基于SolidWorks的2K-V型減速器擺線輪的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)

2014-11-19 韓林山 華北水利水電學(xué)院機(jī)械學(xué)院

  在對(duì) 2K-V 型減速器擺線輪標(biāo)準(zhǔn)方程進(jìn)行數(shù)學(xué)描述的基礎(chǔ)上,對(duì)擺線輪三維實(shí)體參數(shù)化建模方法進(jìn)行了深入分析;并以 SolidWorks 軟件為平臺(tái),用 Visual C++ 6.0 作為開發(fā)工具,建立了擺線輪參數(shù)化設(shè)計(jì)的交互界面和模板庫;通過編程實(shí)現(xiàn)了擺線輪三維實(shí)體模型的自動(dòng)生成,為擺線輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)提供了 CAD 軟件工具。

  2K-V (日本稱之為 RV) 型減速器因其具有傳動(dòng)比范圍大、運(yùn)動(dòng)精度高、回差小、剛度大、抗沖擊能力強(qiáng)、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊及傳動(dòng)效率高等優(yōu)異性能,而廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及自動(dòng)化設(shè)備等領(lǐng)域。目前,國內(nèi)外對(duì)于擺線針輪行星傳動(dòng)以及由此而發(fā)展起來的 2K-V 型齒輪傳動(dòng)已經(jīng)有了一定的研究,但為了有效地對(duì) 2K-V 型減速器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模擬及有限元分析,有必要建立其三維模型。由于 2K-V 型減速器制造成本高,為減少研究成本及周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量,迫切需要實(shí)現(xiàn) 2K-V 型減速器的參數(shù)化設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)減速器的目的。

  擺線輪是 2K-V 型減速器的關(guān)鍵零件,由于減速器型號(hào)和傳動(dòng)比的差異,造成擺線輪的尺寸和結(jié)構(gòu)形式也不相同,逐個(gè)建模將會(huì)耗費(fèi)很多時(shí)間。如果利用參數(shù)化設(shè)計(jì),能夠有效地避免重復(fù)建模;當(dāng)前主流的三維軟件,如 SolidWorks、UG、Pro/ E 等,都具有參數(shù)化設(shè)計(jì)的功能。SolidWorks 以參數(shù)化和特征建模技術(shù)為核心,可以滿足常規(guī)的設(shè)計(jì)需要,但針對(duì)擺線輪這種特殊產(chǎn)品的參數(shù)化設(shè)計(jì),需要對(duì)其進(jìn)行二次開發(fā)。

1、開發(fā)原理

  參數(shù)化就是通過改動(dòng)圖形尺寸參數(shù),自動(dòng)完成圖形中相關(guān)部分的改動(dòng),實(shí)現(xiàn)尺寸對(duì)圖形的驅(qū)動(dòng)[2]。參數(shù)化設(shè)計(jì)最常用的 2 種設(shè)計(jì)方法就是人工交互參數(shù)化和編程參數(shù)化,該擺線輪設(shè)計(jì)采用第 2 種方法進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。

  1.1、開發(fā)工具的選擇

  SolidWorks 的二次開發(fā)分為:① 基于 OLE 技術(shù),可以開發(fā)開發(fā)獨(dú)立執(zhí)行程序 (*.exe);② 基于 COM 技術(shù),可以創(chuàng)建動(dòng)態(tài)鏈接庫程序 (*.DLL),作為插件加載到 SolidWorks 應(yīng)用程序模塊。采用插件形式,用戶可以在 SolidWorks 中添加自己的菜單、工具欄及屬性頁等,使用戶程序與 SolidWorks 程序融為一體,操作人員既能使用 SolidWorks 現(xiàn)有功能,又能根據(jù)自身的需要進(jìn)行功能擴(kuò)充,提高了 SolidWorks 用戶化能力。筆者采用 COM 接口技術(shù),使用 VC++6.0 對(duì)SolidWorks 進(jìn)行二次開發(fā)。

  1.2、使用 VC++6.0 對(duì) SolidWorks 進(jìn)行二次開發(fā)原理

  (1) 利用 VC++6.0 開發(fā)動(dòng)態(tài)鏈接庫文件 (*.DLL),建立 SolidWorks Add-In AppWizard 工程,通過加入相應(yīng)的程序代碼,編譯調(diào)試后生成可執(zhí)行的 DLL 組件;

  (2) 在 SolidWorks 中加載編譯好的 DLL 組件。選擇 [工具]、[插件] 命令,彈出的對(duì)話框?qū)?huì)顯示開發(fā)人員添加的 DLL 組件和系統(tǒng)自帶的組件,選擇需要添加的組件,系統(tǒng)自動(dòng)完成加載過程。

結(jié)語

  筆者以 SolidWorks 為平臺(tái),研究了采用 COM 接口對(duì) SolidWorks 進(jìn)行開發(fā)的技術(shù),以 VC++6.0 為開發(fā)語言,實(shí)現(xiàn)了 2K-V 型減速器擺線輪的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)系統(tǒng)充分利用了 SolidWorks 的參數(shù)化功能和 MFC 對(duì)話框的豐富資源,建立了擺線輪參數(shù)化設(shè)計(jì)的人機(jī)交互界面;極大地提高了 2K-V 型減速器擺線輪的建模效率,為進(jìn)一步進(jìn)行 2K-V 型減速器整機(jī)仿真分析和三維參數(shù)化設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。