基于Pro/Intralink的齿轮减速器的三维并行设计

3 基于Pro/I的齿轮减速器的并行设计

    3.1 减速器的总装模型的建立及设计任务的分配

    齿轮减速器的三维设计是一个复杂的系统工程，所设计的零件复杂众多，但许多设计也可以同时进行，在传统的三维设计基础之上，利用Pro/Engineer的Top-Down模块功能，采用自顶向下的设计思想，对三维总体进行数字化三维设计。为了提高其设计效率，我们可以在减速器的总装模型下将其按结构合理地分析，确定总装模型的装配树结构。然后按照部件与总体的相互依存关系，通过模块化的处理方式，确定总装模型下各个分系统的创建方法与传递方法。如按结构分类可分为：上箱体、下箱体和轴系。为了将其细分，还可以将各结构部分再按功能进行分类，如上箱体可以分为机壳和螺栓，下箱体可分为机壳和端盖，轴系可分为轴承、轴和齿轮。通过这些分类就可以建立一个减速器的总装模型树，如图3所示。

图3 齿轮减速器的装配模型树

    3.2 Pro/E二维图与部分修改方案的协同设计

    按照Top-Down的设计思路，此时模型树为骨架模型，没有任何特征。将骨架模型中的关键数据和重要参数布置到公共区中，然后通过Intralink平台将总体骨架与部分设计的接口相连，各部分设计系统就可按照Intralink平台传递的公共区数据要求进行详细设计，并将设计结果反馈给总体。

    与传统的串行设计不同，Pro/Intralink的公共数据库负责跟踪所有设计版本、配置信息和协调关系等。通过公共区数据库向工作区提供相关活动信息，可使用公共区浏览器浏览所有工作的内容、进度等，也可使工作区的工作人员随时修改调整数据。减速器的修改流程图如图4所示。

图4 齿轮减速器的修改流程图

    3.3 减速器装配模型的设计

    减速器的总装配模型的设计需要充分考虑到上下游设计的约束条件，同时在本阶段并行设计中也要考虑到彼此之间的关系，更需要注意各个机构之间的装配约束关系以及技术方面的一些要求。当所有的零部件通过Pro/Intralink的信息共享检人到公共空间后，就解决了并行设计中的这些问题，就可以开始减速器的装配设计。其装配流程如图5所示。

图5 齿轮减速器模型建立流程图

    3.4 减速器的传统设计与并行设计的区别

    减速器的传统设计与并行设计的不同，主要体现在设计变更流程的不同。在传统设计过程中，当有设计变更时，不能确定减速器的三维和二维是否一致，也不能确定设计变更是否正确，只能重建三维模型再检查；而在并行设计过程中，当有设计变更时，减速器部件可随总体实时修改，既保证了设计质量，又节约了后期产品制造时间。

4 结论

    实现齿轮减速器的并行设计不仅能够缩短产品设计和开发过程，而且提高了产品质量，提高设计柔性，快速响应了市场需要。本次设计以PTC公司的产品Pro/Intralink为基础，对齿轮减速器三维设计的各个模块进行了合理的管理，不同人员的协同设计使设计生命周期大大地缩短，最终实现了产品的三维并行设计。