采煤机行星减速机构的仿真分析

0 引言

    在煤机行业以计算机为基础、以数字化信息为特征、支持产品数字化开发的技术日益成熟，成为提升煤机企业竞争力的有效工具。其中，以计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程分析(CAE)为基础的数字化设计，是产品数字化开发的核心技术。设计人员通过数字样机的虚拟装配技术检查各零部件的尺寸和可装配性，及时修改错误。通过数字化样机进行虚拟仿真，而不用再去做更多的实物试验。这样，既节省了时间又节约了费用。

    近年来，商业CAD软件及工具的兴起，将虚拟样机(Virtual Prototyping)技术——VR技术与CAD技术相结合，应用于多领域的新技术成为现实，并不断受到企业的高度重视。NWG型行星减速机构，效率高、体积小、重量轻、结构简单、制造方便、传动功率范围大，可用于各种工作条件。因此，它常用在采煤机截割部最后一级减速中。本文基于实现电牵引采煤机截割部行星减速机构的仿真分析。

1 创建三维实体模型

    是专门为机械行业设计的三维CAD软件。自1995年问世以来，以其简单易学的图形用户界面和强大的参数化、基于特征的实体造型技术，在机械设计行业被广泛使用。利用实现机械产品设计的设计流程图如图1。

    图1 设计流程图

    在行星减速机构建模过程中，最主要的就是齿轮建模。在巾建模要根据图形的形状选择比较合适的方法，主要是应用中基于草图的拉伸、旋转、扫描等基体（或切除）基本特征和镜像、阵列等辅助特征。绘制草图时要简化，圆角、倒角等非关键性信息要尽量使用特征或省略。

    由于不能直接输入曲线方程画出渐开线，本文是利用第3方插件GearTrax2010齿轮产生器，输入齿轮尺寸参数，在英文界面下实现参数化设计，自动创建，然后编辑得到齿轮最终模型。在完成建模的行星架和内齿轮模型如图2。

    图2 零件三维实体模型

2 虚拟装配

    虚拟装配是在计算机上完成所设计零部件的装配模型，即将不同的零件组装成一个装配体。其基本功能是定义不同零件之间的相对位置约束关系，生成爆炸视图，进行零件之间的动、静态干涉检查，发现零部件设计上的不合理结构部分，以改进设计，并完成该装配体的动态模拟设计。虚拟装配设计流程见图3。