齿轮运动仿真优化技巧

定义齿轮运动仿真时，首先要定义工作件（传动轴）与齿轮的约束关系、主动轮与从动轮的约束关系，以上均为“齿轮”约束关系。定义两个齿轮的约束关系时，选择齿轮的中心轴（外齿轮一般通过选择齿轮的孔确定中心轴，内齿轮一般通过选择齿轮的外表面确定中心轴），然后定义齿轮运动中工作件绕固定轴的运动轨迹。下面以减速机中蜗轮、蜗杆及锥齿轮传动为例描述定义过程。

图5-140 定义【part2】绕Z轴逆时针旋转几周

图5-141 连杆运动仿真

前面章节中在“减速机（子装配拆散）.kmapd”中已建步骤“齿轮运动”，并选择了配套件。

①选择“齿轮运动”节点，选择右键菜单中的【定义拆卸活动】命令，出现【轨迹定义】工具栏。为了方便选择内部零件，将箱体隐藏，选择齿轮运动中工作件（蜗杆），如图5-142所示。

图5-142 齿轮模型

②单击【轨迹定义】工具条上的按钮，弹出【添加运动仿真约束】对话框，在“约束关系”下拉菜单选择“齿轮”，如图5-143所示。

③定义蜗杆与蜗轮的约束关系：选择蜗杆的中心轴（选择蜗杆轴的外表面，待中心线显示出来后单击鼠标左键确定），如图5-144所示。然后选择蜗轮的中心轴，可将蜗轮轴及轴承隐藏，以便选择，如图5-145所示。在【添加运动仿真约束】对话框中单击【增加】按钮，“齿轮”约束关系增加完成。

图5-143 选择约束关系中的齿轮

图5-144 选择蜗杆的中心轴

④定义蜗轮与蜗轮轴的约束关系：选择蜗轮的中心轴，如图5-146所示。然后将蜗轮轴显示出来，选择蜗轮轴的中心轴，如图5-147所示，在【添加运动仿真约束】对话框单击【增加】按钮，“齿轮”约束关系增加完成。

⑤定义蜗轮轴与锥齿轮的约束关系：将模型调整方位，选择蜗轮轴的中心轴，如图5-148所示。然后将蜗轮轴、螺母M20、垫圈20隐藏，选择锥齿轮的中心轴，如图5-149所示，在【添加运动仿真约束】对话框单击【增加】按钮，“齿轮”约束关系增加完成。

图5-145 选择蜗轮的中心轴

图5-146 选择蜗轮的中心轴

图5-147 选择蜗轮轴的中心轴(www.xing528.com)

图5-148 选择蜗轮轴的中心轴

图5-149 选择锥齿轮的中心轴

⑥定义锥齿轮与锥齿轮轴的约束关系：选择锥齿轮的中心轴，如图5-150所示。选择锥齿轮轴的中心轴，将轴承套等隐藏，以方便选择，如图5-151所示，在【添加运动仿真约束】对话框中修改传动比为“−1”，单击【增加】按钮，“齿轮”约束关系增加完成（注意：锥齿轮的传动比为“−1”）。

图5-150 选择锥齿轮的中心轴

图5-151 选择锥齿轮轴的中心轴

⑦定义锥齿轮轴与圆柱齿轮的约束关系：选择锥齿轮轴的中心轴，如图5-152所示。选择圆柱齿轮的中心轴，将锥齿轮轴等隐藏，以方便选择，如图5-153所示，在【添加运动仿真约束】对话框中修改传动比为“1”，单击【增加】按钮，“齿轮”约束关系增加完成。至此定义了5个“齿轮”约束关系，如图5-154所示。

图5-152 选择锥齿轮轴的中心轴

图5-153 选择圆柱齿轮的中心轴

图5-154 定义了5个齿轮约束关系

⑧约束关系定义完成后，需要定义齿轮运动中工作件绕轴旋转的运动轨迹。选中定位夹上X、Z轴间的圆弧，圆弧加亮显示呈白色，定义传动轴绕Y轴逆时针旋转几周，单击【轨迹定义】工具条中的按钮，完成定义。

图5-155 定义蜗杆绕Y轴旋转

⑨将隐藏的零件显示出来进行仿真播放，具体过程为蜗杆带动蜗轮旋转，蜗轮带动蜗轮轴旋转，蜗轮轴带动锥齿轮旋转，锥齿轮带动锥齿轮轴旋转，锥齿轮轴带动圆柱齿轮旋转。

该拆卸活动的运动时间默认为2s，为了达到较好的仿真效果，可在属性区修改运动时间，如调整为8s，齿轮运动仿真的效果比较好。 5.8.3 凸轮运动仿真

凸轮运动仿真定义方法与前面介绍的方法类似，选择凸轮运动中工作件后，在【添加运动仿真约束】对话框的“约束关系”下拉列表框中选择“凸轮”，然后选择工作件的面、另一个零件的切面、工作件的切面，完成“凸轮”约束关系定义。根据情况增加“固定”约束关系，可实现凸轮运动仿真。