(
1)建模前首先进行行星架的结构分析,理清行星架与太阳轮、行星轮、离合器组合等
零部件之间的空间位置、装配顺序、装配层次等相互关系。
(
2)分析行星架本身所包括的所有结构特征以及各特征的主次关系(如外花键、油孔、
油槽等),按照特征的主次关系,选用合理的顺序进行建模。
(
3)根据设计信息,运用 UG 的设计以及编辑约束功能等完成行星架的建模工作。两
端的外花键可以用表达式直接建模或者利用
UG 的二次开发编程工具,开发出花键模块再
进行建模。本文中行星架的建模采用齿轮花键建模模块直接完成。行星架中间部分比较复杂,
首先建立草图,对其进行拉伸、旋转、实体减等操作,然后进行特征的镜像,最后进行键槽、
打孔、倒角等操作,从而完成模型的建立。基于同样的思路,选用合适的建模方法和建模顺
序完成其它零部件的实体模型构造。
3.2 二段式液压机械无级变速器的虚拟装配
在一般的新产品的设计过程中往往需要制造原型,而实际工作中不可能通过一次装配
就能满足设计要求,往往会出现干涉等问题,然后重新设计和修改原型,
造成成本上的浪
费。通过
UG 软件建立的模型,可先对产品进行装配,干涉检验,如出现问题可立即对模型
进行修改,并重新生成模型和自动更新相关的零件图和装配图。
(
1)三维实体装配。装配工艺规划主要包括装配序列规划和装配路径规划等内容。制定
装配工艺规划是进行产品虚拟装配的必要前提,合理的装配规划可以为产品的后续装配工
作提供便利,节省时间和计算机资源。
装配序列规划是虚拟装配过程中的重要环节,它是在虚拟装配建模的基础上,
对零部
件的装配序列进行推理,
为下一步实现产品装配过程仿真提供基础。装配序列规划是基于
装配建模的装配工艺顺序的自动生成。产品中零件之间的几何关系、物理结构以及功能特性
等决定了零件装配的先后顺序,
所有零件的装配序列形成产品的装配序列规划。
产品的虚拟装配一般以零部件装配树的形式来表示,它记录了装配基准件、装配层次、
装配关系和顺序。装配体可以分解成若干个子装配体或零件,子装配体又可以进一步分解成
若干个子装配体或零件,
由此表现出产品的层次性。表现在液压机械无级变速器的产品装
配上,其层次结构关系可以表示为如图
2 所示的装配树形式。树的根节点是最终的液压机械
无级变速器装配模型,行星排机构、
箱体、各传动轴子装配体是中间节点,叶节点是行星架、
太阳轮、轴等组成产品模型的各个零件。
为了能够较好地表达出产品的层次结构和零件之间的关系,在对产品整体上采用树状
模型表示的同时,对于每个子装配体,用约束关系图表达其中各零件之间的装配约束关系。
如齿圈的模型装配约束关系,齿圈由齿圈输入架、齿圈、齿圈输出架构成,齿圈两侧输入、输
出架与齿圈之间都采用了面贴合、轴共线的装配约束关系,齿圈输入、输出架之间是轴共线
的约束关系。
图
2 变速器装配层次结构
以三维建模软件
UG 作为虚拟装配平台, 根据所制定的装配工艺规划, 完成整个变速
器的装配设计工作。
行星排虚拟装配模型装配完毕,对其虚拟装配模型进行装配爆炸,可以通过编辑功能
编辑爆炸后零件的位置,
也可以给定一个数值, 使装配模型自动爆炸。装配爆炸视图可以
让设计人员更清晰地了解装配体中零部件之间的相互关系。
(
2)装配干涉检验。装配模型的干涉检验可以验证装配模型设计的正确性, 对已完成
的虚拟装配模型进行干涉检验十分必要。通过对二段式液压机械无级变速器虚拟装配模型进
行干涉检验,依据零部件的干涉和运动情况,修改原产品的设计模型,最终完善液压机械
无级变速器中所有零部件的设计工作。对于检验过程发现的问题要进行细致科学的分析,确