液压元件三维动画制作中UG软件的运用

冯 喆，唐方文，梁 策

（1.广西大学 机械工程学院，广西 南宁 530004；2.广西大学 新闻传播学院，广西 南宁 530004，3.广西大学 机械工程学院，广西 南宁 530004）

1 UG软件在液压元件三维造型中的运用

（1）齿轮的三维造型设计。起初，在草图界面根据创建规律曲线命令绘制出渐开线，利用创建圆命令绘制齿顶圆、齿根圆等，并且在镜像、修剪曲线等命令的指示下，完成齿槽截面曲线的绘制。继而设计者通过切换界面到建模界面，实现齿轮造型的创建，首先创建和齿轮宽度等高的圆柱，并把齿槽截面曲线拉伸，然后进行求差操作，最终完成轮齿创建之后，在圆周阵列命令下进行其它轮齿创建。最后，应用键槽命令创建键槽，并对齿槽进行边倒圆，最终完成齿轮的三维造型设计。

（2）泵体的三维造型设计。关于泵体的三维造型要参照齿轮参数进行设计。起初在建模界面，根据圆柱体、长方体的创建命令设计泵体底座，同时，结合圆柱体一端应用孔命令指示完成回油口的创建。继而，在底座上创建基准平面，并切换到草图界面进行泵体草图绘制，且在拉伸命令的指示下完成泵体的实体造型。进油口创建时，设计者首先必须在泵体上方创建凸台，然后才可以在凸台上执行孔命令，进行油口创建。注意，在进行螺纹孔和销孔的设计时，孔、环形阵列以及镜像的各项创建命令要依照所选螺柱、圆柱销等标准件的参数进行设计制定。最后，利用倒圆角等命令修饰泵体，泵体的三维造型设计完成。

（3）压盖和后泵盖的三维造型设计。在进行后泵盖及压盖的三维造型设计时，要严格参照泵体结构。依旧是在建模界面，根据凸垫、长方体以及拔模的命令设计后泵盖轮廓，根据孔、阵列、镜像等命令设计后泵盖上各孔。最后，利用倒圆角等命令修饰，完成压盖和后泵盖的三维造型设计。

（4）齿轮泵的装配。关于齿轮泵的装配，首先，可以根据上文中液压元件三维造型的设计结构来设计齿轮泵的三维造型，同时根据选择型号来设计螺母、螺柱等标准件的三维造型。然后利用UG软件的装配功能界面进行零件的装配。大致流程如下：第一，利用配对条件进行键与传动轴键槽的装配，并且要把主动齿轮装入传动轴；第二，把完成的组件装入泵体；第三，使用同样的方法，完成动齿轮和从动轴的装配，并调整齿轮处于啮合状态；第四，应用中心命令，实现各种孔以及表面的配对，完成后泵盖的装配，创建组件阵列，进行螺柱等装配；第五，填料，添加螺柱、垫片以及螺母。齿轮泵装配完成。

2 液压元件三维动画制作中UG软件的具体运用

（1）按照上文第一部分所述，在UG软件中进行所有元件的三维模型单独制作。点击UG软件中“application”，利用“modeling”进行模块建模。在不同部件的制作过程中，设计者通过工具栏curve实现模块基本图形绘画,接着点击“extruded body”键进行绘画图形拉伸，与此同时设计者还要确定拉伸起点和终点，并对不需要的部分进行剪切。需要注意的是，在制作缸体的过程中，为了改变面透明度，保证内部显现出来，就要对不同的面各自进行面属性设置。如下图1所示，为柱塞泵总装图。

（2）在UG软件中进行装配体制作。在《液压传动》中斜盘式轴向柱塞泵的装配体通常被保存在单个UG文档文件中，它是一些零件的集合。在制作过程中，UG软件可以生成一些由零部件构成的复杂装配体,其中，这些零部件有的是独立的零件，有的属于其它装配体，常被成为复杂装配体的子装配体，且零部件和装配体文件相链接。在制作装配体的过程中，利用配合工具“Center”、“Perpendicular”以及“Paralle”等实现在装配体中继承零件,同时利用工具“rotate”或者“move”在三维关联中实现装配体中零部件的移动或者旋转。需要注意的是，在进行装配之前，所有单独元件要被存放在同一个文件夹之中，点击添加键进行添加，继而点击“mate component”对这些元件进行约束。其中，关于所有元件约束装配的要求如下：第一，柱塞。柱体要和缸体对心,保证其能够伴随缸体进行转动；球体要和斜盘相切。第二，缸体和配油盘保持在同一轴线上，且两者的表面要保持对齐。第三，斜盘和缸体之间控制一段距离，且两者要保持在同一轴线上。注意，组装零件，必须要熟悉零件之间的配合约束关系。另外，设计者为了使得当柱塞发生往复运动时，油液流动方向以及吸压油时不同的压力能够明显的显现出来，常在柱塞和缸体间的容腔内加入油液。通常情况下，高压油为深蓝色，低压油为浅蓝色。

（3）在UG软件中进行轴向柱塞泵运动效果制作。其中，UG软件只能实现动画制作的前期部分,完成仿真运动的制作，却不能够直接导出动画文件，在连成动画时，常借助于GifAnmi ator软件进行编辑。具体制作步骤如下：第一，在缸体添加旋转马达，继而点击“Reposition Conponent”键，选择主动件，当出现“class selection”对话框之后，点击“ok”键，最后选择旋转轴以及转动角度。第二，输出不同旋转角度柱塞泵的位置，并导出图片，选出不同图片表现其运动轨迹。注意，在导出图片时，其格式为“gif”。

（4）利用GifAnmi ator软件通过使用动画向导，完成动画制作。大致流程为：启动程序→打开动画向导→设置有关尺寸→点击下一步→设置素材→点击Add mi age10→引入素材→点击下一步→进入设置对话框，设置各项参数→点击下一步→完成→保存。

3 结语

综上所述，UG软件在进行建造模型、生成工程图、零件运动动画等的制作时，方便、快捷，且功能庞大，和其他的软件相比，缩短工作时间，提升工作效率。