基于UG的内啮合齿轮副的3种运动仿真分析

田多林

摘 要：随着科技的快速发展，计算机技术在许多领域中都得到了广泛应用，内啮合齿运动仿真是一项复杂的工作。以UG软件平台为基础，对内啮合齿轮副的运动仿真情况进行了重点分析，希望文中内容，对相关工作人员能够有所帮助。

关键词：UG；内啮合齿轮；运动仿真

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.207

0 引言

运动仿真模块本身具有强大的动力学、静态、运动学分析能力，可以将其应用在构建运动机构模型模拟运动规律，跟踪零件运动轨迹中。但是，在具体应用中，还存在许多问题，因此加强分析是必要的。

1 UG的优势

目前，制造业在发展过程中，面临的一项最重大的挑战是需要不断进行技术创新，在生产制造过程中，如何在缩减产品成本的基础上，提高利润，并且能够为此平衡。

UG作为一款新数字化产品开发系统，在应用中可以通过过程驱动场频更新，从而使工程专业人员，在推动革新的基础下，创造更大的经济利润。UG在为客户提供优秀的解决方案基础上，确保解决方案能够改善设计效率，降低成本，并且能够缩短产品进入市场的时间。

2 UG/MOTION运动仿真具体分析

UG/MOTION运动仿真是构成UG/CAE中的一个关键构成部分，对其进行合理应用，能够实现对任何二维或三维机构进行复杂动力、运动学分析分析和仿真操作，并且从实际应用情况来看，也取得了不错的效果。具体实现步骤如下：（1）依据具体情况，构建一个合理的运行分析场景。（2）构建运动模型，其中包括的主要内容有，各个零件连续杠杆的特点，杠杆之间的运动副以及机构荷载等多项内容[1]。（3）设置运动参数，然后依据要求，将仿真数据模型提交给软件，与此同时需要做好仿真运动动画运动和输出过程中的合理控制，从而确定最终仿真的合理性与科学性。（4）依据仿真结果数据相应的数据内容。

UG/MOTION运动仿真过程中，主要分为以下三个阶段：（1）前处理，该过程主要包括连杆创建、运动副、定义驱动等内容，每项内容对运动仿真结果都会造成直接影响，因此必须做好相应的分析工作。（2）求解，在具体操作过程中的主要作用，是生产内部数据文件[2]。（3）后处理，包括内容包括分析处理数据，并且通过一套合理的方式，转化成电影文件、动画、图标等。对各项内容进行总结概括，其包括的主要内容有包括以下过程，构建连杆、运动副、齿轮副、结算方案。在进入仿真后，应用“机构运动副向导”，系统依据装配模型存在的约束关系，自动完成创建杆和运动副，例如创建连杆和运动副等方面存在不准确的情况，此时只需要进行适当调整即可。

该仿真在具体操作过程中，能够提供丰富的报表文件和图标文件，是一种相对比较高级的仿真形式，在应用中取得了不错的效果。

3 图像动画仿真

图像动画仿真的具体内容如下：（1）在UG软件平台的“表达式”对话框中，定义变量。（2）通过视图→可视化→创建动画，然后进入“图像动画”对话框中，在“添加/复制”可视化名称后，完成轨迹穿件。（3）编辑“参数”和“关键帧”内容，在该过程中需要特别主要注意的是，要勾选更新公式，只有确保以上各项操作内容的合理性与准确性，才能实现模型驱动参数化。该仿真的最大特点，是可以通过自动的方式对仿真参数进行修改。

4 齿轮副参数化装配

内啮合齿轮副装配过程中，要确定内齿和外齿两者之间的耦合关系，正确的耦合关系，是下一步工作正常开展的关键。在问题分析过程中，以内齿的中心为原点，竖直方向为x轴，水平方向为y轴，做一直角坐标系xoy，该坐标系是内啮合齿轮副的决定坐标系；再以同样的方式做一个x1o1y1坐标轴；以外齿的圆心為圆点竖直方向为x轴，水平方向为y轴，做一个直角坐标系x2o2y2，x1o1y1与x1o1y1分别表示内齿和外齿的相对坐标系，在构建过程中，需要确保x1o1y1与x1o1y1都汞有一个原点，从而完成内外齿轮两者的正确装配关系。

在具体仿真过程中，需要通过的后端不断，改变y与y1夹角的大小，并且需要通过屏幕捕捉不同夹角下的啮合图，然后通过连续播放y与y1不同夹角下的图，便可得到齿轮旋转的运动仿真[3]。通过该仿真，一方面可以更加清楚的了解齿轮在具体运行过程中啮合规律，另一方面，还可以对齿廓造型装配模型是否准确，以及其在具体运行过程中遭受干涉进行详细检查。

5 结束语

UG软件在齿轮运动仿真中有着广泛应用，特别是在内啮合齿轮副运动仿真中，利用UG可以使仿真质量得到进一步提升，从而提高相关设备的质量。但是，从UG的应用情况来看，还存在一些问题，因此需要加强对其的分析。

参考文献：

[1]杨伟伟，宋广礼，徐磊，赵藏.基于UG NX的电脑横机编织机构运动仿真的研究[J].毛纺科技，2015（01）：6-10.

[2]黄跃娟，矫健，肖明喆.基于UG的复合轮系齿轮传动三维建模及运动仿真分析[J].林业机械与木工设备，2015（02）：41-44+48.

[3]安蕾，程小慷.一种多级内啮合航空齿轮泵设计与仿真[J].流体机械，2016（01）：49-53.