博碩士論文 108323026 詳細資訊




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姓名 徐煜翔(Yu-Shiang Hsu)  查詢紙本館藏   畢業系所 機械工程學系
論文名稱 電腦輔助平行軸減速齒輪箱之模組化設計與尺寸系列發展
(Computer aided modular design and size range development for parallel reduction gearboxes)
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摘要(中) 各家廠商在齒輪箱設計開發階段,為符合市場導向的要求,多會根據不同的中心距與速比預先設計多種型號,並推出標準型齒輪箱型錄供客戶進行挑選。目前市面上之標準型減速齒輪箱產品,在結構設計變化不大,且已具備完備的設計流程規範。因此若需針對齒輪箱系統規格,如中心距或速比等進行重新設計,或是因客製化需求進行設計變更時,傳統上設計工程師的工作多會是重複性的分析計算與繪圖工作,且無法有完整系統性由上而下規劃。所以若能透過電腦程式之輔助,進行齒輪箱尺寸系列開發與設計,就能有效處理齒輪箱系統複雜組合配對關係、大量計算以及耗時之繪圖工作,從而建立完整具成本效益的設計模式。
本論文之目的即以Visual Basic程式語言撰寫操作介面,透過應用程式介面API串聯齒輪分析軟體KISSsoft與3D繪圖軟體Solid Edge,開發出標準型減速齒輪箱型錄開發程式以及CAD圖檔自動生成程式等兩套電腦輔助設計工具。
標準型齒輪箱型錄開發程式旨在透過模組化與產品尺寸系列,建立齒輪箱相關尺寸之標準規格,使用齒輪箱齒輪、軸、軸承等重要元件具備共用性。設計者僅需輸入設計規格基本參數資料庫,即可通過程式中根據設計規格所建立的齒輪參數計算流程,透過元件物件模型COM連結KISSsoft軟體進行批次計算齒輪與軸承等承載能力,自動整合出相關齒輪對數據組合以及軸、軸承之資料庫,產生完整齒輪箱設計參數型錄。
另一方面,CAD圖檔自動生成程式則根據客戶提供之齒輪箱介面參數,如中心距、減速比與輸出扭矩等,程式透過標準型齒輪箱型錄資料庫進行選型並計算齒輪安全強度產生工程報表;接著輸出實體模型所需參數,利用Solid Edge應用程式介面(API),以模型參數化功能變更零件幾何外型,產生減速齒輪箱各零件實體模型。
摘要(英) In the gearbox design and development stage, to meet market-oriented requirements, gear manufacturers will at first plan various model sizes according to different center distances and speed ratios, and launch standard gearbox catalogs for customers to choose. In general, the standard reduction gearboxes on the market have little differences in structural design. The design process and related specification are complete. Therefore, design engineers mostly perform repetitive tasks on calculation and drawing, and cannot have a complete and systematic top-down system planning, when a new gearbox system or a customized gearbox is required to design.In order to improve this situation, the development and design of the gearbox size ranges can be carried out with aid of computer programs. The complex combination and pairing relationship of the gear pair system, a lot of calculations, and time-consuming drawing works can be effectively finished. Therefore a complete and cost-effective design model for gearbox can be established.
The aim of this thesis is therefore to develop two sets of computer-aided design tools, namely a program to develop standard gear reducers catalogues and a program to generate CAD drawing automatically , eachbased on the Visual Basic to connect the gear analysis software KISSsoft and 3D drawing software Solid Edge. through the application programming interface (API).
The development program for standard gearbox catalog aims to establish standard specifications for related sizes of gearboxes through modularization and product size ranges, so as to have commonality of the important components such as gearbox gears, shafts, and bearings. Users only need to construct the basic parameter database of design specifications, , and then the load capacity of gears and bearings can be calculated by KISSsoft software in batches automatically based on the algorithm established in the program according to the design specifications. The combination of gear pair data and the database of shafts and bearings produce a complete catalog of gearbox design parameters.
On the other hand, the generation program for CAD files selects automatically the appropriate model size and automatically from the database of the standard gearbox catalog based on the center distance, total ratio, and output torque of the gearbox interface. The safety factor of the gear is calculated and an engineering report is generated afterwards. The model parameters of the relevant components will be selected from the database and used for further CAD model generation according to the aforementioned process. Then, using the application programming interface (API) of CADsoftware Solid Edge, the dimensions of each geometric features of these components are modified by using the model parameterization and a solid model of each component of the gear reducer is created accordingly.
關鍵字(中) ★ 減速齒輪箱
★ 模組化
★ 尺寸系列
★ 電腦輔助設計
★ 參數化設計
★ 設計自動化
關鍵字(英) ★ Reduction gearbox
★ Modular design
★ Size range
★ Computer-aided design
★ Parametric Design
★ Design Automation
論文目次 摘要 i
Abstract ii
謝辭 iv
目錄 v
圖目錄 viii
表目錄 xiii
符號說明 xiv
第 1 章 前言 1
1.1 研究背景 1
1.2 文獻回顧 3
1.3 研究目的 5
1.4 論文架構 7
第 2 章 應用程式介面之概念與應用 8
2.1 KISSsoft軟體客製化程式撰寫 8
2.1.1 應用程式介面 10
2.1.2 KISSsys介紹與建模 13
2.1.3 KISSsys變體表單模組 15
2.1.4 KISSsys函數介紹 18
2.2 Solid Edge軟體客製化程式撰寫 21
2.2.1 應用程式介面 22
2.2.2 實體模型參數化 23
2.2.3 B-Spline曲線擬合與應用 25
第 3 章 標準型減速齒輪箱設計特點 29
3.1 減速齒輪箱基本構成 29
3.1.1 齒輪 30
3.1.2 軸 30
3.1.3 軸承 31
3.1.4 油封蓋與軸端蓋 34
3.1.5 齒輪箱體 35
3.2 齒輪對計算關係 36
3.2.1 基本齒輪參數決定 36
3.2.2 移位係數分配 41
3.2.3 齒輪等效扭矩 44
3.3 模組化設計 44
3.4 齒輪箱尺寸系列 47
3.4.1 標準數 47
3.4.2 幾何相似產品系列 48
3.5 變異設計應用 58
第 4 章 標準型減速齒輪箱型錄生成程式架構 62
4.1 程式流程 62
4.1.1 單階齒輪對參數計算 64
4.1.2 齒輪箱組合分析 66
4.2 程式介面 66
4.2.1 單階齒輪對模組化分配 67
4.2.2 單階齒輪對批次計算 70
4.2.3 KISSsys變體分析 71
4.3 資料庫建立 73
4.3.1 齒輪數據 73
4.3.2 單階齒輪對數據資料庫 75
4.3.3 軸承數據 76
4.3.4 軸件數據 78
第 5 章 齒輪箱CAD圖檔生成程式架構 80
5.1 重要零件參數化實體模型建立 80
5.1.1 標準零件 80
5.1.2 非標準零件 82
5.2 程式流程 86
5.2.1 階段一:讀入型錄與設計參數讀入 87
5.2.2 階段二:讀入型錄資料庫檔案 88
5.2.3 階段三:執行KISSsys變體表單 88
5.2.4 階段四:三維CAD模型生成 88
5.3 程式介面 89
5.3.1 標準型齒輪箱選型 90
5.3.2 實體模型生成 92
第 6 章 實例展示 94
6.1 基本齒輪對模組生成 94
6.1.1 給定設定參數 94
6.1.2 單階齒輪對模組 94
6.2 齒輪箱組合 94
6.2.1 KISSsys交換檔生成 94
6.2.2 齒輪箱型錄生成 95
6.3 實體模型生成 96
6.3.1 三維實體模型生成 96
6.3.2 組立檔生成 98
第 7 章 結論與展望 102
7.1 結論 102
7.2 未來展望 103
參考文獻 104
參考文獻 [1]Akshaykumar V. Kadam,Prof. U. M. Nimbalkar, “Automatic Assembly Modeling for Product Variants using Parametric Modeling Concept”, International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT),2015.
[2]David F. Rogers, “An Introduction to NURBS”, 2001.
[3]Dhaval B.Shah, “Parametric modeling and drawing automation for flange coupling using excel spreadsheet”, International Journal of Research in Engineering & Technology (IJRET) Vol. 1, Issue 2, July 2013, 187-192,2013.
[4]G.Pahl,W.Beitz, “Engineering Design,Springer-Verlag”,1996.
[5]Gao Shun-De, Tian Yuan,Wang Xin, “Research of the Drum Rapid Design System Based on Solid Edge Variational Design” , 2010 WASE International Conference on Information Engineering,2010.
[6]Hudayim Basak, Ahmet Taskesen, “Comprehensive Gearbox Design Using Expert System Techniques”, Computer Applications in Engineering Education 16(2):157 – 164,2008.
[7]Katja Hölttä, Eun Suk Suh, and Olivier de Weck, “Tradeoff between modularity and performance for engineered systems and products”, The 05th International Conference on Engineering Design(ICED05),2005.
[8]Mayuresh V.Patwardhana, Uddhavrao Nimbalkara, “Catia customization for Design and Modeling of Two stage spur Gearbox”, International Journal of Advanced Computing Science and Engineering Vol. 3, No. 3, December 2021, pp. 113-122,2021.
[9] Marius Fürst, Joshua Götz, Michael Otto, Karsten Stahl, “Automation of gearbox design”, Forsch Ingenieurwes (2022) 86:409–420,2022.
[10]Maag-Gear AG, “Maag-Handbook 2nd Ed, Zurich/Switzerland”,1985.
[11]PIV company, “Drives GmbH”, https://www.piv-extruderdrives.com.
[12]Ruchik D. Trivedia, Dhaval B. Shahb, Kaushik M. Patelc, “3D Parametric Modeling for Product Variants Using Case Study on Inner Ring of Spherical Roller Bearing”, Chemical, Civil and Mechanical Engineering Tracks of the 3rd Nirma University International Conference on Engineering (NUiCONE 2012),2013.
[13]Sumitomo, “Paramax SEC series extruder drive” ,2017.
[14]Siemens, “.NET Programmer′s Guide(Solid Edge with Synchronous Technology API)”,2018.
[15]Transcyko, “TKED GearBox”, https://transcyko.com.
[16]Zhou Sizhu, Qin Lun, “Parametric Design of Turbodrill Bearing Section based on VB and Solidworks” ,Proceedings of the 2013 IEEE 17th International Conference on Computer Supported Cooperative Work in Design (CSCWD),2013.
[17]曾紅、張志華、陳靜, “Solid Edge高級應用教程”,化學工業出版社出版,2008。
[18]張志華,“電腦輔助單軸押出機算機系列產品之開發”, 碩士論文,國立中央大學機械工程學系,2006。
[19]楊璨朴,“單軸押出機減速機系列產品之計算機輔助開發模式之研究”, 碩士論文,國立中央大學機械工程學系,2004。
[20]鄭站強、劉世謙,“基於VB 的KISSsoft 軟件二次開發及其在齒輪強度計算中的應用”,拖拉機與農用運輸車2020年第1期,2020。
[21]蔡錫錚,“精密機械設計講義”,中央大學機械工程學系,2020。
指導教授 蔡錫錚(Shyi-Jeng Tsai) 審核日期 2022-9-22
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