本文利用Inventor表达视图摸块，对机械动画制作中常见的齿轮传动模拟动画进行实现，方法简单、实用。较其他模拟齿轮传动方法，此方法易于理解且实现容易，为有齿轮传动的机械产品在宣传动画制作方面提供了一个很好的实现方法，也能用这个方法制作教学类的演示视频。
引言
随着CAD技术的快速发展，机械设计过程中利用三维设计软件建立三维零件或部件模型，成为提高设计效率、缩短设计周期的重要手段。Autodesk Inventor2017软件是Autodesk公司三维参数化实体模拟软件的最新版本，具有强大的参数化几何建模功能、实时逼真的三维显示功能、人性化的操作界面和简单易学的特点，可在机械设计工作中取得良好效果^在Inventor的各功能模块中，有一个叫表达视图的模块。它可以实现机械产品的折装演示、零部件展示，即常说的煤炸视图。
齿轮传动是机械产品中常见的传动机构。对齿轮传动的动画模拟，实现方法很多，本文探讨基于Inventor表达视图模块的齿轮传动动画模拟方法。
1 齿轮传动机构的建模
建模时，含有齿轮传动机构的机械产品最好利用齿轮设计加速器进行。齿轮设计加速器能在保证齿轮传动设计计算前提下，使生成的一对相嗤合的齿轮处于啮合状态。如果逐个齿轮建模实现啮合，实现较困难。因此，动画模拟制作十分必要。对于该机构零件上的其他特征，可以在齿轮特征建模完成后再进行添加。
本文以一对直齿轮传动为例进行说明。表1是这对齿轮的参数表。依据参数表，利用齿轮设计加速器，对其进行建模，保存为iam部件文件。建模结果如图1所示。注意，利用齿轮加速器建模好的齿轮已经处于啮合状态，如图2所示。
表1 传动齿轮参数表
2 基于表达视图的齿轮传动动画制作
新建ipn表达视图文件，载入上面保存的iam部件模型文件。对于一对啮合的齿轮来说，要实现运动状态的啮合动画，必须具备以下几个条件：（1)两个齿轮从动画开始到结束，一直处于啮合状态；（2)转动速度要按传动比来设置。
对于Inventor表达视图来说，它是基于时间轴的。每一个零件都有自己的时间轴，每一个零件的每一个动画也是以时间轴展开的，可以改变动画的时间长度，也可以移动动画在时间轴上的位置。为了实现齿轮啮合动画的两个必要条件，必须让两个齿轮在同一个时间段按传动比设置速度。速度可以由一定时间内齿轮零件围绕轴线旋转的角度来确定，将来动画展示的速度可以用完成动画所占用的时间长短来确定。例如，5s内转完720°就比10s内转完720°要快。本文分别为34齿与102齿的齿轮设置转动速度。
首先选中34齿齿轮，点“调整零部件位置”控件，出现对话框，设定零件的移动方向、移动距离、旋转方向、旋转角度。移动有三个坐标轴可选，旋转也是三个坐标轴。这里是旋转，方向是绕轴线旋转，角度设置为102N(这里N可以任意取，但一旦取定，对于啮合齿轮也要取同一个数字，例中取90，即角度设置为9180)，然后确定。同样，选中102齿齿轮，点“调整零部件位置〃控件，设置旋转方向为绕轴线，旋转角度为-34N(这里N必须取90，另因为外啮合齿轮传动过程中两齿轮旋向相反，所以这里取负号，设置为-3060)，然后确定。这样就设置好了旋转角度和方向。一个动画所占时间默认为2s，这样做出来的动画播放速度很快，肉眼很难识别。所以，要调整动作时间，同时要把两个动作放在同一个时间段里。例中设置时间为2min，制作结果如图3所示。
图3 齿轮峨合动画制作
3 结论
本文通过Inventor表达视图介绍了一种模拟齿轮传动动画制作的简单方法，具有重要的现实意义，后续还可以点击“视频控件输出WMV、AVI视频格式，将其做为产品宣传展示或教学演示用。
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