基于pro/e的中小型排水管道清淤機(jī)器人虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)

8. 鏡像漸開(kāi)線

（1）創(chuàng)建過(guò)曲線8和曲線9的交點(diǎn)的基準(zhǔn)點(diǎn)PNT3。

（2）創(chuàng)建通過(guò)基準(zhǔn)點(diǎn)PNT1,且垂直與基準(zhǔn)平面DTM2的基準(zhǔn)軸A-2。

（3）創(chuàng)建通過(guò)基準(zhǔn)軸A-2和基準(zhǔn)點(diǎn)PNT3的基準(zhǔn)平面DTM4。

（4）創(chuàng)建與DTM4的偏移角度為－3且通過(guò)A-2的基準(zhǔn)平面DTM5。

（5）將基準(zhǔn)平面DTM4與DRM5的夾角參數(shù)添加到【關(guān)系】對(duì)話框中，然后輸入關(guān)系式：“＝360*COS(DELTA)/(4*Z)”。

（6）選擇DTM5作為鏡像平面鏡像齒輪大端漸開(kāi)線。

（7）使用同樣的方法鏡像小端漸開(kāi)線。

9. 創(chuàng)建第一個(gè)輪齒

（1）在主菜單中選擇【插入】－【掃描混合】－【伸出項(xiàng)】選項(xiàng)，打開(kāi)【菜單管理器】，在【混合選項(xiàng)】菜單中選取【草繪截面】、【垂直于原始軌跡】和【完成】選項(xiàng)。在【掃描軌跡】菜單中選擇【草繪軌跡】選項(xiàng)。選取基準(zhǔn)平面FRONT作為草繪平面，然后使用缺省參數(shù)放置草繪平面。

（2）在右工具箱中單擊【使用邊】按鈕，打開(kāi)【類(lèi)型】對(duì)話框，選擇其中的【單個(gè)】單選按鈕，使用修剪按鈕結(jié)合繪圖工具繪制掃描軌跡線。

（3）根據(jù)系統(tǒng)提示，在消息輸入窗口中輸入z-axis旋轉(zhuǎn)角度：“0”。

（4）在右工具箱中單擊【使用邊】按鈕，打開(kāi)【類(lèi)型】對(duì)話框，選擇其中的【單個(gè)】單選按鈕，使用修剪和倒圓角按鈕并結(jié)合繪圖工具繪制齒輪的大端齒廓線。（注意在兩個(gè)圓角處添加等半徑約束）。

（5）根據(jù)系統(tǒng)提示，在消息輸入窗口中輸入z-axis旋轉(zhuǎn)角度：“0”。

（6）使用類(lèi)似的方法繪制小端齒廓線，最后生成輪齒結(jié)構(gòu)。

（7）打開(kāi)關(guān)系對(duì)話框，在對(duì)話框中添加以下關(guān)系式：

If hax1 d207=0.31*m d217=0.31*m endif if hax>=1 d207=0.2*m d217=0.2*m endif

其中，d207和d217分別是齒輪大小端的齒廓曲線的倒角。

10. 復(fù)制和陣列輪齒

（1）使用旋轉(zhuǎn)復(fù)制的方法復(fù)制前一步驟創(chuàng)建的輪齒，旋轉(zhuǎn)角度為“360/z”，最后生成第二個(gè)輪齒。

（2）使用陣列方法陣列輪齒，陣列特征總數(shù)為24。

（3）將旋轉(zhuǎn)復(fù)制輪齒時(shí)的旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)添加倒【關(guān)系】對(duì)話框中，然后輸入關(guān)系式：“＝360/z”。

（4）將第一個(gè)齒到第三個(gè)齒的距離參數(shù)添加到【關(guān)系】對(duì)話框中，然后輸入關(guān)系式：“＝z-1“。

11. 創(chuàng)建錐體

（1）在右工具箱中單擊【旋轉(zhuǎn)】按鈕，打開(kāi)設(shè)計(jì)圖標(biāo)板。選擇基準(zhǔn)平面FRONT作為草繪平面，接受系統(tǒng)缺省參數(shù)放置草繪平面，進(jìn)入二維草繪模式。

（2）使用基本繪圖工具繪制錐體的二維圖形。最后生成錐齒結(jié)構(gòu)。

（3）將錐齒大端長(zhǎng)度參數(shù)添加到【關(guān)系】對(duì)話框中，然后輸入關(guān)系式：“=0.8*h”。

12. 添加裝飾結(jié)構(gòu)

13. 改變齒輪參數(shù)

在主菜單中選擇【工具】－【參數(shù)】選項(xiàng)，打開(kāi)【參數(shù)】對(duì)話框。修改齒數(shù)為39，模數(shù)為2.5，齒寬為15。

修改后在主菜單中選擇【編輯】－【再生】選項(xiàng)，按照修改后的參數(shù)再生模型。最后生成模型如圖2所示。

圖2 圓錐齒輪

三、結(jié)論

利用虛擬樣機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)中小型排水管道清淤機(jī)器人設(shè)計(jì)，可以在有條件制作物理樣機(jī)之前對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能、機(jī)器人的可裝配性、可制造性進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)，從而優(yōu)化了設(shè)計(jì)，壓縮甚至取消了物理樣機(jī)的試制過(guò)程，縮短了機(jī)器人開(kāi)發(fā)周期，節(jié)省了設(shè)計(jì)費(fèi)用，也為今后機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化提供了技術(shù)保障。