基于Solidworks的行星齿轮的三维建模与运动仿真

基于solidworks渐开线齿轮的建模和运动仿真SolidWorks是一款广泛应用于机械设计领域的三维建模软件，它提供了丰富的工具和功能，可以帮助工程师们进行各种复杂的设计和仿真。

在机械设计中，齿轮是一种常见的传动元件，而渐开线齿轮则是一种特殊的齿轮类型，具有更好的传动性能和更低的噪音。

首先，我们需要在SolidWorks中进行渐开线齿轮的建模。

打开SolidWorks软件后，选择“新建”创建一个新的零件文件。

然后，选择“齿轮”功能，输入齿轮的参数，如模数、齿数、压力角等。

在渐开线齿轮的建模中，我们需要特别注意选择渐开线齿形类型，并输入渐开线系数。

完成这些参数的设置后，点击“确定”即可生成渐开线齿轮的三维模型。

接下来，我们可以对渐开线齿轮进行运动仿真。

在SolidWorks中，我们可以使用“运动仿真”功能来模拟齿轮的运动过程。

首先，选择“运动仿真”功能，然后选择齿轮的运动方式，如旋转、平移等。

在渐开线齿轮的仿真中，我们通常选择旋转运动。

然后，设置齿轮的初始位置和速度，以及其他相关参数。

点击“运行仿真”按钮，SolidWorks将自动计算并显示齿轮的运动轨迹和速度曲线。

通过运动仿真，我们可以直观地观察渐开线齿轮的运动特性。

渐开线齿轮的特点之一是齿轮齿面的接触点在传动过程中始终保持在同一位置，这可以有效减小齿轮的磨损和噪音。

此外，渐开线齿轮的传动效率也较高，能够满足更高的传动要求。

除了建模和运动仿真，SolidWorks还提供了其他功能，如强度分析、装配仿真等，可以帮助工程师们更全面地评估和优化渐开线齿轮的设计。

通过这些功能的应用，我们可以更好地理解和掌握渐开线齿轮的工作原理和性能。

总之，基于SolidWorks的渐开线齿轮建模和运动仿真是一项重要的机械设计工作。

通过这一过程，我们可以有效地设计和优化渐开线齿轮，提高其传动性能和使用寿命。

同时，SolidWorks的强大功能也为工程师们提供了更多的设计和仿真手段，帮助他们更好地完成各种机械设计任务。

北京工业大学耿丹学院毕业设计(论文)基于Solidwork的行星齿轮的三维建模与运动仿真所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日摘要行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮的几何轴线绕着固定位置转动圆周运动的传动，变速器通常和若干行星轮和传递载荷的作用，为了使功率分流。

渐开线行星齿轮传动具有以下优点：传动比大，结构紧凑，体积小、质量小，效率高，噪音低，运转平稳，因此被广泛应用于冶金，工程机械，起重，运输，航空，机床，电气机械及国防工业等部门，作为减速、变速或增速的齿轮传动装置NGW型行星齿轮传动机构的传动原理：当高速轴由电机驱动，带动太阳轮，然后带动行星轮转动，内齿圈固定，然后带动行星架输出运动的，在行星架上的行星轮既自转和公转，具有相同的结构。

二级，三级或多级传输。

NGW型行星齿轮传动机构主要由太阳齿轮，行星齿轮，内齿圈，行星架，命名为基本成分后，也被称为zk-h型行星齿轮传动机构。

本设计是基于行星齿轮结构设计的特点，和SolidWorks三维建模和运动仿真。

行星齿轮和各种类型的特性的比较，确定方案；其次根据输入功率，相应的输出转速，传动比的传动设计、总体结构设计；三维建模并最终完成了SolidWorks，和模型的装配，并完成了传动部分的运动仿真和运动分析。

关键词：行星齿轮减速器、运动仿真、装配、三维建模AbstractPlanetary gear reducer is driving a at least one gear geometric axis rotated around a circular motion of fixed position, the transmission is usually and planetary gear and transfer load, in order to make the power split. Involute planetary gear transmission has the following advantages: large transmission ratio, compact structure, small volume, small mass, high efficiency, low noise, smooth operation, so it is widely used in metallurgy, engineering machinery, lifting, transportation, aviation, machine tools, electrical machinery and defense industry and other departments, as gear reducer, gear or the growthThe transmission principle of NGW type planetary gear transmission mechanism: when the high-speed shaft driven by a motor, to drive the sun gear, and the planet wheel is driven to rotate, the inner gear ring is fixed, and then drives the planetary frame outputting motion, on the planet carrier planet wheel both rotation and revolution, has the same structure. The two level, three level or multilevel transmission. The NGW type planetary gear transmission mechanism mainly consists of a sun gear, planet gear, inner gear ring, a planetary frame, named after the basic components, also known as the ZK-H type planetary gear transmission mechanism.This design is the design of planetary gear structure based on SolidWorks, and 3D modeling and motion simulation. Comparison of characteristics of planetary gears, and various types of determination scheme; secondly according to the input power, the output speed of the overall design, transmission design, ratio; 3D modeling and finished SolidWorks, assembly and model, and the motion simulation and motion analysis of the transmission part.Keywords: planetary gear reducer, assembly, motion simulation, 3D modeling目录摘要 (1)Abstract (3)第1章绪论 (6)1.1 国内外的研究状况及其发展方向 (6)1.2 SOLIDWORKS行星齿轮的选题分析及设计内容 (7)1.3 主要的工作内容 (7)第2章 NGW型行星轮减速器方案确定 (9)2.1 机构简图的确定 (9)2.2 周转轮系部分的选择 (9)2.3 NGW型行星轮减速器方案确定 (9)2.4 行星轮系中各轮齿数的确定 (12)第3章 NGW型行星减速器结构设计 (14)3.1 基本参数要求与选择 (14)3.1.1 基本参数要求 (14)3.1.2 电动机的选择 (14)3.2 方案设计 (14)3.2.1 机构简图 (14)3.2.2 齿形及精度 (15)3.2.3 齿轮材料及性能 (15)3.3 齿轮的计算与校核 (16)3.3.1 配齿数 (16)3.3.2 初步计算齿轮主要参数 (16)3.3.3 按弯强度曲初算模数m (19)3.3.4 齿轮疲劳强度校核 (20)3.4 轴上部件的设计计算与校核 (26)3.4.1 轴的计算 (26)3.4.2 行星架设计 (31)3.5 键的选择与校核 (35)3.5.1 键的选择 (35)3.5.2 键的校核 (36)3.6 联轴器的选择 (37)3.7 箱体尺寸及附件的设计 (38)第4章 SOLIDWORKS的建模与运动仿真 (43)4.1 建模软件的介绍 (43)4.2 行星齿轮机构的建模 (43)4.2.1 对行星齿轮的建模 (43)4.2.2 行星齿轮其他部件的建模 (45)4.3 行星齿轮机构的虚拟装配 (47)4.4 装配体的实现 (58)4.5 减速机的运动仿真 (60)4.5.1 仿真一般步骤 (60)4.5.2 机构运动分析的任务和方法 (61)4.5.3 运动的生成 (62)4.5.4 运动分析 (62)总结 (64)参考文献 (65)致谢 (66)第1章绪论1.1 国内外的研究状况及其发展方向国内对行星齿轮传动比较深入的研究最早开始于20 世纪60 年代后期，20 世纪70 年代制定了NGW 型渐开线行星齿轮减速器标准系列JB1799-1976。

基于Solidworks和Adams行星式销齿轮研磨机的建模与
运动仿真
吴耀宇;薛培军
【期刊名称】《中州大学学报》
【年(卷),期】2016(033)002
【摘要】通过在Solidworks软件中建立行星式销齿轮研磨机的三维实体模型,采用Adamas软件对模型进行转换成虚拟样机.通过计算及运动学仿真验证了虚拟样机模型的准确性,同时指出通过改变接触副参数提高模型准确性的方法,为进一步研究工件运动特性、提高研磨加工效率、保证工件研磨加工精度奠定了基础.
【总页数】4页(P108-111)
【作者】吴耀宇;薛培军
【作者单位】中州大学机电与车辆工程学院,郑州450044;中州大学机电与车辆工程学院,郑州450044
【正文语种】中文
【中图分类】TS803
【相关文献】
1.基于UG及ADAMS行星齿轮机构的建模及运动仿真 [J], 李建;郑立斌;石长华;梁刚;
2.基于SolidWorks的齿轮啮合几何建模和运动仿真 [J], 刘刚;武雪威
3.基于ADAMS小型行星式研磨机介质动力学仿真研究 [J], 石鹏飞;徐坤;王美艳
4.基于UG及ADAMS行星齿轮机构的建模及运动仿真 [J], 李建;郑立斌;石长华;梁刚
5.基于SolidWorks的齿轮油泵的三维建模和运动仿真 [J], 董丽琴
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北京工业大学耿丹学院毕业设计(论文)基于Solidwork的行星齿轮的三维建模与运动仿真所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日摘要行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮的几何轴线绕着固定位置转动圆周运动的传动，变速器通常和若干行星轮和传递载荷的作用，为了使功率分流。

渐开线行星齿轮传动具有以下优点：传动比大，结构紧凑，体积小、质量小，效率高，噪音低，运转平稳，因此被广泛应用于冶金，工程机械，起重，运输，航空，机床，电气机械及国防工业等部门，作为减速、变速或增速的齿轮传动装置NGW型行星齿轮传动机构的传动原理：当高速轴由电机驱动，带动太阳轮，然后带动行星轮转动，内齿圈固定，然后带动行星架输出运动的，在行星架上的行星轮既自转和公转，具有相同的结构。

二级，三级或多级传输。

NGW型行星齿轮传动机构主要由太阳齿轮，行星齿轮，内齿圈，行星架，命名为基本成分后，也被称为zk-h型行星齿轮传动机构。

本设计是基于行星齿轮结构设计的特点，和SolidWorks三维建模和运动仿真。

行星齿轮和各种类型的特性的比较，确定方案；其次根据输入功率，相应的输出转速，传动比的传动设计、总体结构设计；三维建模并最终完成了SolidWorks，和模型的装配，并完成了传动部分的运动仿真和运动分析。

关键词：行星齿轮减速器、运动仿真、装配、三维建模AbstractPlanetary gear reducer is driving a at least one gear geometric axis rotated around a circular motion of fixed position, the transmission is usually and planetary gear and transfer load, in order to make the power split. Involute planetary gear transmission has the following advantages: large transmission ratio, compact structure, small volume, small mass, high efficiency, low noise, smooth operation, so it is widely used in metallurgy, engineering machinery, lifting, transportation, aviation, machine tools, electrical machinery and defense industry and other departments, as gear reducer, gear or the growthThe transmission principle of NGW type planetary gear transmission mechanism: when the high-speed shaft driven by a motor, to drive the sun gear, and the planet wheel is driven to rotate, the inner gear ring is fixed, and then drives the planetary frame outputting motion, on the planet carrier planet wheel both rotation and revolution, has the same structure. The two level, three level or multilevel transmission. The NGW type planetary gear transmission mechanism mainly consists of a sun gear, planet gear, inner gear ring, a planetary frame, named after the basic components, also known as the ZK-H type planetary gear transmission mechanism.This design is the design of planetary gear structure based on SolidWorks, and 3D modeling and motion simulation. Comparison of characteristics of planetary gears, and various types of determination scheme; secondly according to the input power, the output speed of the overall design, transmission design, ratio; 3D modeling and finished SolidWorks, assembly and model, and the motion simulation and motion analysis of the transmission part.Keywords: planetary gear reducer, assembly, motion simulation, 3D modeling目录摘要 (1)Abstract (3)第1章绪论 (6)1.1 国内外的研究状况及其发展方向 (6)1.2 SOLIDWORKS行星齿轮的选题分析及设计内容 (7)1.3 主要的工作内容 (7)第2章 NGW型行星轮减速器方案确定 (9)2.1 机构简图的确定 (9)2.2 周转轮系部分的选择 (9)2.3 NGW型行星轮减速器方案确定 (9)2.4 行星轮系中各轮齿数的确定 (12)第3章 NGW型行星减速器结构设计 (14)3.1 基本参数要求与选择 (14)3.1.1 基本参数要求 (14)3.1.2 电动机的选择 (14)3.2 方案设计 (14)3.2.1 机构简图 (14)3.2.2 齿形及精度 (15)3.2.3 齿轮材料及性能 (15)3.3 齿轮的计算与校核 (16)3.3.1 配齿数 (16)3.3.2 初步计算齿轮主要参数 (16)3.3.3 按弯强度曲初算模数m (19)3.3.4 齿轮疲劳强度校核 (20)3.4 轴上部件的设计计算与校核 (26)3.4.1 轴的计算 (26)3.4.2 行星架设计 (31)3.5 键的选择与校核 (35)3.5.1 键的选择 (35)3.5.2 键的校核 (36)3.6 联轴器的选择 (37)3.7 箱体尺寸及附件的设计 (38)第4章 SOLIDWORKS的建模与运动仿真 (43)4.1 建模软件的介绍 (43)4.2 行星齿轮机构的建模 (43)4.2.1 对行星齿轮的建模 (43)4.2.2 行星齿轮其他部件的建模 (45)4.3 行星齿轮机构的虚拟装配 (47)4.4 装配体的实现 (58)4.5 减速机的运动仿真 (60)4.5.1 仿真一般步骤 (60)4.5.2 机构运动分析的任务和方法 (61)4.5.3 运动的生成 (62)4.5.4 运动分析 (62)总结 (64)参考文献 (65)致谢 (66)第1章绪论1.1 国内外的研究状况及其发展方向国内对行星齿轮传动比较深入的研究最早开始于20 世纪60 年代后期，20 世纪70 年代制定了NGW 型渐开线行星齿轮减速器标准系列JB1799-1976。

基于SolidWorks的行星齿轮机构运动仿真模型发表时间： 2009-2-6 作者: 崔利杰龚小平李玉超来源: 万方数据关键字: CAE运动仿真行星齿轮机构 SolidWorks 二次开发 COSMO对SolidWorks软件进行了二次开发，实现了渐开线齿轮的精确建模，建立了某型直升机主减速器内两级行星传动机构在SolidWorks软件中的装配体模型，应用COSMOSMotion软件进行了机构运动仿真，为机构设计提供了一种高效、直观的仿真手段，提高了行星齿轮传动机构的分析设计能力。

引言行星齿轮传动以其结构紧凑，承载能力强和较低的轴承载荷广泛应用于航空、船舶、汽车、冶金等各个领域。

特别是由于特殊的工作环境，行星齿轮传动仍然占据当今世界直升机主减速器系统中的主流地位。

目前，以数字化装配和计算机仿真分析为主要内容的虚拟样机技术在机械设计与制造中得到了广泛应用，但由于行星齿轮结构相对复杂、行星齿轮同时具有内啮合和外啮合，需要相当精准的造型和装配技术，因此构建行星齿轮机构虚拟样机显得相对困难。

基于此，本文利用SolidWorks软件强大的建模功能和二次开发能力，以某型直升机主减速器内两级行星齿轮传动机构为例，构建了行星齿轮机构模型，结合SolidWorks 内嵌的COSMOSMotion软件完成了其运动仿真。

1齿轮模型的生成1．1 SolidWorks二次开发简介SolidWorks是基于Windows平台的三维机械设计软件，它的设计数据可以全部在外部通过API接口修改。

SolidWorks提供的API接口有OLE技术和COM组件两种形式，为用户提供了强大的二次开发功能。

具有OLE编程和COM接口编程的开发工具，如Visual C++．Visual Basic，Delphi等均可用于SolidWorl国的二次开发，创建出用户定制的、专用的SolidWorks功能模块。

除此之外，SolidWorks还提供了内置的宏命令编程，使得SolidWorks的定制更加容易。

基于SolidWorks周转轮系几何建模与运动仿真边巍【摘要】通过对周转轮系结构分析,完成周转轮系组成零件的实体建模,零件的动态装配及基于插件Animator的运动原理动态仿真.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2010(000)008【总页数】2页(P89-90)【关键词】SolidWorks;周转轮系;装配;动态仿真【作者】边巍【作者单位】江苏财经职业技术学院,江苏,淮安,223001【正文语种】中文【中图分类】TP391.71 引言图1 周转轮系组成如图1 所示，为一周转齿轮系，由行星齿轮、行星架和中心轮所组成。

在周转齿轮系中，活套在行星架上的齿轮一方面绕自身轴线回转，一方面又随行星架绕固定轴线回转。

若两个中心轮均不固定，这种周转轮系的自由度为2，称为差动轮系。

若一个中心轮固定，则自由度为1，这种周转轮系称为行星轮系［1］。

周转齿轮系广泛用于各种机械设备中，能够正确分析周转轮系的运动有助于分析这些机械设备的原理。

SolidWorks 软件中实体建模和动画仿真功能，能让课本上抽象的原理图转变为实体动画显示。

SolidWorks 中Animator 功能可以实现动画仿真。

因此，我们可以采用SolidWorks 中三维实体建模功能绘制组成周转轮系的基本零件，然后利用装配功能实现安装功能，利用动画仿真功能进行虚拟运转。

图2 中列举了本研究工作的基本流程。

图2 SolidWorks 软件仿真基本流程2 周转轮系组成零件的实体建模周转轮系的主要零件为齿轮，在SolidWorks 中绘制齿轮的方法有很多种，有添加方程式、用计算机语言编制程序的，当然绘制渐开线齿轮的较简单的方法就是利用SolidWorks 中插件可以直接绘制渐开线曲线，然后拉伸就可以了。

图1 所示周转轮系中各个零件参数为：（1）中心轮1 齿轮参数：Z1＝24，模数m=2mm，压力角α=20°；（2）行星轮，参数：Z2＝26，模数m=2mm，压力角α=20°；（3）中心轮2 齿轮参数：Z2＝56，模数m=2mm，压力角α=20°，拉伸厚度均为10mm。

基于SolidWorks的齿轮油泵的三维建模和运动仿真本文以齿轮油泵为例，利用SolidWorks软件进行零件三维建模和运动仿真，重点介绍齿轮的建模及装配方法，为同类产品的虚拟设计提供有效参考，并为在校学生深入学习solidworks软件提供必要帮助。

标签：solidworks软件；齿轮建模；虚拟装配；运动仿真随着现代科学技术的发展，三维CAD 技术得到普及。

SolidWorks 作为主流机械设计软件，功能强大简便易学。

本文通过solidworks软件对齿轮油泵各组成零部件的实体造型、虚拟装配、拆装动画、运动仿真的描述，真实地展示了齿轮油泵的实际装配和工作过程，及时发现设计中存在的问题，从而降低成本，提高设计效率，缩短设计时间。

本文中所有实例均采用solidworks2012版完成。

1 齿轮油泵三维实体建模齿轮油泵是各种机械润滑和液压系统的输油装置。

是机械设计中基本部件。

由泵体、泵盖、主动轴、主动齿轮、从动轴、从动齿轮、垫片、紧盖螺钉、填料、压盖、压盖螺母、定位销等十几个零件组成。

要实现齿轮油泵虚拟装配和运动仿真，首先要对组成零件进行实体造型。

在齿轮油泵的组成零件中，螺钉、螺母、垫片和定位销等为标准件，可从SolidWorks 标准件库存中直接调用；泵体、泵盖为铸造箱体类零件，齿轮轴为典型的回转体零件，这些都是机械零件中的典型结构，建模过程不再赘述。

对初学者或对SolidWorks软件不太熟悉的设计师来说，齿轮建模比较困难，下面介绍几种方便实用的建模方法。

1.1 方法1——利用GearTrax中文版齿轮插件GearTrax是一个SolidWorks常用插件，为机械工程师提供了一种简单方便用于精确齿轮及齿轮副的自动设计工具，可设计的圆柱齿轮、圆锥齿轮、齿形带轮、蜗轮蜗杆、花键、带轮等，方便快捷，且模型精确程度较高。

在GearTrax操作界面中按齿轮参数要求输入齿轮模数，齿数、齿面厚度、斜齿轮需输入螺旋角及左右旋向，点击完成按钮，使用时最好提前打开solidworks 软件并设置使用英文菜单，齿轮轮齿将在SolidWorks软件中自动完成，再自行建造齿轮轮毂、轮辐、键槽或销孔等结构即可完成齿轮建模。

基于SolidWorks的行星减速机的三维设计及虚拟装配本科毕业论文（设计）论文（设计）题目：基于SolidWorks的行星减速机的三维设计及虚拟装配学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：机自118学号：1108030249学生姓名：郑凯指导教师：吴扬东2015 年 5 月30 日贵州大学本科毕业论文（设计）贵州大学本科毕业论文（设计）诚信承诺书本人郑重承诺：本人的毕业论文（设计），是在导师指导下独立完成。

本人恪守学术道德遵守学术规范，毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。

特此声明。

论文（设计）作者签名：日期：年月日摘要行星减速机与其它的普通定轴减速器相比，它具有传动比大、承载能力大、重量轻、体积小以及效率高等特点。

然而我国研发行星减速机产品与其它发达国家的产品相比，在质量和性能上存在很大的差别，其中的原因除了加工工艺的不同以及采用的材料不同外，更大的原因在于我们国家在设计方面落后。

尤其是在体积小、传动精密以及与电机配合使用的小型行星齿轮减速机上尤为明显。

本文利用虚拟设计方法，在计算分析的基础上对H2K行星减速机进行了设-计，并对其轴系零件进行了有限元分析。

本文介绍了H2K行星减速机的特点、分类、现状以及发展前景。

并对本次-设计的H2K行星减速机和Solidworks软件进行了介绍。

根据给定的原始数据，-对行星机构进行分析，主要设计轴和齿轮的尺寸和外观，计算数据，并对其进行强度校核。

然后利用Solidworks软件进行对所设计出的零件进行三维建模和整体装配，并举例其中的部分零件的三维建模过程和整体装配过程，并对轴系零件进行了有限元分析。

关键字：2K-H行星减速机Solidworks软件三维建模有限元分析AbstractPlanetary gear compared to other common fixed axis reducer having transmission ratio, load capacity, light weight, small size and high efficiency. However, the development of a planetary gear products, compared with other products in developed countries, there is a big difference in quality and performance, for reasons in addition to the different materials used different and process technology, the bigger reason is that in our country design behind. Especially in the small, the transmission precision and small planetary gear reducer and motor for use particularly evident.This paper, virtual design method, based on the calculation and analysis of the planetary gear unit design and Finite Element Analysis of its shaft parts.This article describes the characteristics of planetary gear unit, classification, current situation and development prospects. The design of the planetary gear boxes and Solidworks software were introduced. According to the given raw data, analyzing planetary bodies, the size and appearance of the main shaft and gear design, calculations, and its strength check. Then use Solidworks software for the design of the parts and the whole assembly of three-dimensional modeling and three-dimensional modeling process, for example, and overall assembly process in which some parts of the shaft parts and Finite Element Analysis.Keywords:2K-H planetary reducer Solidworks software 3D modeling Finite Element Analysis目录摘要 ................................................................................................................................. Abstract . (I)第一章绪论 01.1研究的目的及其意义 01.2国内外研究虚拟装配现状 01.3行星减速机的概述 (2) (2) (2) (3)第二章行星减速机的机构分析 (5)2.1行星轮系的组成和分类 (5) (5) (5)2.2 行星传动的分类和符号 (6)2K-H型行星齿轮分类 (6)2.3行星减速机的方案选定 (7) (7) (7)2.4电机选择 (7)2.5 2K-H型行星减速机的运动学简述 (7) (8) (8)第三章重要零部件的设计与计算 (10)3.1轴的设计与计算 (10) (10) (10) (12)3.2齿轮的计算 (14) (14) (15) (17) (18) (19) (23)3.3其他零件的选择 (24) (24) (25) (26) (26)第四章2K-H行星减速机的三维建模以及虚拟装配 (27)4.1 Solidworks的介绍 (27) (27) (27)4.2零件的建模 (27) (27) (29)4.3虚拟装配以及爆炸图 (34) (34) (37)第五章利用Solidworks对轴进行有限元分析 (38)5.1Solidworks有限元分析简介 (38)5.2轴零件的有限元分析 (38) (38) (39)第六章总结 (40)参考文献 (41)致谢 (42)第一章绪论1.1研究的目的及其意义随着现代科学的急速发展，机械这一行业也发生着巨大的改变，特别是近几十年来受到了机电一体化的影响，在机械行业、航空航天正在向着高速、高载、高精度以及自动化方向发展，使得各个机械领域不得不对设备的性能和稳定性提出了更高的要求，当前机械领域运用最多、最广泛的手段之一就是虚拟设计。

运用SolidWarks软件对齿轮机构的运动分析与仿真研究了在SolidWorks平台上进行齿轮机构运动分析与仿真的方法。

以COSMOSMotion模块为基砍，对齿轮机构进行三维模型的参数化设计，完成虚拟装配，实现了齿轮机构的建模、参数设计和分析仿真的自动化，保证了零件设计的正确性，提高了整体设计效率、精度以及直观性。

0 引言齿轮机构是在各种机构中应用最为广泛的一种传动机构。

它可以用来传递空间任意两轴间的运动和动力，并具有功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长和工作安全可靠等特点。

齿轮作为齿轮机构的最基本组成部分，所起的作用是无可代替的，所以齿轮的设计尤为重要。

而在各种齿轮机械中应用最广泛的是圆形齿轮机械，它可以保证传动比恒定不变，使机械运转平稳，以满足现代机械日益高速重载方向发展的需要。

直齿圆柱齿轮是其他各种齿轮的基础，也是最通用的齿轮。

SolidWorks软件是专门为机械行业设计的三维CAD软件，它提供了强大的参数化、基于特征的实体造型技术，在机械设计，模型设计行业被广泛使用。

能与ANSYS、ADAMS等多种软件良好结合进行建模和仿真，它是真正基于WINDOWS的软件，操作简单，易学易用。

1 创建三维实体模型由于在SolidWorks中实体模型可以有多种不同的生成方法，采取何种方法更为合理、高效，需要有一个经验积累过程。

一般来说，要根据图形的形状选择生成模型的方式。

草图绘制尽量简化，最好不要绘制过渡圆角、倒角等非关键性信息。

首先主要是利用SolidWorke中的拉伸、旋转、扫描、阵列等基本操作建立工作装置三维实体模型。

所建零件模型见图1。

2 虚拟装配工作装置零件的3D模型完成，为了建立虚拟样机需要对各个零件进行虚拟装配(见图2)。

在SolidWo rks的装配模块中，将前面完成的零件添加进来，互对齐，根据齿轮中心距公式，设定齿轮之间的中心距，并给2个相互配合的齿轮基准轴之间添加一个距离配合。

行星轮系的虚拟装配与动态仿真河北天择重型机械有限公司（河北邯郸 056200）刘刚在多个齿轮所组成的齿轮系中至少有一个齿轮是绕着其他齿轮旋转，则这种齿轮系称为周转轮系，在周转轮系中如图1所示的行星轮系是实际机械中采用最多的结构。

但是，行星轮的运动是绕自身轴线自转和绕太阳轮轴线公转的复合运动，平面绘图难以表达，且传动比的计算也比较复杂。

本文运用SolidWorks实现了行星轮系的实体建模和动态模拟，使抽象的问题直观化。

图1 行星轮系简图1 行星轮系的虚拟装配技术（1）基于特征的实体建模行星轮系零部件的三维实体建模是虚拟装配的基础。

运用三维制图软件SolidWorks，建立行星轮系零部件的实体模型。

在SolidWorks的标准菜单中包含了草图绘制工具栏和特征工具栏，合理运用特征造型技术设计出齿轮轴、键和行星架的实体模型。

Solidworks开发出了齿轮造型的程序，只需从右侧设计库的工具箱栏中打开齿轮文件，在左侧输入所需的齿轮和内齿圈参数，计算机就可以自动生成固定轮、太阳轮和行星轮的实体模型，见图2。

图2 齿轮的实体建模过程（2）虚拟装配的设计过程单击“新建”按钮，打开一个装配体文件。

由于SolidWorks默认第一个插入的零件是固定的，不能运动，其他的零件都是以它为装配参照体，因此应先插入固定轮，再插入太阳轮、行星轮、行星架、齿轮轴和键。

插入全部零件后，选择“配合”按钮，利用同轴心、重合等标准配合，精确地把各零件约束在准确的位置，最后运用高级配合中“齿轮配合”将太阳轮和行星轮约束在一起，行星轮系的装配图如图3所示。

图3 行星轮系的装配图2 行星轮系的动态模拟及动画制作行星轮系中包含转动的行星架，只有正确地计算太阳轮和行星架的传动比i1H，然后按照i1H输入太阳轮和行星架角速度，才能准确模拟出行星轮的运动轨迹，否则，行星轮不能运动。

我们在行星轮系上加一个公共的角速度使行星架相对静止，然后运用定轴轮系的传动比公式得：i1H =1+Z3/Z1（Z1：太阳轮齿数；Z3：固定轮齿数）在装配体文件中，单击“模拟”按钮，选择“旋转马达”，分别设置太阳轮和行星架的旋转方向和角速度。

基于SolidWorks的齿轮啮合几何建模和运动仿真河北天择重型机械有限公司（河北邯郸 056200）刘刚1 引言齿轮传动是最基本的机械传动型式之一，应用极为广泛，几乎遍及工业各部门。

与其他传动相比，齿轮传动具有工作可靠、使用寿命长、瞬时传动比恒定、效率高、结构紧凑、速度和功率的适用范围广等许多优点。

在传统的平面绘图中，只能标注出分度圆、齿顶圆、齿根圆等尺寸，无法画出齿形轮廓，更不要说模拟动画了。

为了解决齿轮传动平面绘图的缺点，本文提出了一种基于SolidWorks的实体建模和动态仿真，这样可使抽象的问题直观化。

Animator插件就是一个与SolidWorks完全集成的动画制作软件插件，它能将SolidWorks的三维模型实现动态的可视化，并且实时录制机构的模拟装配过程、模拟拆卸过程和机构的模拟工作过程，将机构的工作情况得到更好的表达，增强了人们对机构的认识。

2 齿轮啮合零件的实体建模SolidWorks用户界面非常人性化，便于操作。

在SolidWorks的标准菜单中包含了各种用于创建零件特征和基准特征的命令。

其中基础实体特征主要有拉伸凸台/基体、旋转凸台/基体等。

在基础实体特征上可添加圆角、倒角、肋、抽壳、拔模及异型孔、线性列阵、圆角列阵、镜像等放置特征。

在处理复杂的几何形状时还需要其他高级特征选项，包括扫描、放样凸台/基体及参考几何体中基准轴、基准面这些定位特征等。

通过以上特征造型技术在SolidWorks中能设计出需要的齿轮轴和键的实体模型。

Solidworks2006通过二次开发，开发出了齿轮造型的程序，设计人员只需从右侧设计库的工具箱栏中调出齿轮文件，输入齿轮的参数，计算机就可以自动产生齿轮的实体模型，机壳的设计比较随意，能把两个齿轮轴的距离约束到所需的中心距即可，其零件实体见下图1。

（a）齿轮轴（b）键（c）齿轮1 （d）齿轮2图1 齿轮啮合零件实体模型3 齿轮啮合的装配和拆卸完成了齿轮啮合的零件实体后就可以进行齿轮啮合的装配。

基于SolidWorks和ADAMS的齿轮传动装置建模与仿真方法张晨，崔或青(中国人民解放军装甲兵工程学院，北京100072)摘要:根据某齿轮传动装置的结构及功能，运用SolidWorks 建立了零部件的三维实体模型并装配，导入到ADAMS 软件添 加约束和驱动后，对该模型进行动力学仿真和分析，得到关键构件的运动学参数并绘出运动曲线，验证了模型的合理性，为 进一步研究机械传动系统提供了 一定的帮助。

关键词:齿轮传动装置;SolidWorks ; ADAMS ;仿真中图分类号:T P 391.7文献标志码:A 文章编号：1 〇02-2333( 2017 )〇2-〇079-〇2Modeling and Sim ulation Method of Gear Transm ission System Based on SolidW orks and ADAMSZHANG Chen,CUI Yuqing(Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, China)Abstract ： Based on the structure and function of gear transmission system , this paper uses SolidWorks to establish three -dimensional solid models of parts and assembly , and import it into ADAMS software . After adding constraints and driving ,dynamic simulation and analysis of the model are carried out . Some movement motion parameters and curves of the key parts are obtained . The rationality of the model is verified for further research .Key w ords: gear transmission system ; SolidWorks ; ADAMS ; simulation0引言虚拟样机技术(virtual prototype )是一种基于产品计 算机仿真模型的数字化设计方法，这些数字模型即虚拟 样机(VP )支持并行工程方法学。

基于SolidWorks的行星齿轮传动机构三维建模
蒋娟娜;夏季风;谢立松;龚小平
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2010(000)003
【摘要】以某型直升机主减速器为实物参考,利用SolidWorks软件实现了渐开线齿轮的精确三维建模,并建立了该减速器单级行星传动机构在SolidWorks软件中的装配体模型.应用COSMOSMotion插件高效、直观的计算仿真功能实现了行星齿轮机构的运动仿真.
【总页数】3页(P73-75)
【作者】蒋娟娜;夏季风;谢立松;龚小平
【作者单位】空军工程大学,理学院,西安,710051;空军工程大学,理学院,西
安,710051;空军工程大学,理学院,西安,710051;空军工程大学,理学院,西安,710051【正文语种】中文
【中图分类】TH16
【相关文献】
1.基于UG的行星齿轮传动三维建模及运动仿真 [J], 刘宝波;徐更杰;初海宁
2.基于混合式教学模式的有效课堂教学设计实践研究——以“SolidWorks三维建模设计”课程为例 [J], 王波; 赵利民; 张崎静; 冯辰
3.基于SOLIDWORKS的主轴密封水平台的三维建模设计 [J], 何林玲
4.基于SolidWorks的麦克纳姆轮三维建模与装配 [J], 徐瑞;陈廷兵
5.基于Solidworks三维建模课程案例教学研究 [J], 郑丽文;邓玉娟
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SolidWorks的齿轮减速器三维设计及运动仿真齿轮减速器是一种常用的传动装置，用于将高速旋转的输入轴转速降低到所需的低速输出轴转速。

它由一组齿轮组成，通过齿轮之间的啮合来实现转速的传递和转矩的变换。

在本文中，我们将使用SolidWorks软件进行齿轮减速器的三维设计及运动仿真。

接下来，我们需要进行齿轮的啮合设计。

在SolidWorks中，可以使用“啮合齿轮”功能自动生成齿轮的啮合关系。

点击“工具”菜单中的“齿轮齿形生成器”，然后选择输入齿轮的几何参数，例如模数、齿数、压力角等信息。

通过指定两个齿轮的参数，然后点击“计算”按钮，SolidWorks会根据输入的参数自动生成齿形。

根据需要重复该步骤来为所有的齿轮设计齿形。

完成齿轮的设计后，我们需要将它们组装在一起。

通过选择齿轮并使用“装配”命令，将齿轮与其他组件定位和调整，以确保它们之间的正确的啮合关系。

可以使用“跟随曲线”来创建齿轮之间的运动关系，以模拟实际工作状态。

完成齿轮的装配后，我们可以进行运动仿真以验证设计的正确性。

在SolidWorks中，可以使用“动力学仿真”功能来模拟齿轮减速器的运动。

首先，我们需要定义齿轮的初始运动状态，例如初始角度、角速度等。

然后，选择“动力学仿真”选项，并设置仿真参数，例如时间步长、仿真时间等。

点击“运行”按钮，SolidWorks会自动计算并显示齿轮减速器的运动状态。

我们可以通过观察仿真结果来评估设计的性能，例如转速、转矩和齿轮之间的啮合情况。

通过这种方式，在SolidWorks中进行齿轮减速器的三维设计及运动仿真是相对简单而有效的。

通过合理的建模、啮合设计和运动仿真，我们可以确保设计的齿轮减速器具有良好的性能和可靠性，满足实际应用的需求。

基于SolidWorks的行星轮组三维建模与装配设计孙艳军【摘要】根据设计方案要求设计一组行星轮组,通过AutoCAD2007来完成符合GB的二维零件图和装配图。

二维CAD系统的共同特点是作图方便准确,方法简单,但是难以表达复杂物体结构,无法进行必要的物理分析和装配干涉检查。

【期刊名称】《金属加工：冷加工》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】1页(P72-72)【关键词】SolidWorks;装配设计;行星轮;三维建模;AutoCAD2007;二维CAD系统;二维零件图;干涉检查【作者】孙艳军【作者单位】河北天择重型机械有限公司,邯郸056200【正文语种】中文【中图分类】TH122根据设计方案要求设计一组行星轮组，通过AutoCAD2007来完成符合GB的二维零件图和装配图。

二维CAD系统的共同特点是作图方便准确，方法简单，但是难以表达复杂物体结构，无法进行必要的物理分析和装配干涉检查。

通过SolidWorks对该机构进行三维建模，生成直观性强的三维图形，并完成各个子装配，对其进行旋转剖视，从不同的角度观察各个零件是否产生干涉。

对零件建模时，首先要充分理解设计意图，确定建模顺序，然后根据需要设计出零件的总体结构，再进行细化。

下面通过在SolidWorks环境下对一个行星架建模的实例来说明创建模型的设计方法（见图1）。

（1）确定零件结构该零件由回转体、星轮轴孔、花键及均布的螺孔等。

（2）建立草图选择前视基准面为草图平面，用草图中的曲线命令绘制回转体剖面的形状；添加几何和尺寸约束，完成草图（见图2）。

改变草图中的约束条件，则模型的形状也将随之改变。

这充分体现了利用草图功能创建模型易于编辑修改和实现参数化、系列化的优点。

（3）生成回转体退出完成的草图，选择旋转凸台基体特征，选择中心线作为旋转轴，生成回转体。

（4）创建星轮轴孔用切除拉伸特征先创建一个孔，然后环形阵列生成3个均布的孔。

（5）生成花键用切除扫描特征先生成一个花键槽，然后环形阵列生成花键。