1 主要參數和相互關系

1．1 主要影響因素

    模型參數的確定對于鏈輪參數化設計起著決定性的作用，要求各個參數之間的關系表達清晰，邏輯嚴密。鏈輪傳動主要部件為圓環鏈，鏈有一處斷裂或者損壞就會對整個刮板輸送機的工作狀態產生影響。其中，鏈輪的齒數是最重要的參數，將會對整個刮板輸送機的傳動效率、外形尺寸以及機械強度產生直接影響，根據整機的傳動性能、尺寸以及材料，通常選擇5—10的齒數。建立主要的數學關系式，為參數化設計提供理論依據。

1．2 主要參數和關系式

    鏈輪的主要參數包括，鏈輪齒數N，圓環鏈公稱節距P；圓環鏈公稱直徑d；圓環鏈最大外寬b。下面的參數都以上面四個參數為參照進行計算，具體如下：

2 基于CREO的參數化設計

    參數化設計師通過一組參數對尺寸關系進行約束以建立模型。CREO是最典型的參數關系式。在采用CREO進行鏈輪參數化設計時，可以在CREO中輸入圓環鏈的規格參數，于是直接生成相應的可用于生產的圓環鏈鏈輪三維模型。圓環鏈鏈輪的設計加工根據LS／T3529-1995刮板輸送機標準進行設計的。

    這里以26圓環鏈的工程直徑(x92圓環鏈的公稱節距)，9齒規格的鏈輪進行建模。在CREO中對參數進行定義，并對所有參數進行說明。做出輔助曲線，生成齒形，具體如圖1所示。在做輔助曲線和建模的各個步驟中，需要對所有相關控制尺寸和所定義的具體參數建立關系并賦值。關系列表中的各個關系式是逐步建立的。

    如果需要其它規格的鏈輪，則只需要對參數欄中的圓環鏈規格和齒數進行修改。比如在需要34×126圓環鏈規格的8齒鏈輪時，可以對CREO中的參數列表進行對應的修改。然后再生成34×126圓環鏈規格的8齒鏈輪，具體結果如圖2所示。在生成后得到的三維鏈輪模型文件經過處理之后可以直接輸入到加工中心進行生產。在實際應用過程中，還需要修正對鏈輪中心到鏈窩底平面的距離。此時，只需要對HAMEND的具體值進行修改即可。

3 鏈輪模型優化設計

    CREO的BMX功能模塊為智能尋求最佳解決方案提供了支持。行為建模主要是在參數化作用下，經過約束設定，利用分析特征對模型的曲線、曲面、物理性質等進行測量，從而確定最佳的模型樹。能夠完成創建基于模型測量和分析的參數，測量與分析集合圖元，創建符合特殊要求的測量新類型，分析變量尺寸以及參數改變時測量參數的具體行為，自動查找滿足所需模型行為的尺寸和參數。

3．1 建立分析特征

    選取測量數據作為距離，以鏈輪的中心軸線作為基準線，以鏈輪輪窩的中心軸線作為另一條軸線，對兩者距離進行計算，此時，在鏈輪的模型樹下就會產生一個特征參數。

3．2 分析參數的敏感度

    鏈輪與鏈環嚙合工作，鏈窩位置非常容易發生變形問題，因此，需要對鏈輪鏈窩直徑位置隨尺寸變化的敏感度進行分析。在選擇參數時可以使尺寸也可以使參變量，每個尺寸和參變量都需要給定具體的變化范圍。在“需放樣的參數”欄中輸入一個或者多個特征參數，在“步數”一欄中輸入所有參數在給定變化范圍的分段數量。此外，還可以根據實際情況對其它尺寸進行分析，從而確定最佳的參數。

3．3 可行性和最優化分析

    執行可行性研究對重心與轉軸之間的距離是否能夠設置為零進行研究，如果可行，則執行優化方案。系統會在滿足約束條件的情況下尋找一組尺寸值，如果找到解決方案，則模型會按照新的尺寸生成，可以確定為新的模型，也可以撤銷恢復原有模型，在滿足所有約束的可行性研究中可能存在多種解決方案，系統會將其歸結為一種解決方案。

4 結論

    刮板輸送機鏈輪的參數化設計，實現了尺寸的自動驅動，同時能夠實現尺寸的優化分析，使設計效率和設計質量進一步提高，實用性較強，同時也為鏈輪的力學性能分析奠定了基礎。

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本文標題：刮板輸送機鏈輪的參數化設計分析

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