基于ProE动态循环污水光催化处理装置虚拟样机的干涉检测

1、基于Pro/E的动态循环污水光催化处理装置虚拟样机的干涉检测1桂伟（湖北工业大学商贸学院，湖北武汉， 430079）摘要：动态循环污水光催化处理装置是一个用于污水动态循环处理的实验装置。本文以Pro/ENGINEER软件为平台，利用软件的干涉检测功能，对该装置的虚拟样机进行了静态与运动干涉检测，分析产生干涉的原因，并阐述解决干涉的措施。关键词：动态循环；虚拟样机；干涉检测中图分类号：TH122 文献标识码：AInterference detection of the virtual prototype of the dynamic cycling sewagephotocatalytic tr

2、eatment device based on Pro/EGUI Wei（School Of Business，Hubei University Of Technology，Wuhan ，430079，China）Abstract: The dynamic recycling sewage photocatalytic reactor is an experiment device for dynamic recycling sewage. With Pro/Engineer software as a design platform, this paper carried on the st

3、atic and dynamic interference detection of the device, analyzed the reasons for the interference, and provided measures to resolve it.Keywords：Dynamic Cycling; Virtual prototype of the device; Interference detection 1引言在进行动态循环污水光催化处理装置零部件的结构设计时，可能由于某个零件尺寸设计的错误，以至于在进行组装时零部件之间产生了一些干涉。在传统的设计中，出现这些干涉情况，

4、只能够在物理样机装配的过程中，才能检测出来。但是，利用Pro/E虚拟样机装配技术，设计者可以在虚拟环境中来检测各零部件装配之后的干涉情况，可以检测哪些地方有干涉，分析什么原因导致产生干涉，如何对样机进行修改来消除零部件装配形成的1-2干涉。2动态循环污水光催化处理装置虚拟样机的干涉检测2.1静态干涉检测虚拟样机的干涉检测包括静态干涉检测和运动干涉检测两种，静态干涉检测是指虚拟样机在静止的状态下进行的干涉检测，主要用于零部件之间配合关系的检测，其检测的步3骤如下：（1）在Pro/E打开所要检测的组件；（2）单击菜单栏中的【分析】，在其下拉菜单【模型】中选择【全局干涉】；（3）在【全局干涉】设置好

5、相应选项后，单击“计算当前分析以供预览”图标，即可对零部件进行装配干涉检测。以大、小齿轮啮合配合为例，对组件的各零件之间的干涉进行检测分析，其检测的结果如图1所示。. 湖北省省级环保科技项目，项目编号：鄂财建发200786号，项目名称：细菌矿化纳米针铁矿治理地下水污染研究作者简介：桂伟（1980），男，湖北黄冈人，汉族，湖北工业大学商贸学院讲师、硕士。主要研究方向:机电一体化系统设计。图1 齿轮静态啮合干涉检测图从干涉检测图上分析可知，大小齿轮啮合时存在一定的干涉，其干涉的体积大小Pro/E已经计算并在图上显示出来了。从这些可以看出零件的结构尺寸或者零件之间的装配有问题，因此必须对干涉零件的结

6、构进行重新设计或者对零件进行重新装配，直到在虚拟装配时不再出现干涉的情况为止，这样才能保证实际装置在进行装配时不会出现干涉。在虚拟样机中检测出零部件产生干涉以后，必须检查产生干涉的原因。首先需要检查虚拟样机装配的方法与步骤是否正确，在这里主要是检查零部件在装配时的定位基准以及相互之间的约束关系是否正确；其次再检查零部件的三维建模的尺寸是否正确；最后再检查整个装置的结构设计是否正确。在图1中，大、小齿轮在初始啮合时就产生了干涉，如果不进行干涉消除将会对虚拟样机的运动仿真产生影响，经检查该干涉是由于在虚拟装配时大、小齿轮的初始位置没有调整好引起的，因此必须调整大、小齿轮的初始位置。调整后的两个齿轮

7、的轮齿的相对位置以及干涉检测的情况如图2所示。尽管干涉检测时也产生了0.1毫米体积干涉，但这是由于两轮齿面在接触时产生的接触干涉，对运动仿真不会产生影响，因此可以参照虚拟装配时两齿轮的相对位置来进行物理样机的装配。图2 调整后齿轮静态啮合干涉检测图2.2虚拟样机运动干涉检测在Pro/ENGINEER中，可以进行虚拟样机的运动干涉检测。运动干涉检测是指虚拟样机在运动状态下进行的干涉检测，主要用于检测有相互运动关系的零部件，在运动状态下产生的干涉情况。在机构的运动仿真完成后，通过运动仿真结果的回放功能，设置好有关的检测项目后，就可以检测运动中的零部件之间是否产生干涉，什么位置产生干涉以及干涉的体积

8、有多大4-6等，根据运动干涉仿真结果对所设计的零件进行修改，直到不产生运动干涉为止。运用运动干涉检测功能对大、小齿轮在运动啮合时的干涉进行了检测，结果如图3所示。图3 齿轮运动干涉检测结果图从检测结果图上可以看出，两齿轮在啮合运动中产生了干涉，其干涉的位置及大小在结果图上用红色的边框已经显示出来。根据产生干涉的位置及大小，分析干涉产生的原因有以下几种可能：（1）初始装配时，大小齿轮位置没有调整，导致一开始就产生干涉；（2）齿轮安装时中心距有误差；（3）大小齿轮的形状尺寸有误差。从产生的原因依次进行排查，最后确定产生上述干涉的原因是，开始装配时两齿轮的位置没有调整好，导致运动中每对轮齿啮合时都产

9、生干涉。因此，只需对两齿轮的初始安装位置进行微调即可消除运动干涉。3结束语利用Pro/E进行动态循环污水光催化处理装置的虚拟样机的干涉检测，可以检测虚拟样机在装配以及运动中时出现的干涉问题，指导设计人员对本装置进行结构改进设计，以达到降低研制成本，缩短研制周期，提高研制质量的目的。参考文献：1 谭雪松，甘露萍，张黎骅.Pro/ENGINEER Wildfire 中文版基础教程M.北京：人民邮电出版社，2005：5-442.2 杨利红，张淳.基于Pro/E的可控制起动行星齿轮减速装置虚拟样机的设计J.组合机床与自动化加工技术，2008(10)：98-100.3 Wiens，G.J，“An overview of Virtual Manufacturing，”Virtual Manuracturing. Proceedings of the 2nd Aglie Manuracturing Conference.（AMC95），Albuquerque，New Mexieo，USA 1995，ERI Press：233-243.4 陈定方，罗亚波.虚拟设计M.