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作者:李名扬;张卫青;谭儒龙;傅涛;
单位:重庆理工大学机械工程学院;
摘要:【目的】针对弧齿锥齿轮传动系统仿真分析软件开发所需模型与分析结果的可视化需求,基于锥齿轮传动系统的结构特点,应用图论及面向对象的数据结构,实现了传动系统拓扑结构及零部件关联关系的完整表达。【方法】首先,研究了传动系统关键异构元件几何表面规则化点集的生成方法,并应用开源的三维计算机图形学工具VTK实现了锥齿轮、传动轴和轴承几何模型的精确构建及快速装配;以此为基础,建立了传动系统几何模型与加载接触分析力学模型之间的映射,研究了加载状态下系统变形、齿面啮合状态等分析结果的可视化方法;最后,通过实例对锥齿轮传动系统建模及仿真分析结果的可视化效果进行了验证。【结果】研究表明,综合应用图论及面向对象的数据结构,可实现弧齿锥齿轮传动系统拓扑构型及其几何关联属性的完整表达;应用VTK库的参数表达式造型、扫掠造型以及三角剖分造型方法,可实现异构零部件的精确建模;在此基础上,建立系统几何模型与力学分析模型的映射,完成锥齿轮传动系统加载接触分析,并实现了分析结果的可视化显示。上述研究结果为锥齿轮传动系统建模仿真分析软件的开发提供了技术支持。
关键词:锥齿轮;;传动系统;;可视化;;啮合特性分析
基金资助:国家自然科学基金项目(52275052);; 重庆市科技局技术创新与应用发展项目(cstc2022ycjh-bgzxm0218);; 重庆市自然科学基金项目(CSTB2022NSCQ-MSX0475);; 重庆理工大学研究生教育高质量发展行动计划资助成果(gzlcx20242011)