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CREO助力发达齿轮提升产品研发能力

发达齿轮

  杭州发达齿轮主要从事船用齿轮箱的研发、设计,以及销售业务。其主要产品为FD系列船用齿轮箱,在船用齿轮箱设计和制造领域处于国内领先地位,国内市场占有率接近50%,产品远销全球20多个国家和地区,是船用齿轮箱行业的龙头企业。

  船用齿轮箱因为其工作载荷大,工作环境恶劣,对其产品的设计、制造都提出了很高的技术要求。特别是对传动齿轮、离合器,以及齿轮箱,为了能够适应复杂的工作环境,要求建立高精度的三维模型进行严谨的仿真分析。然而,齿轮的三维建模及分析工作较为复杂,发达齿轮此前缺少相应的技术储备。如何快速完成齿轮及箱体的三维建模,并进行高精准度的仿真分析,成为了发达齿轮提升产品研发能力的瓶颈。

  面对这一挑战,发达齿轮经过深入调研与反复对比,最终选用了基于CREO软件的产品设计平台,来完成齿轮箱产品的设计与三维仿真分析,取得令人非常满意的效果。

  因为渐开线齿轮的三维建模工作,不仅要求熟练掌握三维软件的操作技能,还要面对复杂的数学计算问题。为了能够让发达齿轮的设计人员尽快掌握齿轮建模的能力,经咨询顾问与发达齿轮研发团队沟通,决定对发达齿轮常用齿轮类零件类型进行梳理,然后由咨询顾问为发达齿轮建立参数化的齿轮模板。设计人员只要拿到这些齿轮模板,输入相应的设计参数,便可自动生成相应的齿轮零件,快速完成齿轮类零件的三维建模工作。在此基础上,再根据咨询顾问所整理的仿真分析方法与流程,完成对整个齿轮箱产品的仿真分析与优化设计工作,实现对设计任务的快速、高质量交付。

  在齿轮类零件模板中,罗列出了所有可能修改的参数,设计人员可以勾选需要修改的参数,然后为其赋予新的参数值并对模型进行再生,即可根据所输入的新参数自动生成新的零件模型,快速完成齿轮类零件的设计任务。如下图所示,为了避免参数太多,导致用户记不清楚每个参数所代表的意义,当鼠标指向某个参数时,系统会有相应的提示信息,对该参数所表示的意义进行描述。

齿轮零件模板

  上图右侧红色方框所示,即为该模板文件中所包含的可修改参数。设计人员可以在此处直接勾选需要修改的参数,并为其输入新的参数值即可。下图所示即为由该零件模板所衍生出来的两个齿轮类零件实例。相对原始齿轮模板,这两个齿轮零件实例在外齿轮的齿数及模数有所修改,从图中可以非常直观的看到相应变化情况。

齿轮零件实例

  在利用产品模板快速完成齿轮类零件模型设计后,在CREO环境下,设计人员可以继续完成其它箱体结构件设计,并对齿轮零件、箱体和离合进行仿真分析。下图所示即为对齿轮类零件进行结构力学分析的示意图。

CREO有限元分析

  通过对CREO软件的深入应用,发达齿轮不仅可以快速地完成对齿轮类零件及箱体的三维建模工作,还可模拟最真实的应用场景对其进行仿真分析,以全面发现真实使用环境中可能出现的缺陷。基于CREO软件所提供的全新设计体系,发达齿轮提升了产品研发效率,减少了产品设计缺陷,极大幅度地提升了产品研发能力,使得企业综合竞争能力得到大幅提升。