基于SolidWorks的2K-V型减速器摆线轮的三维参数化设计

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)华北水利水电学院机械学院 作者:韩林山

  在对 2K-V 型减速器摆线轮标准方程进行数学描述的基础上,对摆线轮三维实体参数化建模方法进行了深入分析;并以 SolidWorks 软件为平台,用 Visual C++ 6.0 作为开发工具,建立了摆线轮参数化设计的交互界面和模板库;通过编程实现了摆线轮三维实体模型的自动生成,为摆线轮的参数化设计提供了 CAD 软件工具。

  2K-V (日本称之为 RV) 型减速器因其具有传动比范围大、运动精度高、回差小、刚度大、抗冲击能力强、体积小、结构紧凑及传动效率高等优异性能,而广泛应用于机器人、数控机床及自动化设备等领域。目前,国内外对于摆线针轮行星传动以及由此而发展起来的 2K-V 型齿轮传动已经有了一定的研究,但为了有效地对 2K-V 型减速器进行运动模拟及有限元分析,有必要建立其三维模型。由于 2K-V 型减速器制造成本高,为减少研究成本及周期,提高产品质量,迫切需要实现 2K-V 型减速器的参数化设计,以实现快速设计减速器的目的。

  摆线轮是 2K-V 型减速器的关键零件,由于减速器型号和传动比的差异,造成摆线轮的尺寸和结构形式也不相同,逐个建模将会耗费很多时间。如果利用参数化设计,能够有效地避免重复建模;当前主流的三维软件,如 SolidWorks、UG、Pro/ E 等,都具有参数化设计的功能。SolidWorks 以参数化和特征建模技术为核心,可以满足常规的设计需要,但针对摆线轮这种特殊产品的参数化设计,需要对其进行二次开发。

1、开发原理

  参数化就是通过改动图形尺寸参数,自动完成图形中相关部分的改动,实现尺寸对图形的驱动[2]。参数化设计最常用的 2 种设计方法就是人工交互参数化和编程参数化,该摆线轮设计采用第 2 种方法进行参数化设计。

  1.1、开发工具的选择

  SolidWorks 的二次开发分为:① 基于 OLE 技术,可以开发开发独立执行程序 (*.exe);② 基于 COM 技术,可以创建动态链接库程序 (*.DLL),作为插件加载到 SolidWorks 应用程序模块。采用插件形式,用户可以在 SolidWorks 中添加自己的菜单、工具栏及属性页等,使用户程序与 SolidWorks 程序融为一体,操作人员既能使用 SolidWorks 现有功能,又能根据自身的需要进行功能扩充,提高了 SolidWorks 用户化能力。笔者采用 COM 接口技术,使用 VC++6.0 对SolidWorks 进行二次开发。

  1.2、使用 VC++6.0 对 SolidWorks 进行二次开发原理

  (1) 利用 VC++6.0 开发动态链接库文件 (*.DLL),建立 SolidWorks Add-In AppWizard 工程,通过加入相应的程序代码,编译调试后生成可执行的 DLL 组件;

  (2) 在 SolidWorks 中加载编译好的 DLL 组件。选择 [工具]、[插件] 命令,弹出的对话框将会显示开发人员添加的 DLL 组件和系统自带的组件,选择需要添加的组件,系统自动完成加载过程。

结语

  笔者以 SolidWorks 为平台,研究了采用 COM 接口对 SolidWorks 进行开发的技术,以 VC++6.0 为开发语言,实现了 2K-V 型减速器摆线轮的三维参数化设计。该设计系统充分利用了 SolidWorks 的参数化功能和 MFC 对话框的丰富资源,建立了摆线轮参数化设计的人机交互界面;极大地提高了 2K-V 型减速器摆线轮的建模效率,为进一步进行 2K-V 型减速器整机仿真分析和三维参数化设计打下了良好的基础。

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