Allegro中进行PowerPCB SI仿真

第一篇：Allegro中进行PowerPCB SI仿真

第一章 在Allegro 中准备好进行SI 仿真的PCB 板图

1）在Cadence 中进行SI 分析可以通过几种方式得到结果：

* Allegro 的PCB 画板界面，通过处理可以直接得到结果，或者直接以*.brd 存盘。

* 使用SpecctreQuest 打开*.brd，进行必要设置，通过处理直接得到结果。这实际与上述方式类似，只不过是两个独立的模块，真正的仿真软件是下面的SigXplore 程序。

* 直接打开SigXplore 建立拓扑进行仿真。

2）从PowerPCB 转换到Allegro 格式

在PowerPCb 中对已经完成的PCB 板，作如下操作：

在文件菜单，选择Export 操作，出现File Export 窗口，选择ASCII 格式*.asc 文件格式，并指定文件名称和路径（图1.1）。

图1.1 在PowerPCB 中输出通用ASC 格式文件

图1.2 PowerPCB 导出格式设置窗口

点击图1.1 的保存按钮后出现图1.2 ASCII 输出定制窗口，在该窗口中，点击“Select All”项、在Expand Attributes 中选中Parts 和Nets 两项，尤其注意在Format 窗口只能选择PowerPCB V3.0 以下版本格式，否则Allegro 不能正确导入。

3）在Allegro 中导入*.ascPCB 板图

在文件菜单，选择Import 操作，出现一个下拉菜单，在下拉菜单中选择PADS 项，出现PADS IN 设置窗口（图1.3），在该窗口中需要设置3 个必要参数：

图1.3 转换阿三次文件参数设置窗口

i.在的一栏那填入源asc 文件的目录

ii.在第二栏指定转换必须的pads_in.ini 文件所在目录（也可将此文件拷入工作目录中，此例）

iii.指定转换后的文件存放目录

然后运行“Run”，将在指定的目录中生成转换成功的.brd 文件。

注：pads_in.ini 所在目录路：.Psd_14.2ToolsPCBbin 中。

4）在Allegro 文件菜单中使用打开功能将转换好的PCB 板调入Allegro 中。

第二章 转换IBIS 库到dml 格式并加载

1）库转换操作过程

在Allegro 菜单中选择Analyze SI/EMI SIM Library 选项，打开“Signal Analyze Library Browser”窗口，在该窗口的右下方点击“Translatr->”按钮，在出现的下拉菜单中选择“ibis2signois”项，出现“Select IBIS Source File”窗口（图2.1）.按下“打开”按钮，随后出现转换后文件存放目的设置窗口，设置后按下“保存”键，出现保存认定窗口（图2.2）。注意：必须对此窗口默认的路径设置进行修改，否则无法生成.dml 文件。

图2.1 IBIS 库转换原文件路径设置窗口

原该窗口的默认设置为“ibis2signoise in=“E:”_ED3082559.ibs out=“82559”.dml”，实际上ibis2signoise 是一个DOS 文件，可能在一些场合，可执行文件后面的命令参数中“in=”和“out=”被认为是非法字符，所以，将它修改为“ibis2signoise E:_ED3082559.ibs ”即可，它将在IBIS 文件所在目录建立同名的dml 文件。

图2.2 IBIS To dml 转换设置路径窗口（需修改）

转换完成以后，会有报告文件弹出，在文件中只要没有“Error”提示，转换文件有效。

2）加载转换后的dml 库

图2.3 Signal Analyze Library Browser 窗口

在Signal Analyze Library Browser 窗口（图2.3）,加载转换后的dml 库文件。首先点击“Add Existing Library->”按钮，出现下来菜单（图2.4），该菜单有四个选项：

1.Local Lib: 直接指定一个确定的库文件。这些库文件在：…Psd_14.2sharepcb signal SignalPartLib 中。

图2.4 加载库文件的几个方法

2.Local Library Path :指定一个人目录并将目录中所有库文件调入。在…Psd_14.2share pcb signalSignalPartLib 中安装时，内置有三个库文件目录（安装时没有选择附加的仿真用库）：DEFAULT_LIB、Dig_lib（内含abt、als、alvc、fttl 四个子目录）、Packages。其中als 子目录中有X4ALS 系列标注逻辑器件库，如74als162 等。

3.Standard Cadence Library：在加载两个索引文件（Psd_14.2sharepcbsignal）：cds_models.ndx和cds_partlib.ndx，前者包括模块信息，后者包括仿真器件信息。

3）加载成功以后可以点击set working 按钮，将其设置为工作库。

第三章 给器件加载对应模型

1)给器件加载模型

在Allegro 菜单中选择Analyze SI/EMI SIM Model 选项，打开“Signal Model Assignmen”窗口（图3.1）。

图3.1 为器件指定模型窗口

在图3.1 中显示所有使用到的器件名称，选中一个准备设置模型的器件并点击Find 按钮，出现，Model Browser 窗口（图3.2）。在Model Name Pattern 窗口中填入“*”号，一些模型的名称进入下面的列表框，图3.2 浏览模型窗口

在列表框里点击你需要的模块后，在图3.1 中U1（和U2）的“Signal Name”列里就会出现它的模型名称。

2）器件、元件的建模

如果在图3.1 里准备加载的模型是无源器件或者是需要自己临时创建的模型，则点击在图3.1 中的create model 按钮出现图3.2 创建模型窗口，对于电阻电容选择Espicemodel（选中蓝色箭头所指项目）后将出现,Creat ESpick Device Model窗口（图3.3）。其他有源器件用IBISdevice 模型（选中红色箭头所指项目），然后按提示输入value 及各管脚的功能即可，同时可以存盘生成*.dat 文件，这样以后进行仿真时直接load 即可。此时这个新建的模型就出现在所选器件的“模型名称“栏中。

图 3.3 无源器件建模窗口

无源器件包括电阻。电容、电感，图中的Common 项是设置该元件是否有公用（接地或电源）管脚。

第四章 定义板子的地线、电源电压

器件仿真必须设置直流电源，否则仿真不能进行，只有定义了电压的电源和地信号，才能在拓补结构中将电源的信号模型调进来。此操作在Logic 菜单项中选择Identify Nets..选项，出现Identify DC Nets 窗口（图4.1 分别选中VCC 和GND 网络，在Voltage 栏填入5V 和OV，然后确认，完成设置。

图 4.1 直流电源设置窗口

调整PCB 板叠层结构满足阻抗要求

该功能分别从Aleegro、SpecctraQuest 两个模块进入后进行设置。

1）从Allegro 主窗口设置

在Tools 菜单选择Setaup Advior 选项，出现DatBase Setup Advsor 窗口，直接按下“Next“按钮，出现新的DatBase Setup Advsor –Cross-Section 窗口，其中有个“Edit Cross-Section”按键，按下此键进入叠层设计窗口（图5.1），在这个类似Excel 表格式地窗口里，输入需要的各种参数，在表地最后一栏直接计算出该层的阻抗值。

图5.1 叠层设置窗口

2）从SpecctraQuest 窗口设置

直接从Setup 菜单选择Cross-Section 项进入图5.1 窗口

第二篇：基于PROE进行减速器的设计及仿真

目 录 前言.......................................................................................................................................4 1.1 减速器的研究发展现状.......................................................................................................4 1.2 参数化设计必要性与可能性分析........................................................错误！未定义书签。1.3 参数化技术的研究进展.......................................................................错误！未定义书签。1.4 本论文的研究内容...............................................................................错误！未定义书签。2 减速器参数化设计及仿真的总体方案和技术路线................................错误！未定义书签。2.1 减速器参数化设计及仿真的总体方案.................................................错误！未定义书签。2.1.1 减速器的结构...................................................................................错误！未定义书签。2.1.2 基于PRO/E的参数原理....................................................................错误！未定义书签。2.1.3 基于PRO/E的模拟仿真....................................................................错误！未定义书签。2.1.4 减速器参数化设计及仿真的总体方案.............................................错误！未定义书签。2.2 减速器参数化设计及仿真的技术路线.................................................错误！未定义书签。3 减速器齿轮结构的设计.........................................................................错误！未定义书签。3.1 高速级齿轮设计...................................................................................错误！未定义书签。3.1.1 齿轮类型、精度等级、材料及齿数的确定......................................错误！未定义书签。3.1.2 齿面接触强度设计计算....................................................................错误！未定义书签。3.1.3 齿根弯曲强度校核计算....................................................................错误！未定义书签。3.1.4 齿轮模数、齿数设计计算................................................................错误！未定义书签。3.1.5 齿轮几何尺寸计算...........................................................................错误！未定义书签。3.2 低速级齿轮设计...................................................................................错误！未定义书签。3.2.1类型、精度等级、材料及齿数的确定..............................................错误！未定义书签。3.2.2 齿面接触强度设计计算....................................................................错误！未定义书签。3.2.3 齿根弯曲强度校核计算....................................................................错误！未定义书签。3.2.4 齿轮模数、齿数设计计算................................................................错误！未定义书签。3.2.5 齿轮几何尺寸计算...........................................................................错误！未定义书签。4 减速器PRO/E参数化设计.....................................................................错误！未定义书签。4.1 减速器零部件模型库的建立................................................................错误！未定义书签。4.2 齿轮的参数化造型...............................................................................错误！未定义书签。5 减速器的装配及其运动仿真..................................................................错误！未定义书签。5.1 减速器装配关系模型库的建立............................................................错误！未定义书签。5.2 装配的关键技术...................................................................................错误！未定义书签。5.3 装配过程的实现...................................................................................错误！未定义书签。5.4 减速器运动仿真...................................................................................错误！未定义书签。5.4.1 减速器的运动分析……………………………………………………………………………错误！未定

5.4.2 运动仿真的实现………………………………………………………………………………错误！未定义6 结论.......................................................................................................错误！未定义书签。参考文献.....................................................................................................错误！未定义书签。致谢.............................................................................................................错误！未定义书签。附录.............................................................................................................错误！未定义书签。附录1：外文原文.......................................................................................错误！未定义书签。附录2：外文中文翻译................................................................................错误！未定义书签。

摘 要

本次毕业设计的课题是基于Pro/E的一级圆柱齿轮减速器三维装配建模及运动仿真，研究的主要方向是机械工程及自动化。在各个基本零件运动的特点的基础上，引入创新的思维和概念，对零件进行组合以达到设计要求。齿轮减速器是日常生产加工中非常普遍的机械，由于结构复杂，生产过程较长，采用Pro/E进行辅助设计较为方便。

减速器的传统设计效率低而且容易出错，利用PRO/E的参数化建模功能，建立圆柱直齿轮的三维参数化模型。最后应用PRO/E的运动仿真功能，对减速器进行虚拟的装配和运动仿真。应用PRO/E的参数化设计和运动仿真功能，使得减速器设计直观、快捷、高效。该技术在机械工程、化工设备、汽车制造等很多领域有很强的实用性和推广价值。

关键词：减速器；运动仿真

如 前言

1.1 减速器的研究发展现状

减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮—蜗杆传动所组成的独立部件，常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置；在少数场合下也用作增速的传动装置，这时就称为增速器。减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，故在现代机械中应用很广。国内的减速器多以齿轮传动、蜗轮蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点。自20世纪60年代以来，我国先后制订了JB1130－70《圆柱齿轮减速器》等一批通用减速器的标淮，除主机厂自制配套使用外，还形成了一批减速器专业生产厂。目前，全国生产减速器的企业有数百家，年产通用减速器20多万台左右，对发展我国的机械产品做出了贡献。60年代开始生产的少齿差传动、摆线针轮传动、谐波传动等减速器具有传动比大、体积小、机械效率高等优点。90年代初期，国内出现的三环（齿轮）减速器，是一种外平动齿轮传动的减速器，它可实现较大的传动比，传递载荷的能力也大。它的体积和重量都比定轴齿轮减速器轻，结构简单，效率亦高。由于该减速器的三轴平行结构，故使功率/体积（或重量）比值仍小。且其输入轴与输出轴不在同一轴线上，这在使用上有许多不便。北京理工大学研制成功的“内平动齿轮减速器”不仅具有三环减速器的优点，还有着大的功率/重量（或体积）比值，以及输入轴和输出轴在同一轴线上的优点，处于国内领先地位。

改革开放以来，我国引进一批先进加工装备，通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关，逐步掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度均有较大提高，通用圆柱齿轮的制造精度可从JB179－60的8～9级提高到GB10095－88的6级，高速齿轮的制造精度可稳定在4～5级。部分减速器采用硬齿面后，体积和重量明显减小，承载能力、使用寿命、传动效率有了较大的提高，对节能和提高主机的总体水平起很大的作用。

目前，我国自行设计制造的高速齿轮减速器的功率为42000KW，齿轮圆周速度150m/s。但是我国大多数减速器的技术水平还不高，老产品不可能立即被取代，新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。

如

1.2减速器的发展趋势

20世纪70年代末，世界减速器技术有了很大的发展。产品发展的总趋势是小型化、高速化、低噪声和高可靠性；技术发展中最引人注目的是硬齿面技术、功率分支技术和模块化技术。

到80年代，国外硬齿面技术已经成熟。采用优质的合金钢锻件、渗碳淬火磨齿的硬齿面齿轮，精度不低于ISO1328—1975的6级，综合承载能力为中硬齿面调质齿轮的3～4倍，为软齿面齿轮的4～5倍。一个中等规格的硬齿面减速器的重量仅为中硬齿面减速器的1/3左右，且噪声低、效率高、可靠性高。功率分支技术主要用于行星及大功率双分支以及多分支装置，如中心传动的水泥磨主减速器，其核心技术是均载。

对通用减速器而言，除普遍采用硬齿面技术外，模块化设计技术已成为其发展的一个主要方向。

当今，世界各国减速器的发展趋势是向六高、二低、二化方向发展。六高即高承载能力、高齿面硬度、高速度、高可靠性和高传动效率；二低即低噪声、低成本；二化即标准化、多样化。

促使减速器发展的主要因素有：

①理论知识的日趋完善，如齿轮强度计算方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡等。

②齿轮采用好的材料，普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平提高。

③结构设计更合理。

④加工精度提高到ISO5－6级。

⑤轴承质量和寿命提高。

⑥润滑油质量提高。

1.3减速器箱体的研究现状

一级齿轮减速器是机械传动中应用较广泛的一种传动机构，可以用于传递任意两轴之间的运动和动力，是一个很重要的传动零件。运用PRO/E软件，设计人员可以在真实齿轮传动装置建造前建立整个机械系统的虚拟样机，并通过各种仿真分析对其进行工作性能预估和结构优化。

PRO/E是现今使用率最高的三维设计软件，涉及到了CAD、CAE以及CAM等领域。CAE软件的应用是工业设计中用来提升设计水平，降低成本的关键技术,跻身于CAE软件前列的Pro/mechanica允许工程师在创建实物物理模型之前，测试和优化设计的结构、动力、热以

如

及耐久性,冲击等方面的性能

目前对箱体的主要研究是：

① 运用现代的设计方法对箱体进行优化设计，一般优化的过程为：提出优化目标——建立合理的数学模型——施加约束——求解——得出结果并进行分析。分析方法可以用内点罚函数法、外点罚函数法、牛顿法、黄金分割法、二次插值法、约束随机方向搜索法、鲍威尔法、复合形法等。还有应用MATLAB中的优化设计工具对所得的目标函数进行运算得到最优解。

②对箱体结构的结构力学分析。应用一些有限元软件对箱体进行有限元分析。

③对箱体受热方面的研究。通过不同尺寸减速器箱体在不同温度下的数据的采集，运用数值分析的方法，得出箱体的某些参数与温度的关系。从而可以改变减速器箱体的某些参数来改善箱体的受热状况。

④减速器箱体的参数可视化研究。Visual C++6.0环境下,利用OpenGL对减速器箱体设计进行可视化编程,实现了减速器箱体的参数化三维建模和基本的动画显示。

⑤对箱体的振动方面进行的研究。按箱体工作振型频率响应函数的分析方法，找出了对噪声贡献最具有代表性的测点，为通过测试振动信号实现声压级的测量奠定了基础。

1.4本文研究对象及意义

由于齿轮减速器的种类很多，一些类型的减速器已有系列标准，并由专门的厂家进行生产，但对于传动布置、结构尺寸、功率、传动比有特殊要求的、标准一时间无法确定的，就需要自己另行设计与制造了。由于有特殊要求的减速器的设计周期长，设计过程麻烦，效率低，任务大，因而在整个的设计过程中如若可以将计算机辅助设计与一般的机械设计进行有机的结合，这样可以缩短产品的研发周期、提高生产效率、减少劳动强度、节约资源、减少人力资源的浪费。同时在设计的过程中进行运动仿真和受力的分析，可以进一步的验证设计的结果，得出最优的方案，有效避免原材料的浪费，最大限度的节约人力资源，降低生产的成本，创造更高的效益，因此采用软件对减速器的模型进行三维的建模和运动仿真的优势很明显，进行此项工作显得非常的重要。

对于一级圆柱齿轮减速的三维建模和运动仿真的研究，首先应该建立数据的模型，在数据支持的基础上，初步计算出减速器各个零部件的基本结构和大小，然后利用Pro/E画出各个零部件的基本机构，再利用各个零部件的关系进行虚拟的装配，最后施加虚拟外力，看减速器能否运动，验证前边参数化设计过程的正

如

确性。

第三篇：课堂教学中如何进行反思

勤反思能提高教学质量

面对新课标，我们每一个施教者都要不断地对自己的教学行为进行反思才能促进自己的专业化能力不断成长。在日常教学过程中我是从以下几个方面反思自己的教学的：

1、知识点关注的够不够。在课堂教学中，是不是抓住了知识点；是不是准确地把知识传授给学生。

2、是否联系本班学生的实际及来活化课堂？能否引导学生将所学知识应用于自己的生活实践之中。

3、是否对学生进行学习能力和实际操作技能的训练；是否对学生的学习能力有所培养。

4、教学过程中是否达到了师生互动、生生互动合作学习的效果，学生是否能主动学习。

5、自己的教学设计是否科学巧妙，新旧知识的衔接与过渡是否自然合理？

6、是否对学生的学习困难及如何解困进行思索？如何调整自己今后的教学？

通过反思，才能知道自己教学的“得与失”，才能更好地对自己的教学调整与完善。

总之，教学反思就是老师对自己的教学行为的“问题——反思——新问题——调整和实践——再反思”的过程，如果我们都能把这一行为内化为个人的自觉行动，养成一种思维的品质，让反思成为习惯，就一定会促进我们的专业化成长。

第四篇：课堂教学中如何进行反思

《梯形的面积》五年级数学上册教学案例分析及反思

这部分内容的教学是在认识了梯形特征，掌握平行四边形、三角形面积的计算上进行的。

与前两节一样，教材先通过小轿车车窗玻璃是梯形在这样一个生活实例引入，激起学生在学习兴趣。这时，我引导学生想，怎样仿照求三角形面积的方法把梯形转化为已学过的图形来计算它的面积。我出示了为学生每人准备的两个完全一样的梯形，有直角梯形、等腰梯形、任意梯形。在这种强烈的学习欲望下，学生调动自己已有的知识经验，探究出了很多种方法，我一一出示在黑板上，引导着他们完成了梯形面积公式的推导。学生自己解决了数学问题，体验到了收获的快乐，既培养了创新思维能力，又增强了自主学习的能力。

《数学课程标准》指出：动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式，本课的教学应该说较好地落实了这一理念。具体体现在：

1．学习方式的变化是本节课最突出的一个特点。如：在“探索新知”这一环节中，改变了过去由教师讲解、代替学生操作的传统教学方式。通过动手实践，完成了转化和归纳的全过程。突出体现了“学生是学习的主人”这一新理念。充分调动了学生学习的主动性，激发了学生探究的欲望。使学生在不断地探索、合作、交流中经历了知识的形成与发展的全过程，并从中体会到了探究所带来的乐趣。

2．第二个突出的特点是把所学知识与实际生活紧密联系起来。如导入的设计就突出体现了这一点。通过计算得出了车窗玻璃的面积等实际生活中的问题，使学生体会到数学与生活的联系。培养了学生用数学眼光认识事物，应用数学的意识，从而进一步体会数学的应用价值。

不足之处：学生充分体验动手操作的时间长了，整节课就显得十分地紧张，有些推导的方法也不够让学生进行深入的交流。这样习题的处理上就显的时间不够用了。所以，学生的动手能力上还有待提高。

第五篇：课堂教学中如何进行反思

课堂教学中如何进行反思

我认为《除法的初步认识》案例中的执教老师有必要进行反思。原因在于这位老师的提问指向不明，因为《除法的初步认识》的教学目标是让学生理解“平均分”而不是“公平分”。也就是说该老师用词不当，或者说他没有理解“平均分”和“公平分”含义，虽然创设了情境激发了学生的求知欲，但教学中没有体现出本课教学目标、重点（除法的含义即“平均分”）与难点（平均分），如果这位老师在课前进行教学反思，在设计教学方法的时候，综合考虑到可能会影响到教学情景的各种因素，抓住“同样多”→“平均分”→“除法含义”的内在联系，使学生了解哪种分法是平均分，哪种分法不是平均分，就不会出现这种不能控制的情况了。在课堂教学中，我是这样反思的，例如：六年级数学《圆的认识》教学反思,本节课属于概念教学。数学概念教学不是让学生单纯地记忆一些简单的公式、定律等，而应该让学生去探究知识、发现规律，从而成为知识的创造者而不是接受者。因此，本课我将着眼点放在了让学生操作、实验、探索和发现上。

成功之处：

一、从生活实际引入，体现了数学从生活中来，到生活中去的新课程理念。通过让学生举例说说生活中见到的圆，欣赏生活中的圆，让学生感受圆与生活密切相关。通过质疑：“车轮为什么做成圆的？”来激发学生探究知识的欲望，通过解疑让学生体会学习数学是有价值的。

二、思维往往是从动手开始的，在教学中，引导学生用多种感官参与到知识的生成过程中。要解决数学知识抽象性与学生思维形象性之间的矛盾，关键是引导学生动手操作。本节课在认识圆的各部分名称，理解圆的特征，教学圆的画法时，安排了让学生折一折、画一画、指一指、比一比、量一量等动手实践活动，引导学生用眼观察，动脑思考，动口参与讨论，收到了较好的教学效果。

三、本节课，课件展示直观形象、动静结合、节省教学时间的功能充分得到发挥，展现了知识发生、发展过程，加深了学生对知识的理解和掌握。

不足之处：

我想如果能够采用小组合作学习的形式，放手让学生自己去研究圆的各部分特征，在全班交流的时候，教师再对学生的发现进行有意识地梳理和提升，从而让学生能够形成自已的知识体系，可能这样的教学效果会更好一些。

总之，通过教学反思可以提高教师的教学理论素养和专业文化水平，使教师自己的教学设计更加完善。提高教师的教学意识，增强自我指导、自我批评的能力。

我认为撰写教学反思对于教与学的价值表现在以下两方面：首先，教学反思能促进教师的成长，撰写教学反思有助于提升教师的教学经验及教学能力。其次，教学反思也是教师适应课程改革的需要。只有经过反思，才能不断地超越自我，才能使自己的教学更有效，才能让自己离优秀越来越近。