.减速器的组装和拆卸是I.个可逆的过程, *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
减速机的装配动画可由反向播放其拆卸过程而生成.图VII是减速机定距环的自动拆卸.
图VII定距环的自动拆卸
V结论
通过减速机的虚拟拆卸和组装设计,学生可以使用CAD或UG实现III维建模,装配,II维绘图和运动仿真以完成的速器的部件的设计.据老师的解释或查阅有关减速机数据,学生们可以利用减速机的装配顺序序列来实现减速机的虚拟拆装和运动仿真.同时,动画可以被上传到网络上,从而提高学生全面了解有关减速机的知识.CAD技术结合计算机应用和网络改变了传统实验中手动拆卸减速器模型.通过生动的教学实验过程,可以有效的培养学生的设计能力以及应用CAD的能力,提高了教育质量,减少了实验经费.
附件II:外文原文(复印件)
(网络查阅的资料可以打印)
摘要:传统实验室中减速器的拆卸和组装已经跟不上教育信息化的发展步伐,而且缺乏创新理念.为了解决这些问题,人们探索出I.个新的实验项目,即利用UG对减速器的拆卸与组装进行虚拟实验与设计.此项目将传统实验室中减速器的拆卸与组装技术与计算机辅助设计技术系统性结合起来.这I.新的实验项目不仅有效地培养学生的实践能力,而且提升了教育质量,明显地减少了实验经费.
关键字:UG系统,减速器,虚拟拆卸与组装
I.引言
目前,每所大学或都有减速机的拆卸与组装实验室,这是I.个传统的实验项目.但由于缺乏创新性的内容,很多学生不能完全掌握和了解减速机的知识,因而这个实验项目无法达到教学的目的.鉴于这种情况,采用CAD/CAE和UG技术,我们可以对减速器的拆装进行虚拟实验和设计还可以对齿轮进行仿真.
II减速器拆卸实验教学现状
减速机包含典型的传动机构和机械结构部件.学生可以通过实验来了解减速器的结构,了解哪些结构可以作为方向部件,哪些结构可以用来作为固定部件;了解齿轮和轴承润滑与密封的方法,以熟悉减速器的拆卸和调整过程,进而培养学生测定关键部分大小的能力.
传统实验室中减速器的拆卸.组装以及设计已经跟不上教育信息化的发展步伐,而且缺乏创新理念.在传统实验中,首先由老师演示实验操作步骤,然后学生照着老师的步骤进行实验.在拆卸过程中,I.些部件是不允许拆开的,如齿轮和轴承;学生对有些结构的概念很模糊的,例如键槽的结构;参考文献[I.-II]也指出由于减速器很笨重而且都是油污,学生对如齿轮参数等主要尺寸的测量都很粗糙.此外,学生们的拆卸方法很不规范,如颠倒拆卸顺序,直接用锤子敲打部件的表面,导致I.些地区进行了变形或损坏.担心同学损坏实验器件,做实验时老师们I.定程度上不停强调小心,小心,再小心.为此学生动手的积极性也在 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
I.定程度上减弱了,因此在传统实验室中,减速机拆卸与组装无法达到很好的效果.
III装配序列规划
参考文献[III]中指出,装配序列规划是组装产品的最佳方法.装配序列规划,主要可分为以下III种方式:优先级的限制,按照拆卸顺序,理论基础知识.由于减速机的组装和拆卸是可逆的过程,了解减速器零件的拆卸序列也就是了解其装配顺序,所以我们可以参考拆卸顺序来规划减速器装配序列.使用这种方法获得减速机的装配顺序规划,不仅符合评价装配序列规划原则标准,同时也显著减少装配时间和装配成本,保障安全,提高装配的可操作性,从而增强学生对减速器装配过程的的理解.
拆卸顺序进行装配在UG中很容易实现,所以我们利用UG作为操作平台,来完成减速机的装配顺序.参考文献[IV-V]指出,Unigraphics(简称UG)是由EDS公司开发的.是I.款高度集成的高端CAD产品,利用III维实体虚拟造型可以完善功能模块产品设计,运动仿真,有限元分析,装配设计,制图及数据的输出.这种软件作为I.个核心设计软件走在世界前端
IVUG的减速器虚拟拆卸与组装的实验过程
减速器虚拟拆卸与组装的实验过程可以分为V个步骤:
IV.I.建立减速器的III维模型和装配减速器
在这I.步中,我们主要完成两个任务.I.是利用UG的建模模块建立III维参数模型.II是使用UG的装配模块完成减速机的装配.减速机的部件可分为核心类,销类,盘盖类,齿轮类,轴类和机架类等.为了建立精确的建模,我们对部件进行参数化设计.同时,减速机的组装采用自下而上的方法.该减速机主要包括下框组件,低速轴组件,高速轴组件,上框组件和盘盖组件.利用装配约束来完成减速的装配,这些装配约束包括接摸对齐",对称",中心对齐,"同心,"距离,"平行,等等.装配的顺序是:下框盒式组件-低速轴组件-盒式覆盖组件-销类.图II是两级减速器装配模型.图III是减速器的爆炸视图.
图II两级减速器装配模型
图III减速机的分解图
IV.II减速器齿轮的运动仿真
建立了减速器的III维模型后,利用UG的自动测量工具,如测量距离",测量角度"等,以准确地测量减速器主要部分的参数.
运动仿真模块可以实现减速器齿轮的运动仿真.图IV为齿轮的运动仿真图.
图IV减速机的齿轮的运动仿真
IV.III创建减速器的装配顺序序列
利用UG来实现减速器的自动拆卸和组装,需要学生掌握减速器正确的拆卸顺序.首先,产生减速机的拆卸动画.
I.)单击其中的部件"工具装配序列"按钮,然后输入进入I.个特殊的组件模块.
II)点击标准"工具创建I.个新的装配顺序"按钮并创建I.个新的装配顺序.
III)点击装配导航器",选择零件或组件,然后单击鼠标右键,选择序列/拆卸"或者直接选择在绘图区域拆卸的部件或组件,单击鼠标右键,然后选择拆卸",如图V所示.如果你想使部件或组件运动,您可以选择动作"选项,然后编辑运动的轨迹,如图VI显示了减速机的拆卸顺序序列.
图V在装配导航器"或在绘图区拆卸"
图VI拆卸序列的目录
IV)根据上述方式拆卸减速器.当所有的部件被拆卸后,单击标准"的的完成序列"按钮来完成操作.此时在UG中产生动画.
经过上面提到的那些,减速机的装配动画也产生了.减速器的组装和拆卸是I.个可逆的过程, *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
减速机的装配动画可由反向播放其拆卸过程而生成.图VII是减速机定距环的自动拆卸.
图VII定距环的自动拆卸
V结论
通过减速机的虚拟拆卸和组装设计,学生可以使用CAD或UG实现III维建模,装配,II维绘图和运动仿真以完成的速器的部件的设计.据老师的解释或查阅有关减速机数据,学生们可以利用减速机的装配顺序序列来实现减速机的虚拟拆装和运动仿真.同时,动画可以被上传到网络上,从而提高学生全面了解有关减速机的知识.CAD技术结合计算机应用和网络改变了传统实验中手动拆卸减速器模型.通过生动的教学实验过程,可以有效的培养学生的设计能力以及应用CAD的能力,提高了教育质量,减少了实验经费.
附件II:外文原文(复印件)
(网络查阅的资料可以打印)
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