博一建材讯：1、零件的实体造型方法应用I-DEAS的造型模块，可生成复杂的三维实体模型。I-DEAS软件三维实体造型的方法灵活多样，最基本的方法是利用基本图素，如圆，矩形，曲线等绘制出实体模型的2D平面轮廓图或截面图，再利用基本的实体造型方法，如拉伸、旋转、放样、扫括、蒙皮等，将这些2D平面轮廓或截面生成三维实体，也可用软件零件库中已存在的基本三维实体，根据需要修改这些三维实体的相关尺寸得到进一步造型所需实体模型，提高造型效率。且I-DEAS所提供的参数绘图功能，能够利用用户输入的自定义函数方程程序来绘制无法使用基本图素绘制的曲线。比如圆的渐开线、齿轮齿根过渡曲线等，利用这些复杂曲线，借助软件提供的灵活造型方法和实体操作方法，可得到很多复杂实体模型。I-DEAS软件生成的三维模型还可根据需要随时修改二维尺寸或造型特征尺寸，且很快的在三维实体上得到更新，完全满足参数造型，尺寸驱动要求。在双环减速器的造型过程中，正是利用I-DEAS软件的三维造型功能，完成零件的实体造型。2、模型的装配检验利用I-DEAS的装配模将已生成的零件三维实体模型进行装配，观测整体设计效果，计算各个零件及整个装配体的质量并进行干涉检验。MasterAssembly模块能够自动将选定零件的几何特征按照一定方式进行组合。比如轴线共线、面重合、面对齐、位置锁定、尺寸约束等，从而模拟实际的装配过程。对双环行星减速器，按照实际装配顺序，对整个结构进行模拟装配，首先分别将左、右曲轴、曲轴轴承、挡圈、轴承、轴承挡圈、齿轮（左、右）等装配成2个子装配体命名为左曲轴装配和右曲轴装配，再将左曲轴装配、右曲轴装配、内齿板环板1、内齿板环板2等装配成一个子装配命名为环板曲轴装配；然后将中间输入轴、轴承、齿轮（中）等装配成一个子装配体命名为输入件装配，将低速轴、低速轴齿轮、低速轴轴承、弹性圈装配成一个子装配体命名为输出件装配，最后将以上3个子装配体和机座装配成一个完整的装配体命名为总装配。装配完成后得到的装配模型可以为机构运动仿真、有限元分析等其它功能模块直接调用。装配完成的总装配模型。经过装配过程中干涉检验，发现最容易发生干涉的地方为内齿环板与低速轴外啮合齿轮，齿轮（中）和齿轮（左、右）之间均有0.01mm的间隙保证运动顺畅。经过检验，结构各个零件在装配及运动过程中不会发生干涉，证明该设计方案合理可行。3、机构分析运用I-DEAS软件对装配模型的运动过程进行机构分析，实际上是对装配模型中的运动副进行分析求解。不同的运动副，会确定拥有该运动副零件模型的运动形式。在I-DEAS软件中，已包含常见机构运动的基本运动副，如旋转副、滑移副、齿轮副、带链轮副、球副、万向副、平面副、固定副、凸轮副、螺纹副及虚约束等，这些运动副分别对拥有该运动副零件的自由度做不同程度的限制。而将这些基本运动副适当组合，几乎可以组成机构运动副所需的复杂运动副，从而将各个运动部件之间的运动关系清楚的体现出来，完整的表达一个复杂机构的运动全过程。机构运动分析前，I-DEAS软件会要求用户定义出机构运动中的刚体部件和固接部件。所谓刚体部件就是在机构运动过程中相互之间不会存在相对位移的部件，一个构件默认一个刚体部件，子装配体也可以定义为刚体部件，这与机构实际运动相符。而固接部件就是在运动过程中始终都不会发生任何位移的部件，其概念与实际机构中的大地固连物相似。当运动副和刚体及固接物定义完成后，根据设计方案要求在所需运动副上添加原始运动（速度或力矩），I-DEAS将根据原始运动对机构运动进行仿真，输出最终运动。I-DEAS不仅能够通过这些用户定义的运动副和原始运动来模拟各零件的相对运动，表达整个机构的运动过程，且自动求解出所有零部件在运动过程中的特征物理量，如位移、速度、加速度等；此外，它也可求解出这些运动副在运动和动力传递过程中作用在这些运动副之上的力学参数，如力和力矩等。结构装配完成后，可直接进入运动分析模块（MechanismDesign）。在对双环减速器机构运动仿真过程中，用到旋转副（RevoluteJoint）、齿轮副（Gear）、带链轮副（Couple）和固定副（FixedJoint）。首先，将曲轴与机座、曲轴与环板之间的连接用旋转副（RevoluteJoint）来联接，并默认其转动轴线（默认为Z向）正方向与整个结构的轴线方向一致。其次，将环板与低速轴之间定义为带链轮副，参数由传动比确定分别为1和28，最后，分别在齿轮（中）与齿轮（左、右）之间定义齿轮副，定义齿轮副中marker的位置由传动比确定，同样，也需要将齿轮副的转动轴线方向与整个结构的轴线方向一致。结构运动副示例如、5所示。根据设计方案，中间输入轴的运动为原始运动，因此在机座与输入轴之间的的旋转副上施加原始运动，即输入轴以28r/s的角速度转动。利用I-DEAS的运动求解器进行求解，当运动时间为1s时，输入轴转28r，设置I-DEAS中参数为280步/s，即每转10步、每步36，故在每个周期末出现188.10和152.10.可得输出件及原动件的x、y向线位移、z向（轴向）角位移、，如、7所示。由此，可得到原动件与输出件行程之间的关系，可看出，在1s时间内，输入轴运行行程为28r（10080）。输出件转动行程为360，输入轴、输出轴x、y向的线位移均为0mm，完全符合设计减速比为28的要求。把整个运动过程制作成动画，将复杂的运动过程直观表现出来。清楚的观察到各个零件在运动过程中的运动状况。4、结论通过利用I-DEAS软件相关功能模块，建立双环行星减速器零件的三维实体模型并进行装配检验，对原始设计方案进行初步评估。由质量计算可知，该传动系统在满足运动传动要求的前提下，明显比常规的传动装置具有体积小，重量轻的特点。同时，通过虚拟装配和干涉检验初步证明设计方案结构外形符合设计要求，机构运动符合运动学要求，不会产生干涉现象等。最后，运用I-DEAS对整个传动系统进行机构运动模拟，输出运动曲线图谱，通过对比设计要求，证明这种设计方案完全满足设计要求。此外，还将机构运动过程生成为动画文件，让设计者非常直观的观看运动过程及运动过程中各主要零件的运动状况，以检查和修改原设计方案。
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