基于Pro/E的牛头刨床变速箱的虚拟装配和运动仿真

陈帅江 顾锋

摘 要：利用Pro/E设计软件，建立牛头刨床变速箱各零件三维模型，并对其进行虚拟装配和运动仿真，缩短了产品的开发周期，提高了产品的设计效率，其设计方法可以借鉴到其他产品的的设计。

关键词：牛头刨床变速箱Pro/Engineer虚拟装配运动仿真

中图分类号：TH12 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2012)06(b)-0056-01

1 牛头刨床变速箱的基本结构

牛头刨床变速箱是滑移齿轮变速机构，通过排挡杠杆带动变速制动轴上的叉子来实现变速。B665牛头刨床变速箱的变速机构如图1所示，轴Ⅰ为输入轴，有电动机直接驱动。轴Ⅲ为输出轴，在轴Ⅰ上安装齿数为20（2019）-30（2021）-25（2022）的三联滑移齿轮，轴Ⅲ上安装齿数为30（2028）-48（2031）的双联滑移齿轮，与各固定齿轮组成滑移齿轮变速机构。改变各滑移齿轮的位置，就可以改变该轮系的传动比，满足变速要求。

2变速箱虚拟装配的实现

2.1 零件的三维建模

牛头刨床变速箱的零件大概共有180多个，其中很多的建模方式大致相同，利用Pro/E的零件模塊，通过必要的草绘，进行拉伸，旋转，镜像，阵列等建模方式得到零件的三维模型。标准件可以到标准件网站下载获得或者自己按照要求进行三维建模。变速箱中有很多齿轮，以渐开线圆柱直齿轮为例说明齿轮建模。已知齿轮模数m=4mm，齿数z=35，齿轮厚B=28mm。按照齿轮的孔和齿顶圆的直径的尺寸绘制胚体；再通过草绘，绘制齿顶圆和齿根圆，并通过“曲线”→“从方程”输入渐开线的方程，保存形成渐开线曲线；利用“镜像”生成另外一条渐开线，把镜像得到的渐开线阵列；……