基于PTC Creo 3.0的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真

溫開(kāi)元， 楊柳(浙江瑞立集團(tuán)技術(shù)中心新能源開(kāi)發(fā)部，浙江瑞安325200)

1 行星齒輪箱傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)

1.1 行星齒輪箱傳動(dòng)機(jī)構(gòu)零件組成

行星齒輪箱傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖1所示。

1.2 行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理

圖1

齒輪箱上蓋及齒輪箱下蓋固定不動(dòng)，電動(dòng)機(jī)太陽(yáng)齒輪帶動(dòng)第一級(jí)行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，第一級(jí)行星齒輪通過(guò)齒輪箱內(nèi)齒輪帶動(dòng)第一級(jí)齒輪支架及第二級(jí)太陽(yáng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，第二級(jí)太陽(yáng)齒輪帶動(dòng)第二級(jí)行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，第二級(jí)行星齒輪通過(guò)齒輪箱上蓋內(nèi)齒輪帶動(dòng)第二級(jí)齒輪支架及第三級(jí)輸出花鍵齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而輸出動(dòng)力。

2 定義行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)各組件裝配文件

2.1 定義齒輪箱上下蓋組件裝配文件

打開(kāi)三維軟件Creo3.0，建立裝配圖文件：齒輪箱上下蓋組件.asm，調(diào)入齒輪箱上蓋，在用戶定義欄不變，在自動(dòng)定義欄選默認(rèn)選項(xiàng)將其定義。調(diào)入齒輪箱下蓋，在用戶定義欄下拉選項(xiàng)中定義2個(gè)重合選項(xiàng)，將齒輪箱下蓋與齒輪箱上蓋相配合，在自動(dòng)定義欄選重合選項(xiàng)，如圖2所示。

2.2 定義第一級(jí)齒輪支架組件裝配文件

圖2

圖3

建立裝配圖文件：第一級(jí)齒輪支架組件.asm，調(diào)入第一級(jí)齒輪支架，在用戶定義欄不變，在自動(dòng)定義欄選默選項(xiàng)將其定義。調(diào)入第一級(jí)行星齒輪，在用戶定義欄選銷(xiāo)連接，在放置下拉選項(xiàng)軸對(duì)齊中將第一級(jí)行星齒輪軸與第一級(jí)齒輪支架軸對(duì)齊重合。在放置下拉選項(xiàng)平移中將第一級(jí)行星齒輪端面與第一級(jí)齒輪支架平面重合。即定義好第一級(jí)行星齒輪，其它2個(gè)行星齒輪同前面一樣定義，如圖3所示。

2.3 定義第二級(jí)齒輪支架組件裝配文件

建立裝配圖文件：第二級(jí)齒輪支架組件.asm，調(diào)入第二級(jí)齒輪支架，在用戶定義欄不變，在自動(dòng)定義欄選默選項(xiàng)將其定義。調(diào)入第二級(jí)行星齒輪，在用戶定義欄選銷(xiāo)連接，在放置下拉選項(xiàng)軸對(duì)齊中將第二級(jí)行星齒輪軸與第二級(jí)齒輪支架軸對(duì)齊重合。在放置下拉選項(xiàng)平移中將第二級(jí)行星齒輪端面與第二級(jí)齒輪支架平面重合。即定義好第二級(jí)行星齒輪，其它3個(gè)行星齒輪同前面一樣定義，如圖4所示。

圖4

3 定義行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配文件

建立裝配圖文件：行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu).asm。

1）調(diào)入齒輪箱上下蓋組件，在用戶定義欄不變，在自動(dòng)定義欄選默選項(xiàng)將其定義。

2）調(diào)入電動(dòng)機(jī)太陽(yáng)齒輪，在用戶定義欄選銷(xiāo)連接，在放置下拉選項(xiàng)軸對(duì)齊中將電動(dòng)機(jī)太陽(yáng)齒輪軸與齒輪箱上下蓋組件軸對(duì)齊重合。在放置下拉選項(xiàng)平移中將電動(dòng)機(jī)太陽(yáng)齒輪下端面與齒輪箱上蓋端面設(shè)置好距離，如圖5所示。

圖5

3）將電動(dòng)機(jī)太陽(yáng)齒輪隱藏，將齒輪箱上下蓋透明，調(diào)入第一級(jí)齒輪支架組件，在用戶定義欄選銷(xiāo)連接，在放置下拉選項(xiàng)軸對(duì)齊中將第一級(jí)齒輪支架組件軸與齒輪箱上下蓋組件軸對(duì)齊重合，在放置下拉選項(xiàng)平移中將第一級(jí)齒輪支架組件下端面與齒輪箱上蓋端面設(shè)置好距離，如圖6所示。

4）將第一級(jí)齒輪支架組件隱藏，調(diào)入第二級(jí)齒輪支架組件，在用戶定義欄選銷(xiāo)連接，在放置下拉選項(xiàng)軸對(duì)齊中將第二級(jí)齒輪支架組件軸與齒輪箱上下蓋組件軸對(duì)齊重合，在放置下拉選項(xiàng)平移中將第二級(jí)齒輪支架組件下端面與齒輪箱上蓋下端面設(shè)置好距離，如圖7所示。

圖6

圖7

4 定義設(shè)置齒輪連接

圖8

1）定義電動(dòng)機(jī)太陽(yáng)齒輪與第一級(jí)行星齒輪的齒輪連接。將齒輪箱上下蓋組件及第二級(jí)齒輪支架組件隱藏，打開(kāi)應(yīng)用程序菜單，再打開(kāi)下面的機(jī)構(gòu)選項(xiàng)，再打開(kāi)齒輪選項(xiàng)，出現(xiàn)齒輪副定義菜單，在齒輪1下面運(yùn)動(dòng)軸選項(xiàng)中選取電動(dòng)機(jī)太陽(yáng)齒輪的銷(xiāo)連接，輸入電動(dòng)機(jī)太陽(yáng)齒輪分度圓直徑。點(diǎn)選齒輪2下面運(yùn)動(dòng)軸選項(xiàng)中第一級(jí)行星齒輪的銷(xiāo)連接，輸入第一級(jí)行星齒輪分度圓直徑，其它2個(gè)齒輪同前面一樣定義，如圖8所示。

2）定義第一級(jí)行星齒輪與齒輪箱上蓋的內(nèi)嚙合齒輪連接。點(diǎn)選齒輪選項(xiàng)，出現(xiàn)齒輪副定義菜單，在齒輪1下面運(yùn)動(dòng)軸選項(xiàng)中選取第一級(jí)齒輪支架組件的銷(xiāo)連接，輸入齒輪箱上蓋的內(nèi)齒輪分度圓直徑。點(diǎn)選齒輪2下面運(yùn)動(dòng)軸選項(xiàng)中選取第一級(jí)行星齒輪的銷(xiāo)連接，輸入第一級(jí)行星齒輪分度圓直徑，其它2個(gè)齒輪同前面一樣定義，如圖9所示。

圖9

3）定義第二級(jí)太陽(yáng)齒輪與第二級(jí)行星齒輪的齒輪連接。將齒輪箱上下蓋組件及第一級(jí)齒輪支架組件隱藏，再隱藏已定義的齒輪連接，打開(kāi)齒輪選項(xiàng)，出現(xiàn)齒輪副定義菜單，在齒輪1下面運(yùn)動(dòng)軸選項(xiàng)中選取第二級(jí)太陽(yáng)齒輪的銷(xiāo)連接，輸入第二級(jí)太陽(yáng)齒輪分度圓直徑。點(diǎn)選齒輪2下面運(yùn)動(dòng)軸選項(xiàng)中第二級(jí)行星齒輪的銷(xiāo)連接，輸入第二級(jí)行星齒輪分度圓直徑，其它3個(gè)齒輪同前面一樣定義，如圖10所示。

圖10

4）定義第二級(jí)行星齒輪與齒輪箱上蓋的內(nèi)嚙合齒輪連接。點(diǎn)選齒輪選項(xiàng)，出現(xiàn)齒輪副定義菜單，在齒輪1下面運(yùn)動(dòng)軸選項(xiàng)中選取第二級(jí)齒輪支架組件的銷(xiāo)連接，輸入齒輪箱上蓋的內(nèi)齒輪分度圓直徑。點(diǎn)選齒輪2下面運(yùn)動(dòng)軸選項(xiàng)中第二級(jí)行星齒輪的銷(xiāo)連接，輸入第二級(jí)行星齒輪分度圓直徑，其它2個(gè)齒輪同前面一樣定義，如圖11所示。

圖11

5）定義伺服電動(dòng)機(jī)。點(diǎn)選伺服電動(dòng)機(jī)選項(xiàng)，出現(xiàn)伺服電動(dòng)機(jī)定義菜單，在類(lèi)型下面運(yùn)動(dòng)軸點(diǎn)選電動(dòng)機(jī)太陽(yáng)齒輪銷(xiāo)連接。在輪廓下面位置下拉菜單選速度，在下面模的長(zhǎng)量輸入100，點(diǎn)選確定，如圖12所示。

6）定義機(jī)構(gòu)分析。點(diǎn)選機(jī)構(gòu)分析選項(xiàng)，出現(xiàn)分析定義菜單，在菜單下點(diǎn)選運(yùn)行，行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)便轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。然后點(diǎn)選確定。

7）行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)回放。點(diǎn)選回放選項(xiàng)，出現(xiàn)回放菜單，之前的機(jī)構(gòu)分析文件出現(xiàn)在結(jié)果集的下框中，點(diǎn)選回放按鈕，出現(xiàn)動(dòng)畫(huà)菜單，點(diǎn)選向前或向后按鈕，行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)便出現(xiàn)動(dòng)畫(huà)的畫(huà)面。拖動(dòng)動(dòng)畫(huà)菜單下面速度，可使動(dòng)畫(huà)速度加快或放慢，點(diǎn)選反轉(zhuǎn)按鈕，可使動(dòng)畫(huà)正轉(zhuǎn)結(jié)束后反轉(zhuǎn)。點(diǎn)選捕獲按鈕，出現(xiàn)捕獲菜單，此時(shí)可將動(dòng)畫(huà)轉(zhuǎn)換成行星齒輪機(jī)構(gòu).mpg或avi的視頻文件，可在播放器中播放。由此便完成了行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真，如圖13所示。

圖12

圖13

5 結(jié) 語(yǔ)

本文給出了行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本構(gòu)成，并詳細(xì)介紹了利用三維軟件Creo對(duì)行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析的步驟，可為機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域開(kāi)展運(yùn)動(dòng)仿真提供參考。

[1]詹友剛.Creo3.0高級(jí)應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2014.

[2]詹友剛.Creo3.0快速入門(mén)教程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2014.

[3]朱孝錄.齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.

[4]饒振綱.行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.