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工程技术 2010年第5期

基于Pro/E的齿轮泵运动仿真与装配动画研究

李奉香 周 川

(武汉船舶职业技术学院,湖北武汉 430050)

摘 要 通过零件三维模型的生成及运动仿真,可大大减少设计周期,通过装配动画的设计和制作,可提高装配工艺编制效率,并指导工人装配,从而提高产品制造质量。本文以齿轮泵为例,介绍了Pro/E软件中的运动仿真和装配动画的操作思路和具体方法。

关键词 Pro/E;运动仿真;装配动画;齿轮泵

中图分类号 TH325 文献标志码 A 文章编号 1671-8100(2010)05-0032-04

设计人员利用Pro/E软件等现代三维软件设计的模型进行模拟装配、运动仿真、干涉检查获取质量、质心、转动惯量等重要的设计参数,并为结构计算分析提供了几何模型,大大提高了设计效率,减少了设计成本[1~2]。随着大型机器的发展,装配工艺编制和装配要求更高,如一台船舶柴油机能否可靠地运转,保证良好的工作性能和经济性,很大程度上决定于装配工作是否完成,即装配工艺过程对产品起决定作用[3]。通过虚拟装配的动画制作,可指导装配工艺编制和指导工人装配,提高产品装配质量。

件中的运动仿真和装配动画的操作思路和具体方法。

虚拟装配是运动仿真和装配动画操作的基础,这里简单介绍虚拟装配的步骤。(1)选择 文件/新建 命令,在新建对话框类型选项中选取 组件 模块,子类型选项中选取 设计 ,取消 使用缺省模板 ,在名称文本框中输入装配体的文件名。(2)在新文件选项/模板中选择 mmns_asm_de sign 选项,进入Pro/E组件模块。选择 插入/元件/装配 命令,调入零件1模型。(3)给零件1施加定位约束。(4)选择 插入/元件/装配 命令,调入零件2。(5)给零件2进行装配定位[5]。齿轮泵装配后立体图和分解视图,如图1、图2

所示。

1 Pro/E软件功能和虚拟装配步骤

Pro/E是美国PTC公司开发的CAD/CAE/CAM软件,功能强大,模块众多,集成了实

体设计、曲面设计、工程图制作、零件装配等多个应用程序模块,每个应用程序都有它独立的功能,但相互之间又动态关联,它为三维造型、虚拟装配、有限元分析、运动仿真等设计带来了方便。目前,利用Pro/E进行虚拟装配和运动仿真的基本方法资料有一些,但在虚拟装配过程中,装配顺序和装配定位的约束关系选择是难点,因为这要根据各零件装配关系由设计者确定,而且各零件不同。运动仿真中的类型选择和约束位置确定,也要根据具体情况确定,而且装配动画操作方法的资料极少。本文以齿轮泵为例介绍RPO/E软

[4]

图1 齿轮泵立体图

2 基于Pro/E的运动仿真

2.1 运动分析工作流程[6]

运动分析可分五步,一是创建模型:定义主体,生成连接或生成特殊连接。主体(Body)是指一个元件或彼此无相对运动的一组元件,主体

收稿日期:2010-08-26

作者简介:李奉香,女,副教授,硕士,主要从事图学及计算机绘图研究。