科技视界Science &Technology Vision
1绪论
汽车的发展已经有了很长时间的历史，科技越来
越发达，对于汽车的研究就越来越深，越来越精。人们享受着科技带来的巨大变化的同时，也在不知不觉中加快了汽车的发展，我国正在慢慢地进入汽车时代。汽车在逐步地跟着科技的发展而发展。汽车的生产制造以及各个零件的研究也逐渐地步入到了一个更高的层次[1]。而在汽车中，甚至汽车的各个零部件中，齿轮尤其的重要。从简单的直齿轮的啮合，到多齿轮的啮合，再到行星齿轮的啮合。这都展示着人们对于汽车中一些零件的逐步探索以及研究。而目前，行星齿轮在减速系统中起到了至关重要的作用。作用也越来越大，越来越明显。因此，基本上每个工科院校都会有汽车方面的专业存在，并且他们占到了大头。可是，汽车制造以及研究是一个基于实体操作的过程，而不是想想就可以做到的。因此为了更加深入的带同学们了解以及学到关于汽车方面的知识，甚至是在汽车方面做出自己的想
法并且付诸实践[4]。对于汽车零件进行简单的三维绘制以及对其进行力学分析。这样可以确保做出的东西是一个有用的东西。这对于学生的教育来说，是很好的。同时，使学生可以熟练应用三维建模软件以及仿真分析，对其未来的发展是十分有帮助的。
德阳建国汽车2基于UG 的三维建模
在教学中，建模的作用是很重要的，它可以把想出
来的东西，甚至是实际中的东西通过电脑完美的反映以及复刻出来，这对于教学来说作用十分明显。首先，可以减少很多的花费，其者还可以对其进行仿真分析，分析其优缺点。实际上的情况是没有办法对每个学生进行汽车齿轮实物教学的，因此三维建模便尤为重要[3]。三维建模之后进行分析的优点有很多。首先，第一点是可以节省大量经费；第二点，在建模的过程中非常有利于学生对该模型的把握；第三点，可以帮助他们了解该模型的优缺点以及具体细节；最重要的一点就是可
※基金项目:2020年安徽省高等学校省级质量工程项目资助：校企合作实践教育基地“安徽工程大学芜湖中集瑞
江汽车有限公司实践教育基地”(2020sjjd012)；安徽工程大学2021年校级本科教学质量提升计划项目资助：教学团队“车辆工程专业教学团队”(2021jxtd02)；安徽工程大学2021年校级本科教学质量提升计划项目资助：基层教学组织示范项目“车辆工程系”(2021jcjxzz02)。
作者简介：肖平，博士，教授，研究方向为汽车动力学与仿真技术。
DOI :10.19694/jki.issn2095-2457.2022.29.59
基于UG 建模的行星齿轮企业教学的研究
肖平1苗景琦1杨东德1马建国1孙加龙2
(1.安徽工程大学机械工程学院，安徽芜湖241000;2.芜湖中集瑞江汽车有限公司，安徽芜湖241002)
【摘要】随着汽车制造业的发展，对于人才的要求也越来越高，许多企业也很重视这个问题。但是实际上齿轮在汽车中花费较大，因此为了节省资源，在学习理论知识的基础上，对一些零件进行三维模型的建立，这样在后来的分析以及统一化生产中可以起到至关重要的作用。在基于建模的基础上进行教学，也可以大大加深教学的深度，从而得到更好的结果。本文采用使用UG 软件建模的形式对行星齿轮进行三维模型建立，首先是对于齿轮齿圈的三维建模，这部分是最为重要的，也是核心内容。同时可以使学习者更加明白行星齿轮结构以及重要的作用。使得学习者可以更加清楚明白各个部件的关系。因此我们在这个齿轮三维建模的基础上进行教学，可以得到更深更精的教学方法以及教学作用。
【关键词】汽车；建模；行星齿轮;UG 软件；教学
科学课堂
192
Science &Technology Vision
科技视界
以帮助他们对这个模型进行仿真分析，可以充分了解该模型的运动以及轨道，甚至可以了解他们的受力大小。这些在平常的教学中是很难做到的[5]。
由于建模软件有很多，其中主要有solid works 、UG 、CATIA 等等建模软件。但此次我们比较优先选用UG 作为建模的教学对象。它的初始界面是十分容易看懂的。
使用UG 作为教学介绍的原因是它有个很明显的优点。这个软件很容易入门，可以让学生们快速掌握并且进行实践，进行实际的三维模型的绘制。运用这个软件可以使教学对象们更加清楚了解汽车齿轮的形状，让他们知道齿轮的具体形状是什么样的，有哪些齿轮，这些齿轮该怎么用。除了这个方面，还可以让他们了解齿轮的结构，知道齿轮内部的细节，知道轮齿的形状以及轮齿的破坏形式。然后是
让他们知道齿轮的作用，齿轮是在什么情况下使用的，以及齿轮是怎么进行啮合并且转动的。最后，可以让他们知道齿轮的优缺点。除此之外，可以使教学对象懂得理论知识中的一些参数分别代表什么，更加巩固所学知识，并且可以运用到实际当中。这对于将来的工作是十分有帮助的。
对于建模，第一步就是打开我们的建模界面，选择新建，然后点击模型选项，之后点击保存路径，最后点击确定就可以了。接下来进入软件的建模环节，我们需要知道我们所选取模型的尺寸。以齿轮为例，我们需要打开齿轮选项，之后我们需要对齿轮进行尺寸的输入。在这之前，还需要对齿轮的类型进行选择。这都是十分重要的[2]。之后就是对齿轮的尺寸进行填写，这是最为重要的一步，决定着你能否成功建立模型成功。首先是齿轮建模。如图1所示。当然，除了对于内部齿轮的建模，外部的齿圈建模也尤为
重要。齿圈在整个行星轮系中是比较重要的一部分。它既可以单独被带动，也可以带动其他齿轮进行转动。如图2所示。
之后进行同样的操作即可绘制出完整的行星齿轮的模型。如图3所示。在这个齿轮绘制的选项内，我们可以任意绘制自己想要的齿轮。这无疑是非常方便的。
3结语
科技越来越发达，我们的生活已经和汽车密切相关，那么齿轮作为汽车中最为主要的零件之一，显然是十分重要的。为了更好地对人才进行培养，花费更少的代价来做出更大的教育效果是我们想要的。因此三维建模的重要性就体现得淋漓尽致。学会这个三维模型的建立，不仅仅是为了应对投入和回报不成正比的汽车实体行业，更有利于人才的培养以及吸引更多的人才投入到这个行业，还有利于我们国家汽车行业的发展，使我国的汽车行业更上一层楼。同时，在三维模型建立的教学中，使得学习者可以更加深刻的了解行星齿轮的工作原理以及基本构造。这为以后的创新埋下了伏笔。因此，随着时代的发展，我们更加应该利用好这个技术去做出更多的贡献。
【参考文献】
[1]杨年炯.与专业认证相衔接的车辆工程专业人才培养体系改革探讨
[J].高教学刊,2016(17):221-225.
[2]范芳磊，余宏涛，胡密，等.UG 参数化建模在发电机部件设计上的应用[J].机械工程师,2017(10):39-41+44.
[3]吴鲁纪，耿福震.高速齿轮传动技术与装置综述[J].机械传动,2019,43(11):172-175.
[4]冷晓鲁，王晓笋，陆崇山，等.两级行星齿轮系非线性动力学特性研究[J].机械传动,2020,44(10):44-5
4.
[5]陈清泉，孙立清.电动汽车的现状和发展趋势[J].科技导报,2005,(4):
24-28.
图1齿轮图2外圈图3行星齿轮
科学课堂
193