齿轮传动系统三维建模方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110263445A(43)申请公布日2019.09.20(21)申请号201910548486.5(22)申请日2019.06.24(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号西北工业大学(72)发明人韩冰杨小辉刘更王海伟吴立言(74)专利代理机构西安铭泽知识产权代理事务所(普通合伙)61223代理人李振瑞(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图5页(54)发明名称齿轮传动系统三维建模方法(57)摘要本发明公开了齿轮传动系统三维建模方法，涉及机械设计技术领域，方法包括：构建轴系二维参数化模型，通过交互式方式确定不同轴系上齿轮间的啮合关系，形成齿轮传动系统二维参数化模型，构建功率输入点模型和输出点模型，并装配在轴系二维参数化模型中，根据齿轮传动系统二维参数化模型自动构建三维模型。本发明中各零件的二维模型和三维模型共用一套基本参数，通过二维模型确定各零件的基本参数和相对位置，以及装配关系和啮合关系，基于此自动构建出平行轴齿轮传动系统的三维模型，从而提高平行轴齿轮传动系统的建模速度，进而达到了节约设计时间和提高设计效率的目的。CN110263445ACN110263445A权利要求书1/2页1.齿轮传动系统三维建模方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1，构建待建模轴系的二维参数化模型，该模型中包括轴的二维参数化模型以及与该轴装配在一起的零件的二维参数化模型；步骤2，通过交互式方式确定不同轴系的二维参数化模型中齿轮间的啮合关系，将多个轴系的二维参数化模型按照啮合关系装配在一起，得到齿轮传动系统二维参数化模型；步骤3，根据输入信息构建功率输入点模型和功率输出点模型，并将功率输入点模型和功率输出点模型装配到齿轮传动系统二维参数化模型中；步骤4，根据齿轮传动系统二维参数化模型自动构建对应的三维模型。2.如权利要求1所述的齿轮传动系统三维建模方法，其特征在于，步骤1具体包括包括：子步骤11，按照输入的轴内径、外径及长度在二维空间中构建光轴模型；子步骤12，在光轴模型的基础上通过交互式方法划分轴段；子步骤13，根据输入信息选择某一轴段的上下边界修改轴径，修改后得到轴的二维参数化模型；子步骤14，通过参数化建模方法分别构建需要与已得到的轴二维参数化模型装配在一起的零件的二维参数化模型；子步骤15，按照输入信息选择待装配的零件二维参数化模型，将其移动至待装配的轴二维参数化模型的某个轴段上，按照选择的尺寸调整方式将轴二维参数化模型和零件二维参数化模型装配在一起，形成轴系二维参数化模型；子步骤16，重复子步骤11～15构建其他轴系中轴和零件的二维参数化模型，并装配形成轴系二维参数化模型。3.如权利要求2所述的齿轮传动系统三维建模方法，其特征在于，尺寸调整方式包括直径调整方式和水平方向调整方式，直径调整方式表示调整孔径适应轴段外径，水平方向调整方式表示设置零件二维参数化模型和轴段的安装面皆为中点，安装距离为0。4.如权利要求1所述的齿轮传动系统三维建模方法，其特征在于，步骤2具体为：选择轴系二维参数化模型S1中的齿轮G1，将其移动至与轴系二维参数化模型S2中待啮合齿轮G2有部分重叠的位置，此时自动检测齿轮G1、G2的模数值是否相同，旋向是否相反，若模数值相同并且旋向相反则自动调整齿轮G1在二维建模空间的位置，使齿轮G1的水平中心线平行于齿轮G2的水平中心线，齿轮G1的垂直中心线与齿轮G2的垂直中心线共线，同时自动调整轴系二维参数化模型S1中除齿轮G1外的零件二维参数化模型在二维建模空间中的位置，以保证轴系二维参数化模型S1上各模型的相对位置不变。5.如权利要求1所述的齿轮传动系统三维建模方法，其特征在于，在步骤3构建功率输入点模型和功率输出点模型之前，还对齿轮传动系统二维参数化模型进行自动检查。6.如权利要求5所述的齿轮传动系统三维建模方法，其特征在于，自动检查的内容包括：所有轴系二维参数化模型中是否均包含零件二维参数化模型；所构建的齿轮传动系统二维参数化模型是否包含功率输入点模型和功率输出点模型；所构建的功率输入点模型和功率输出点模型是否位于同一个轴二维参数化模型上；所构建的零件二维参数化模型是否确定了装配关系；所构建的不同轴系二维参数化模型上齿轮是否确定了啮合关系。2CN110263445A权利要求书2/2页7.如权利要求1所述的齿轮传动系统三维建模方法，其特征在于，步骤4中在进行三维模型的构建时，首先将三维空间的坐标原点作为各零件三维模型的中心，将三维空间的X轴设置为各零件三维模型的轴向构建各零件的三维模型；其次根据齿轮传动系统二维参数化模型中通过交互式方式以及装配关系所确定的各零件中心坐标(