以物理空间传输数据驱动的平行轴齿轮传动数字孪生动画生成方法技术

技术编号:42235408 阅读:26 留言:0更新日期:2024-08-02 13:49
本发明专利技术公开了一种以物理空间传输数据驱动的平行轴齿轮传动数字孪生动画生成方法,包括步骤:S1、构建平行轴齿轮传动机构的物理空间和对应的数字化虚拟空间;S2、进行平行轴齿轮传动机构的初始位置校准;S3、驱动物理空间的平行轴齿轮传动机构运动,通过实时采集物理空间的平行轴齿轮传动机构的主动齿轮的转动角度数据,驱动数字化虚拟空间的平行轴齿轮传动机构数字孪生体的运动,实现物理空间的平行轴齿轮传动机构与数字化虚拟空间的平行轴齿轮传动机构的同步运动。本发明专利技术的以物理空间传输数据驱动的平行轴齿轮传动数字孪生动画生成方法,可以在物理空间和虚拟的数字化虚拟空间,通过设定齿轮安装标识点,在忽略数据采集与传输中的延迟的情况下,以实时采集和传输的物理空间机械运行数据驱动虚拟空间的数字孪生体,实现物理空间机械运行数据与数字化空间孪生体运动数据的实时同步性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械系统数字孪生与智能化,具体地说,本专利技术涉及一种以物理空间传输数据驱动的平行轴齿轮传动数字孪生动画生成方法


技术介绍

1、数字孪生是利用物理模型、传感器、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。目前数字孪生技术已经广泛应用于汽车及高端装备制造、船舶航运、智慧农业、航空航天、智能电网、智慧交通、健康医疗、环境保护等不同行业中。

2、齿轮传动在工业、农业机械、国防甚至于航空航天等领域的应用极其广泛,因此其数字孪生系统构建技术是基于数字孪生的机械系统智能化升级和转型中不可回避的重要专题。工业应用中,平行轴齿轮传动的端面齿廓曲线一般为渐开线,其齿形包括直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和人字齿圆柱齿轮等。

3、将现有技术应用于构建平行轴齿轮传动数字孪生动画时,存在如下缺陷:(1)现有的平行轴齿轮传动动画,多采用轮齿的理论轮廓线,因齿轮制造和装配误差,导致这种动画与工业现场的实际不完全相符。而本专利技术直接采用经制造和装配后的一对齿轮外表面的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.以物理空间传输数据驱动的平行轴齿轮传动数字孪生动画生成方法,其特征在于,包括步骤:

2.根据权利要求1所述的以物理空间传输数据驱动的平行轴齿轮传动数字孪生动画生成方法,其特征在于,所述平行轴齿轮传动机构的物理空间包括主动齿轮和与主动齿轮相啮合的从动齿轮,主动齿轮由电动机驱动进行转动,设置转角传感器检测主动齿轮的转动角度。

3.根据权利要求2所述的以物理空间传输数据驱动的平行轴齿轮传动数字孪生动画生成方法,其特征在于,所述步骤S2中,在所述主动齿轮的任一齿槽的齿根圆弧部分取该圆弧中点PA,在所述从动齿轮的任一齿厚的齿顶圆弧部分取该圆弧中点PP,PA点与PP点为物...

【技术特征摘要】

1.以物理空间传输数据驱动的平行轴齿轮传动数字孪生动画生成方法,其特征在于,包括步骤:

2.根据权利要求1所述的以物理空间传输数据驱动的平行轴齿轮传动数字孪生动画生成方法,其特征在于,所述平行轴齿轮传动机构的物理空间包括主动齿轮和与主动齿轮相啮合的从动齿轮,主动齿轮由电动机驱动进行转动,设置转角传感器检测主动齿轮的转动角度。

3.根据权利要求2所述的以物理空间传输数据驱动的平行轴齿轮传动数字孪生动画生成方法,其特征在于,所述步骤s2中,在所述主动齿轮的任一齿槽的齿根圆弧部分取该圆弧中点pa,在所述从动齿轮的任一齿厚的齿顶圆弧部分取该圆弧中点pp,pa点与pp点为物理空间中主动齿轮和从动齿轮的安装对正点,确保主动齿轮的回转中心点o1、从动齿轮的回转中心点o2、pa点与pp处于同一条直线上。

4.根据权利要求2所述的以物理空间传输数据驱动的平行轴齿轮传动数字孪生动画生成方法,其特征在于,所述主动齿轮的轴通过联轴器与减速器连接,减速器与电动机的输出轴相连,电动机和所述转角传感器设置于机架上,转角传感器位于主动齿轮的轴线或减速器的输出轴与机架之间。

5.根据权利要求1至4任一所述的以物理...

【专利技术属性】
技术研发人员:高吟王飞高洪张宇华贡军
申请(专利权)人:安徽信息工程学院
类型:发明
国别省市:

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