摆线齿轮滚刀三维参数可视化设计与有限元分析

“摆线齿轮滚刀的三维参数可视化设计”是针对传统摆线齿轮滚刀设计效率低、精度不足和周期长的问题，采用Auto CAD的二次开发工具Visual Basic of Application (VBA) 开发的一款软件。该软件允许用户在输入界面输入滚刀的主要设计参数，快速生成摆线齿轮滚刀的三维参数可视化实体模型。进一步，利用ANSYS软件对生成的三维模型进行有限元分析，以评估滚刀的应力、应变和位移情况，从而预测其切削性能和可能的失效模式。 文章详细介绍了这一设计方法。作者姚继权、张身厚和陈新来自辽宁工程技术大学机械工程学院和阜新矿业集团，他们通过上海市教委创新基金项目和上海市联盟计划项目的支持，进行了这项研究。文章发表于2015年6月的《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》第34卷第6期，提供了摆线齿轮滚刀设计的新途径。 在摆线齿轮滚刀的三维参数可视化设计过程中，关键知识点包括： 1. **二次开发技术**：使用Auto CAD的VBA工具，这是一种基于Visual Basic的编程环境，允许用户自定义和扩展Auto CAD的功能，以适应特定的设计需求。 2. **三维参数化设计**：通过输入关键参数，如滚刀的几何尺寸、材料属性等，生成符合这些参数的三维模型，提高了设计的灵活性和精度。 3. **有限元分析(FEA)**：在ANSYS中进行的分析，能够计算滚刀在工作条件下的应力分布、应变状态和位移，这对于理解其力学行为和预测潜在的失效模式至关重要。 4. **切削性能评估**：通过对滚刀的应力、应变和位移云图的分析，可以评估其在实际切削过程中的性能，如刀具寿命和加工质量。 5. **失效形式预测**：根据有限元分析的结果，可以初步判断滚刀可能出现的失效模式，如疲劳断裂、塑性变形等，为优化设计提供依据。 这项工作不仅提升了摆线齿轮滚刀设计的效率，也为后续的性能优化和故障预防提供了科学的计算基础。通过参数化设计和有限元模拟，工程师可以更准确地预测滚刀的性能，从而改进设计，提高制造质量和生产效率。