基于Pro/E的V带长度计算参数化建模研究与应用*

谢仁华,管嫦娥,祝建孙

(江西应用技术职业学院,江西 赣州 341000)

基于Pro/E的V带长度计算参数化建模研究与应用*

谢仁华,管嫦娥,祝建孙

(江西应用技术职业学院,江西 赣州 341000)

给出了V带长度计算公式,提出了一种计算V带长度的新方法--基于Pro/E的参数化计算模型,进行了实例应用,并分析、比较计算结果.结果表明,该模型计算值不仅满足设计需要,还比公式计算值精度更高.

V带;长度计算;参数化建模;Pro/E

V带传动是最常见的机械传动,在V带传动设计中,通常都是根据公式计算V带长度的[1].本文通过分析V带长度的计算原理,利用Pro/E的参数化建模和测量功能模拟V带传动时的状态,以实现V带长度计算参数化建模.这样做,不仅直观实用,而且精度更高.

1 V带长度计算原理及计算公式

式(2)中:1dd 为小带轮基准直径;2dd 为大带轮基准直径.

图1 V带长度计算原理图

2 参数化计算模型的构建

2.1 设置V带传动的主要参数

V带传动的参数主要包括带轮基准直径和中心距.利用菜单命令:工具→参数,建立V带传动的主要参数,如图2所示.

图2 V带传动主要参数

2.2 V带参数化计算模型的构建

执行菜单命令:插入→模型基准→草绘,用绘圆命令〇绘制大小带轮,同时,用水平约束功能把大小带轮圆心约束在同一水平线上;再次执行菜单命令:插入→模型基准→草绘,用绘同心圆命令绘制V带与带轮的贴合部分,用绘相切直线命令绘制V带的悬空部分,最后经修剪得到V带的参数化计算模型,如图3所示.

图3 V带参数化计算模型

2.3 Program设计程序的修改

Pro/E造型时会生成Program设计程序,修改Program能对Pro/E进行二次开发[3-4].执行菜单命令:工具→程序→编辑设计→自文件,将打开Program设计程序,对程序进行相应的修改.

在INPUT与END INPUT之间输入以下参数语句和提示语句:

DD1 NUMBER

"请输入小带轮基准直径:"

DD2 NUMBER

"请输入大带轮基准直径:"

ANUMBER

"请输入两带轮中心距:"

在RELATIONS与END RELATIONS间输入以下关系式:

SD0=DD1 /*小带轮基准直径

SD1=DD2 /*大带轮基准直径

SD2=A /*两带轮中心距

程序修改完成后,如图4所示,点击保存退出,此时会弹出"确认"对话框,选择"是"即可.

3 参数化计算模型的实际应用

构建好参数化计算模型,修改好设计程序后,便可利用其进行V带长度计算.

执行菜单命令:编辑→再生,将弹出"得到输入"菜单,如图5所示,选择"输入",会弹出"INPUT SEL"菜单,如图6所示,单击"全选"后,将依次询问带轮基准直径和中心距,按序输入表1第1组数据,将自动重新生成参数化计算模型.执行菜单命令:分析→测量→长度,将弹出"长度"测量对话框,如图7所示,选择整个V带为测量对象(在模型树中单击草绘2即可),对话框中的曲线特征长度将更新为4 043.78 mm,该值便为V带的长度.

图4 Program设计程序

图5 "得到输入"菜单

图6 "INPUT SEL"菜单

图7 "长度测量"对话框

表1 V带长度计算值分析比较(单位:mm)

4 计算结果的分析和比较

依托参数化计算模型,采用同样的测量方法分别输入表中第2组、第3组带轮基准直径和中心距值,从而可得V带的长度值分别为3 635.95 mm和1 479.09 mm.分析、比较模型计算值与公式计算值,结果如表1所示.

从表1中可以看出,两者具有一定的差异.出现这种差异的主要原因是,计算公式在推导的过程中作了近似替代,造成精度损失.

进一步分别比较1组与2组、2组与3组的计算结果,不难看出:①当中心距相同时,大小带轮直径相差越大,则公式计算值与模型计算值差异就越大.②当大小带轮直径相同时,中心距越大,公式计算值与模型计算值差异越小.但是,不管差异大或小,对V带传动都不会有影响,这是因为使用V带传动时,中心距可以在一定范围内调整,并且V带的涨紧装置也能弥补带长差异.如果采用标准带长(即V带的基准长度),则不论是以公式计算值选取带长,还是以模型计算值为参考选取带长,所选取的V带基准长度都是一致的,如表1所示.

5 结论

构建的参数化计算模型,不仅适用于V带传动,也同样适用于平带和同步带传动.在推导计算公式的过程中,由于实现了近似替代,因此,会造成精度损失.因为计算模型采用了参数化建模,不存在近似替代,所以,获得的计算精度更高,完全满足设计要求.

依托设计程序Program,对Pro/E进行二次开发,能拓展Pro/E参数化建模功能在设计计算领域的应用,而不仅局限于实体建模.

[1]张飞.多V带传动驱动力分配及其磨损规律研究[D].青岛:青岛理工大学,2013.

[2]杨作宇.带传动中带轮包角和带长计算公式的推导[J].职业,2008(8):113-114.

[3]谢仁华,俞高虹,赵匀,等.基于Pro/E的齿轮跨棒距计算参数化建模研究与应用[J].机械传动,2008,32(1):55-57.

[4]钟启,李潇波,邱清盈,等.基于Pro/Engineer二次开发的带传动参数化CAD[J].轻工机械,2006(1):69-71.

谢仁华(1976-),男,江西于都人,硕士研究生,讲师,主要从事CAD/CAM方面的教学与科学研究.

〔编辑:白洁〕

TP391.72

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.22.001

2095-6835(2017)22-0001-03

江西省教育厅教学改革研究资助重点项目(项目编号:JXJG-16-52-1)