基于齒輪泵三維造型畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要-----------------------------------------4</p><p>　　1.Auto CAD的發(fā)展歷程------------------------4</p><p>　　2.PRO/ENGINEER的簡介------------------

2、--------------6</p><p>　　前言-----------------------------------------8</p><p>　　第一章 齒輪泵概論----------------------------11</p><p>　　1.1齒輪泵的發(fā)展歷史及國內(nèi)外現(xiàn)狀--------------11</p><p>

3、;　　1.2齒輪泵的作用------------------------------11</p><p>　　1.3齒輪泵的組成及工作原理--------------------11</p><p>　　四．第二章 齒輪泵零件的建模-----------------------13</p><p>　　2.1 齒輪的建模-----------------------

4、-------13</p><p>　　2.1.1 參數(shù)化設(shè)計的基本原理----------------13</p><p>　　2.1.2 建立零件庫的步驟--------------------13</p><p>　　2.1.3 漸開線直齒圓柱齒輪模型庫的實現(xiàn)------15</p><p>　　2.2 軸的建模------------

5、--------------------19</p><p>　　2.3 泵體，泵蓋的建模------------------------20</p><p>　　2.4 其它輔助零件的建模----------------------22</p><p>　　五．第三章 齒輪泵的裝配及仿真--------------------23</p><p

6、>　　3.1 齒輪部件的裝配--------------------------23</p><p>　　3.2 齒輪傳動的裝配--------------------------23</p><p>　　3.3 齒輪傳動的裝配--------------------------25</p><p>　　3.4 減速器的總裝配-----------------

7、---------25</p><p>　　3.4.1 機構(gòu)仿真的常用術(shù)語------------------26</p><p>　　3.5 小結(jié)------------------------------------26</p><p>　　六．第四章 結(jié)束語--------------------------------27</p><p&

8、gt;　　七．第五章 參考文獻(xiàn)------------------------------28</p><p>　　八．第六章 致謝詞--------------------------------29</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　齒輪油泵是借一對相互嚙合的齒輪，將原動機輸出的機械能換為液壓能的轉(zhuǎn)換裝置，在低

9、壓液壓系統(tǒng)中作為提供一定流量，壓力的液壓能源。它結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，自吸能力好，在低壓液壓系統(tǒng)中被廣泛采用。適用于塑料橡膠加工工業(yè),紡織印染工業(yè),涂料工業(yè),木材加工工業(yè),食品工業(yè)、造紙印刷等液態(tài)熱載體加熱等各種工業(yè)。</p><p>　　1.AutoCAD發(fā)展歷程</p><p>　　AutoCAD是由美國Autodesk公司于二十世紀(jì)八十年代初為微機上應(yīng)用CAD技術(shù)而開發(fā)的繪圖程序軟件包

10、，經(jīng)過不斷的完美，現(xiàn)已經(jīng)成為國際上廣為流行的繪圖工具。 </p><p>　　AutoCAD可以繪制任意二維和三維圖形，并且同傳統(tǒng)的手工繪圖相比，用AutoCAD繪圖速度更快、精度更高、而且便于個性，它已經(jīng)在航空航天、造船、建筑、機械、電子、化工、美工、輕紡等很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并取得了豐碩的成果和巨大的經(jīng)濟效益。</p><p>　　AutoCAD具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命

11、令行方式便可以進(jìn)行各種操作。它的多文檔設(shè)計環(huán)境，讓非計算機專業(yè)人員也能很快地學(xué)會使用。在不斷實踐的過程中更好地掌握它的各種應(yīng)用和開發(fā)技巧，從而不斷提高工作效率。</p><p>　　AutoCAD具有廣泛的適應(yīng)性，它可以在各種操作系統(tǒng)支持的微型計算機和工作站上運行，并支持分辨率由320×200到2048×1024的各種圖形顯示設(shè)備40多種，以及數(shù)字儀和鼠標(biāo)器30多種，繪圖儀和打印機數(shù)十種，這就

12、為AutoCAD的普及創(chuàng)造了條件。</p><p>　　AutoCAD的發(fā)展過程可分為初級階段、發(fā)展階段、高級發(fā)展階段、完善階段和進(jìn)一步完善階段五個階段。</p><p>　　在初級階段里AutoCAD更新了五個版本。</p><p>　　1982年11月，首次推出了AutoCAD 1.0版本；</p><p>　　1983年4月，推出了Au

13、toCAD 1.2版本；</p><p>　　1983年8月，推出了AutoCAD 1.3版本；</p><p>　　1983年10月，推出了AutoCAD 1.4版本；</p><p>　　1984年10月，推出了AutoCAD 2.0版本。</p><p>　　在發(fā)展階段里，AutoCAD更新了以下版本。</p><p

14、>　　1985年5月，推出了AutoCAD 2.17版本和2.18版本；</p><p>　　1986年6月，推出了AutoCAD 2.5版本。</p><p>　　1987年9月后，陸續(xù)推出了AutoCAD 9.0版本和9.03版本。</p><p>　　在高級發(fā)展階段里，AutoCAD經(jīng)歷了三個版本，使AutoCAD的高級</p><p

15、>　　助設(shè)計功能逐步完善。它們是1988年8月推出的AutoCAD 10.0版本、1990年推出的11.0版本和1992年推出的12.0版本。</p><p>　　在完善階段中，AutoCAD經(jīng)歷了三個版本，逐步由DOS平臺轉(zhuǎn)向Windows平臺。</p><p>　　1996年6月，AutoCAD R13版本問世；</p><p>　　1998年1月，推出了

16、劃時代的AutoCAD R14版本；</p><p>　　1999年1月，AutoCAD公司推出了AutoCAD 2000版本。</p><p>　　在進(jìn)一步完善階段中，AutoCAD經(jīng)歷了兩個版本，功能逐漸加強。</p><p>　　2001年9月Autodesk公司向用戶發(fā)布了AutoCAD 2002版本。</p><p>　　2003年

17、5月，Autodesk公司在北京正式宣布推出其AutoCAD軟件的劃時代版本——AutoCAD 2004簡體中文版。</p><p>　　在AutoCAD 2004的基礎(chǔ)上，Autodesk公司還同時發(fā)布了針對建筑業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施和機械制造業(yè)的10個行業(yè)應(yīng)用解決方案。AutoCAD 2004與它的前一版本AutoCAD 2002相比，在速度、數(shù)據(jù)共享和軟件管理方面有顯著的改進(jìn)和提高。</p><p

18、>　　AutoCAD 2004的速度比AutoCAD 2002提高24%，網(wǎng)絡(luò)性能提升了28%，DWG文件大小平均減小44%，可將服務(wù)器磁盤空間要求減少40%——60%。</p><p>　　在數(shù)據(jù)共享方面，AutoCAD 2004采用改進(jìn)的DWF文件格式——DWF 6，支持在出版和查看中安全地進(jìn)行共享；并通過參考變更的自動通知、在線內(nèi)容獲取、CAD標(biāo)準(zhǔn)檢查、數(shù)字簽字檢查等技術(shù)提供了方便、快捷、安全的數(shù)據(jù)共

19、享環(huán)境。</p><p>　　此外，AutoCAD 2004與業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)工具SMS、Windows Advertising等兼容，并提供免費的圖檔查看工具Express Tools，在許可證管理、安裝實施等方面都可以節(jié)省大量的時間和成本。</p><p>　　AutoCAD 2004擁有輕松的設(shè)計環(huán)境，它將把用戶的注意力從鍵盤、鼠標(biāo)和其它輸入設(shè)備轉(zhuǎn)移到設(shè)計上來。在完成任務(wù)的自動化方面，Aut

20、oCAD 2004還向用戶提供實時的信息和數(shù)據(jù)訪問，幫助用戶進(jìn)行設(shè)計。</p><p>　　2.PRO/ENGINEER的簡介 </p><p>　　PRO/ENGINEER是美國PTC公司開發(fā)的軟件,是目前最先進(jìn)、最廣泛的三維設(shè)計軟件，它集單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)及工程數(shù)據(jù)于一體，利用等全新設(shè)計理念徹底改變了傳統(tǒng)的MDA(Mechanical Design Automatio

21、n,機械設(shè)計自動化)設(shè)計觀念,并迅速被廣大用戶所接受,這種全新的理念已成為當(dāng)今世界MDA領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　本論文就是基于Auto CAD和 PRO/ENGINEER的對齒輪油泵各零件進(jìn)行二維和三維建模，充分利用Auto CAD和PRO/ENGINEER的參數(shù)、關(guān)系式、零件庫等知識對各組成零、部件進(jìn)行建模，再完成各部件裝配和總裝配，最后對總體機構(gòu)進(jìn)行運動仿真。通過一系列操作的完成，真實再現(xiàn)齒輪油泵

22、的工作，對零部件的設(shè)計有很大的幫助。</p><p>　　關(guān)鍵詞 齒輪油泵；CAD ；PRO/E；齒輪；參數(shù)化</p><p>　　AbstractGear pump is to use a pair of gears meshing with each other, the original motivation of the output of mechanical energy

23、change for the hydraulic energy conversion device, the low-pressure hydraulic system for providing a certain flow and pressure of hydraulic energy. It is simple, reliable, self-priming ability is good, in the low-pressur

24、e hydraulic systems are widely used. Applies to plastics and rubber processing industry, textile printing and dyeing industry, paint industry, wood pr</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　CA

25、D/CAM發(fā)展的歷史至今已有30余年，從1965年Lockheed飛機公司研制CAD/CAM系統(tǒng)開始，CAD/CAM技術(shù)得到了迅猛地發(fā)展。隨著計算機及信息技術(shù)的迅速發(fā)展和日趨完善，CAD/CAM技術(shù)在機械、電子、航空、航天以及建筑等部門得到了廣泛的應(yīng)用。CAD/CAM技術(shù)使產(chǎn)品的設(shè)計制造和組織生產(chǎn)的傳統(tǒng)模式產(chǎn)生了深刻的變革，成為產(chǎn)品更新?lián)Q代的關(guān)鍵技術(shù)，被人們稱為產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)動機。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，CAD/CAM己經(jīng)形成了一個推動各行業(yè)技術(shù)

26、進(jìn)步的、具有相當(dāng)規(guī)模的新興產(chǎn)業(yè)部門。因此,CAD/CAM技術(shù)作為反映一個國家工業(yè)水平的標(biāo)志。</p><p>　　目前流行的CAD技術(shù)基礎(chǔ)理論主要有Pro/E為代表的參數(shù)化造型理論和以I-DEAS為代表的變量化造型理論兩大流派，它們都屬于基于約束的實體造型技術(shù)。而某些CAD/CAM系統(tǒng)宣稱自己采用的是混合數(shù)據(jù)模型，實際上是由于它們受原系統(tǒng)內(nèi)核的限制，在不愿意重寫系統(tǒng)的前提下，只能將面模型與實體模型結(jié)合起來，各自發(fā)

27、揮自己的優(yōu)點。實際上這種混合模型的CAD/CAM系統(tǒng)由于其數(shù)據(jù)表達(dá)的不一致性，其發(fā)展空間是受限制的。因此，CAD/CAM技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，目前在國際市場上最有影響的機械CAD/CAM軟件有：Pro/E、I-DEAS、UGⅡ、Auto CAD。這四大軟件約占全世界CAD軟件市場的60%以上。</p><p>　　PRO/ENGINEER是美國PTC公司開發(fā)的軟件,該軟件能夠完整地展現(xiàn)某一產(chǎn)品從設(shè)計、加工到生產(chǎn)樣品的全

28、部工作流程,讓所有的擁護(hù)同時進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計制造工作.因此,自1988年問世以來,即引起CAD(計算機輔助設(shè)計)/CAE(計算機輔助教育)/CAM(計算機輔助制造)界的極大震動.它提出的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)及工程數(shù)據(jù)再利用等全新設(shè)計理念徹底改變了傳統(tǒng)的MDA(Mechanical Design Automation,機械設(shè)計自動化)設(shè)計觀念,并迅速被廣大用戶所接受,這種全新的理念已成為當(dāng)今世界MDA領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)。<

29、;/p><p>　　Pro/E的參數(shù)化技術(shù)特點如下：</p><p>　　1.基于特征：將某些具有代表性的平面幾何形狀定義為特征，并將其所有尺寸存為可變參數(shù)，進(jìn)而形成實體，以此為基礎(chǔ)來進(jìn)行更為復(fù)雜的幾何形體的構(gòu)造。</p><p>　　2b.全尺寸約束：將形狀和尺寸結(jié)合起來考慮，通過尺寸約束實現(xiàn)對幾何形狀的控制。造型必須以完整的尺寸參數(shù)為出發(fā)點（全約束），不能漏標(biāo)尺寸（

30、欠約束），不能多標(biāo)尺寸（過約束）。</p><p>　　3.尺寸驅(qū)動設(shè)計修改：通過編輯尺寸數(shù)值來驅(qū)動幾何形狀的改變。</p><p>　　4.全數(shù)據(jù)相關(guān)：尺寸參數(shù)的修改導(dǎo)致其它相關(guān)模塊中的相關(guān)尺寸得以全盤更新。采用參數(shù)化技術(shù)的好處在于它徹底改等了自由建模的無約束狀態(tài),幾何形狀均以尺寸的形式而被有效控制。如打算修改零件形狀時，只需修改一下尺寸即可實現(xiàn)形狀的改變。</p><

31、;p>　　I-DEAS的變量化技術(shù)特點如下：</p><p>　　1.尺寸變量直接對應(yīng)實際模型：采用三維變量化技術(shù)，在不必重新生成幾何模型的前提下，能夠任意改變?nèi)S尺寸標(biāo)注方式。</p><p>　　2.將直接描述和歷史樹描述相結(jié)合：使設(shè)計人員可以針對零件上的任意特征直接進(jìn)行圖形化的編輯、修改。從而使用戶對其三維產(chǎn)品的設(shè)計更為直觀和實用。</p><p>　　

32、經(jīng)過十幾年的發(fā)展,PRO/ENGINEER已成為一個全方位的3D產(chǎn)品開發(fā)軟件,集合了眾多的完全的解決方案.由于其強大的功能,PRO/ENGINEER很快得到業(yè)內(nèi)人士的普遍歡迎,并迅速成為當(dāng)今世界最為流行的CAD/CAE/CAM軟件之一。</p><p>　　PRO/ENGINEER于1993年正式進(jìn)入我國,并在相關(guān)領(lǐng)域迅速普及.發(fā)展至今,已擁有相當(dāng)大的用戶,目前許多大型企業(yè)開始選用PRO/ENGNEER。同時，國

33、內(nèi)許多大學(xué)也紛紛選用PRO/ENINEER作為其研究開發(fā)的基礎(chǔ)軟件平臺?？梢哉f，PRO/ENGINEER為專業(yè)認(rèn)識提供了一個理想的設(shè)計環(huán)境，有力地推動了企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。</p><p>　　為進(jìn)一步推動MDA的發(fā)展，PTC公司于20世紀(jì)末又成功推動了PRO/ENGINEER2001系列產(chǎn)品。在該系列產(chǎn)品中，PTC公司因如了新的建模技術(shù)，此技術(shù)現(xiàn)在已成為PRO/ENGINEER的核心技術(shù)。另外，由于其個人電腦版本的

34、推出和操作界面完全視窗化，使初學(xué)著學(xué)習(xí)更為便利?，F(xiàn)在PRO/ENGINEER已經(jīng)發(fā)展到2004、2005、2006功能越來越強大，現(xiàn)在正在向人性化的方向發(fā)展?，F(xiàn)在越來越多的大學(xué)生和在崗職工認(rèn)識的PRO/E在指導(dǎo)現(xiàn)代機械生產(chǎn)中的重要性，緊湖南工學(xué)院每年就有大批的學(xué)生自發(fā)的去學(xué)習(xí)PRO/E軟件，現(xiàn)在其愛學(xué)習(xí)這個軟件的隊伍在不斷的壯大，學(xué)校為了適應(yīng)這個形式也組織了有工作經(jīng)驗的老師（如楊老師）和在一線有工作經(jīng)驗的工人師傅來學(xué)校組織個種形式的講座

35、，指導(dǎo)學(xué)生的軟件學(xué)習(xí)。</p><p>　　軸幾乎是任何一種機械零件中不可缺少的重要零件之一,一切作回轉(zhuǎn)用動的傳動零件（例如齒輪、蝸輪），都必須安裝在軸上才能夠進(jìn)行運動及動力的傳動。因此軸的主要功能是支撐回轉(zhuǎn)零件及傳遞運動和動力。</p><p>　　軸的設(shè)計是根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理的確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。軸的結(jié)構(gòu)不合理，會影響軸的工作能力和軸上零件的

36、工作可靠性，還會增加軸的制造成本和軸上零件裝配的困難等。因此，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是軸設(shè)計中的重要內(nèi)容。這樣既能保證設(shè)備的正常使用，提高工廠的經(jīng)濟效益，有很高的實用價值，而且為軸失效問題的分析可提供有效的參考資料。</p><p>　　軸的工作能力計算指的是軸的強度、剛度和振動穩(wěn)定性方面的計算。多數(shù)情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強度。這時只需要對軸進(jìn)行強度計算，以防止斷裂或塑性變形。而對剛度要求高的軸（如車床主軸）和

37、受力大的細(xì)長軸，還應(yīng)進(jìn)行剛度計算，以防止工作時產(chǎn)生過大的彈性變形。對高速運轉(zhuǎn)的軸，還應(yīng)進(jìn)行振動穩(wěn)定性計算，以防止發(fā)生共振而破壞。軸在選材上也有一定的要求，材料主要是碳鋼和合金鋼。</p><p>　　現(xiàn)在的PRO/ENGINEER里面具有相應(yīng)的功能，它能夠真實的演示每個零件的材料，在裝配零件中所要承受的各項載荷，它還能幫助人們進(jìn)行模擬仿真，來增加設(shè)計者的感性認(rèn)識，使設(shè)計者更合理，經(jīng)濟的設(shè)計出所需要的零件。<

38、/p><p>　　第一章 齒輪泵概論</p><p>　　1.1 齒輪泵的發(fā)展歷史及國內(nèi)外現(xiàn)狀</p><p>　　1892年狄賽爾發(fā)明了柴油機，柴油機用燃料裝置源于1893年魯?shù)婪?，狄賽爾發(fā)明的煤粉噴射裝置。</p><p>　　為了獲得更好的燃油經(jīng)濟性、操縱性和乘坐舒適性，柴油機對噴射裝置提出了更高的要求。為此，人們正在研究引入電控噴油油泵

39、。80年代出現(xiàn)了電子控制噴油裝置的柴油機。</p><p>　　現(xiàn)在我國的油泵油嘴雖然有了較大的發(fā)展，但整體產(chǎn)品水平與國外同類產(chǎn)品相比存在較大的差異。主要表現(xiàn)在產(chǎn)品的可靠性，使用壽命低，制造工藝落后，裝備精度低，自動化程度低等。正是出于產(chǎn)品的可靠性差，因此經(jīng)常發(fā)現(xiàn)某些零件出現(xiàn)早期失效導(dǎo)致整個油泵無法正常工作。本論文是針對這一問題進(jìn)行研究，其目的是找出齒輪輪軸斷裂的原因并采取相應(yīng)的措施，最終解決齒輪輪軸斷裂的問題。

40、由于齒輪軸的受力情況比較復(fù)雜，國內(nèi)外對齒輪軸的失效分析甚少，且分析的不全面。本文將對齒輪軸的受力情況及斷裂情況運用失效分析學(xué)作一全面的分析，以找齒輪軸的斷裂原因，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，保證柴油機的正常運轉(zhuǎn)。 </p><p><b>　　1.2 油泵的作用</b></p><p>　　油泵系統(tǒng)通常由油泵、噴油器和高壓油管組成。</p><p>　　

41、油泵的作用是根柴油機的工況,將適量的燃油在適當(dāng)?shù)臅r間內(nèi)以適當(dāng)?shù)男问絿娙肴紵?形成適合與燃燒的混合空氣,滿足柴油機的性能要求。 油泵的作用可以概括為:（1）調(diào)節(jié)噴油量(2)調(diào)節(jié)噴油始點(3)形成噴舞。</p><p>　　1.3 油泵的組成及工作原理</p><p>　　油泵的基本工作原理及過程為:首先輸油泵從油箱中吸取燃油，經(jīng)燃油濾清器送入噴油泵的進(jìn)油腔,進(jìn)入油腔后的油通過進(jìn)油孔被吸入柱

42、塞腔,由凸輪軸推動塞上升，壓縮柱塞腔的燃油使出油閥開啟,將燃油壓入高壓油管,柱塞的上升速度很快,所以油的壓力很快上升,壓力以音速從油泵端傳向噴油嘴。噴油嘴是個自動閥,針閥被調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力壓緊在座面上，當(dāng)壓力上升大于調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力時，針閥開啟，開始噴油。油泵是油泵系統(tǒng)組成的重要部分，而齒輪軸是油泵的關(guān)鍵部件。</p><p>　　整個油泵的結(jié)構(gòu)圖如圖1-1所示。該齒輪油泵其結(jié)構(gòu)大體為：在泵體內(nèi)裝有二個齒輪，一個

43、是主動齒輪軸，另一個是從動齒輪軸(均由泵體、泵蓋支承)，動力通過主動齒輪軸上的齒輪，傳遞給主動齒輪軸，并帶動從動齒輪軸旋轉(zhuǎn)，使右邊吸油腔形成部分真空，潤滑油被吸入并充滿齒槽，由于齒輪旋轉(zhuǎn)，潤滑油沿著殼壁被帶到左邊壓油腔內(nèi)，由于齒輪嚙合使齒槽內(nèi)潤滑油被擠壓，從而產(chǎn)生高壓油輸出。齒輪軸的斷裂是機械失效模式的一種，因此有必要對失效分析的一些機理及方法作一介紹。</p><p><b>　　圖1-1</b

44、></p><p>　　第二章 齒輪泵零件的建模</p><p>　　齒輪油泵主要由泵體、前后泵蓋、齒輪、主被動軸、軸承、安全閥和軸端密封等零件組成,裝配圖如附圖2-1所示。齒輪油泵造型設(shè)計步驟如下。</p><p><b>　　箱體主體</b></p><p><b>　　生成凸緣和底座特征</

45、b></p><p><b>　　構(gòu)建軸承座特征</b></p><p>　　構(gòu)建加強肋等附屬特征</p><p>　　建立螺紋孔、倒圓角等特征</p><p><b>　　分割箱體主體</b></p><p><b>　　軸的造型設(shè)計</b>&l

46、t;/p><p><b>　　齒輪的造型設(shè)計</b></p><p>　　下面是各零件的建模過程。</p><p>　　2.1 齒輪的建模</p><p>　　齒輪是齒輪油泵的傳動零件，也是機械設(shè)備中最常用的傳動零件。它的創(chuàng)建是采用參數(shù)化、關(guān)系式設(shè)計的。 2.1.1 參數(shù)化設(shè)計的基本原理 Pro/Program

47、是Pro/Engineer軟件提供的一種程序化的二次開發(fā)工具。利用Pro/Engineer造型的同時，Pro/Program會產(chǎn)生特征的program，它是一個記錄文件，由類似BASIC的高級語言構(gòu)成，記錄著模型樹（modeltree）中每個特征的詳細(xì)信息，包括各個特征的建立過程、參數(shù)設(shè)置、尺寸以及關(guān)系式等，我們可以通過修改和添加特征的program來生成基本參數(shù)相同的一系列模型。 利用Pro/Program對Pro/Engineer

48、軟件進(jìn)行二次開發(fā)時不需要重新撰寫設(shè)計步驟，只需加入幾個相關(guān)的語法指令就可以讓整個零件或組件變得彈性化與多樣化，其主要思想是利用Pro/Program模塊的功能來接收、換算和傳遞用戶輸入的有關(guān)參數(shù)，通過改變特征的尺寸及特征之間的關(guān)系來達(dá)到參數(shù)化設(shè)計的目的。這里需要注意的是，開發(fā)工作的關(guān)鍵在于確定獨立可變參數(shù)，應(yīng)盡量以最少的參數(shù)來確定整個零件的可變尺寸，并通過參數(shù)化尺寸驅(qū)動實現(xiàn)對設(shè)計結(jié)果的修改。</p><p>　　

49、2.1.2 建立零件庫的步驟 </p><p>　　1. 分析零件，提取其關(guān)鍵參數(shù)，然后設(shè)置參數(shù)，并確定驅(qū)動參數(shù) </p><p>　　因為在參數(shù)化設(shè)計時不僅要實現(xiàn)尺寸的驅(qū)動變化，還要實現(xiàn)結(jié)構(gòu)形狀的局部變化，所以要在對零件進(jìn)行分析以后才能確定怎樣建立零件特征才能有利于以后的程序開發(fā)。 2. 創(chuàng)建零件庫樣板零件模型 利用各種建模方法生成零件庫樣板零件模型。此時應(yīng)該注意參

50、數(shù)的關(guān)聯(lián)性。 3. 編制程序 Pro/Program程序包括五部分：程序標(biāo)題（VERSION）、參數(shù)輸入（INPUT→END INPUT）、關(guān)系定義（RELATION→END RELATION）、添加特征（ADD FEATURE→END ADD）和質(zhì)量程序（MASSPRO→END MASSPROP），其中程序標(biāo)題部分和添加特征部分由系統(tǒng)自動生成，其他部分可以由設(shè)計人員自己添加或修改，以實現(xiàn)對模型的各種操作和控制。

51、 4. 運行程序 打開零件樣板模型，執(zhí)行“Edit/Regenerate”命令，系統(tǒng)就會自動編譯并執(zhí)行程序，當(dāng)有新的參數(shù)輸入時就派生出新的模型。</p><p>　　其實現(xiàn)過程如圖2-2所示： </p><p>　　圖2-2 Pro/program建庫流程圖</p><p>　　2.1.3 漸開線直齒圓柱齒輪模型庫的實現(xiàn) 1.基于Pro/Enginee

52、r的標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪三維模型的建立 </p><p><b>　?。?）基本參數(shù)設(shè)置</b></p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)齒輪的幾何尺寸決定于齒輪的五個基本參數(shù)，而齒輪的寬度則取決于齒輪的齒寬系數(shù)。因此，在齒輪建模之前，應(yīng)首先用“Edit/Parameters”命令設(shè)置齒輪五個基本參數(shù)和齒寬系數(shù)，并賦予初值(如圖2.2所示)。</p><p>

53、;<b>　　圖2.3 賦值表</b></p><p>　?。?）齒輪幾何尺寸關(guān)系的建立 </p><p>　　執(zhí)行“Edit/Relations”命令，在彈出的對話框中輸入以下關(guān)系：</p><p><b>　　D=MS*ZS </b></p><p>　　DB=MS*ZS*COS (ALFA)

54、 </p><p>　　DA=MS*(ZS+2*HA) </p><p>　　DF=MS*ZS-2*MS*(HA+C) </p><p><b>　　B=K*D </b></p><p>　　（3）齒輪基本實體創(chuàng)建 </p><p>　　執(zhí)行“Insert /Revolve”命今創(chuàng)建齒輪基本實體。

55、</p><p>　?。?）齒輪基本曲線和齒廓曲線創(chuàng)建 </p><p>　　執(zhí)行“Insert/Model Datum/Sketched Datum Curve Tool”命令繪制齒輪基本曲線（包括分度圓、基圓、齒根圓）。</p><p>　　執(zhí)行“Insert/Model Datum/Insert a Datum Curve/From Equation”命令，在

56、彈出的記事本窗口中輸入漸開線方程： </p><p>　　R= (MS*ZS*COS(ALFA))/2 </p><p><b>　　ANG=T*90 </b></p><p>　　S=(PI*R*T)/2 </p><p>　　XC=R*COS(ANG)</p><p>　　YC=R*SIN(A

57、NG) </p><p>　　X=XC+(S*SIN(ANG)) </p><p>　　Y=YC-(S*COS(ANG))</p><p><b>　　Z=0</b></p><p>　　生成漸開線3（如圖2.3所示）。 </p><p>　　圖2.4 齒輪基本曲線和齒廓曲線圖</p>

58、<p>　?。?）第一個齒槽特征創(chuàng)建 </p><p>　　執(zhí)行“Edit/Feature Operations/Copy”命令，將漸開線3繞坐標(biāo)系Z軸旋轉(zhuǎn)360/(4*ZS)角度生成漸開線1。</p><p>　　執(zhí)行“Edit/Feature Operations/Copy”命令將漸開線1以通過坐標(biāo)原點和漸開線3與分度圓的交點的基準(zhǔn)線為中心鏡像生成漸開線2。</p&

59、gt;<p>　　執(zhí)行“Insert /Extrude/cut”命今，以漸開線1、2及齒根圓曲線為邊界切出第一個齒槽（由于基圓內(nèi)沒有漸開線，所以基圓內(nèi)的部分可以由一段圓弧代替）。 </p><p><b>　?。?）完成齒輪創(chuàng)建</b></p><p>　　執(zhí)行“Edit/Feature Operations/Copy”命令將第一個齒槽繞Z軸旋轉(zhuǎn)360/

60、ZS角度生成第二個齒槽。</p><p>　　執(zhí)行“Edit/Pattern”命令復(fù)制出其他齒槽，完成齒輪的創(chuàng)建(如圖2.4所示)。</p><p>　　圖2.5 初始齒輪模型</p><p>　　2.齒輪參數(shù)化設(shè)計程序的修改</p><p>　　齒輪創(chuàng)建完成后，系統(tǒng)會產(chǎn)生一串program，執(zhí)行“Tools/Program/Edit Des

61、ign”命令，系統(tǒng)就會自動打開其program文件，內(nèi)容大致如下：</p><p><b>　　VERSION </b></p><p>　　REVNUM 2323</p><p>　　LISTING FOR PART GEAR </p><p><b>　　INPUT </b></p>

62、<p>　　END INPUT </p><p>　　RELATIONS </p><p><b>　　D=MS*ZS </b></p><p>　　DB=MS*ZS*COS(ALFA) </p><p>　　DA=MS*(ZS+2*HA) </p><p>　　DF=MS*ZS-2

63、*MS*(HA+C) </p><p><b>　　B=K*D </b></p><p>　　END RELATIONS </p><p>　　ADD FEATURE (initial number 1) </p><p>　　INTERNAL FEATURE ID 1</p><p>　　DAT

64、UM PLANE </p><p>　　NO. ELEMENT NAME INFO --- ------------------- --------- </p><p>　　1 Feature NameDefined </p><p>　　2 Constraints Defined </p><p>　　2.1Constraint #1 D

65、efined </p><p>　　2.1.1 Constr Type X Axis </p><p>　　3 Flip Datum Dir Defined </p><p>　　4 Fit Defined </p><p>　　4.1 Fit TypeDefault </p><p>　?。?）此時在“INPUT”和

66、“END INPUT”之間輸入基本參數(shù)語句和提示語句： ZS NUMBER </p><p>　　"Please enter the num_teeth of the gear:"</p><p>　　MS NUMBER </p><p>　　"Please enter the module number of the gear:&qu

67、ot; </p><p>　　ALFA NUMBER </p><p>　　"Please enter the pressure_ang:"</p><p><b>　　K NUMBER </b></p><p>　　"Please enter the width_coefficient o

68、f the gear:"</p><p>　?。?）在“RELATIONS”和“END RELATIONS”之間輸入關(guān)系語句：</p><p><b>　　D1=DA/2 </b></p><p><b>　　D2=B </b></p><p><b>　　D3=DF </

69、b></p><p><b>　　D4=DB </b></p><p><b>　　D5=D </b></p><p><b>　　D16=B </b></p><p><b>　　D25=B </b></p><p>　　D

70、7=360/(4*ZS) /*漸開線3旋轉(zhuǎn)角度 </p><p>　　D18=360/ ZS /*第二齒槽旋轉(zhuǎn)角度 </p><p>　　D27=360/ ZS /*陣列增量尺寸 </p><p>　　P28= ZS-1 /*陣列個數(shù) </p><p>　　3.齒輪參數(shù)化設(shè)計程序的運行 </p><p>　　當(dāng)編輯完參

71、數(shù)化程序后保存文件，關(guān)閉文字編輯器，Pro/Engineer信息列會出現(xiàn)提示信息：</p><p>　　"Do you want to incorporate your changes into the model?"</p><p>　　此時選擇“YES”按鈕，系統(tǒng)出現(xiàn)“GET INPUT”菜單，點擊“Enter”，就會出現(xiàn)如圖5所示的“INPUT SEL”菜單，選擇

72、齒數(shù)項和模數(shù)項，根據(jù)信息列提示輸入齒數(shù)30和模數(shù)2.6即可得到圖2.7所示的齒輪。 </p><p>　　圖2-6 INPUT SEL菜單圖 2-7 派生的齒輪模型</p><p>　　再次執(zhí)行“Edit/Regenerate”命令，Pro/Engineer會自動執(zhí)行參數(shù)化設(shè)計程序，彈出圖2-6所示的菜單，用戶可選擇齒數(shù)，模數(shù)，壓力角和齒寬系數(shù)并輸入新的

73、參數(shù)，系統(tǒng)就會按用戶所輸入的新值自動生成新的齒輪。</p><p><b>　　2.2 軸的建模</b></p><p>　　軸是典型的回轉(zhuǎn)零件,可用Pro/Engineer中的旋轉(zhuǎn)或拉伸完成主體的創(chuàng)建,再通過創(chuàng)建基準(zhǔn)平面、拉伸剪切的方法創(chuàng)建鍵槽，再用專用倒角、倒圓命令創(chuàng)建倒角和圓角。</p><p>　　創(chuàng)建的軸如下圖2-7、2-8所示。&

74、lt;/p><p>　　圖2-7 主動齒輪的建模</p><p>　　圖2-8 從動齒輪的建模</p><p>　　2.3 泵體、泵蓋的建模</p><p>　　泵蓋是盤類零件,泵體是帶有盤類零件特征的箱體類零件,它們的建模型非常相似,絕大多數(shù)是用拉伸、旋轉(zhuǎn)、打孔等一系列特征創(chuàng)建和鏡像、陣列、復(fù)制等命令完成的。具體的建模圖如2-9、2-10所示

75、。</p><p><b>　　圖2-9 泵蓋</b></p><p><b>　　圖2-10 泵體</b></p><p><b>　　其它輔助零件的建模</b></p><p>　　圖2-12 銷釘 圖2-13 內(nèi)六角頭螺釘&

76、lt;/p><p>　　圖2-14 螺塞 圖2-11 墊圈</p><p><b>　　齒輪泵的裝配及仿真</b></p><p>　　PRO/E是參數(shù)化設(shè)計三維CAD/CAM軟件包，具有零件三維造型功能、裝配設(shè)計功能、工程圖功能、工程分析計算與仿真分析功能。我們采用的是“從內(nèi)向外”設(shè)計減速器的過程，包

77、括零件的造型、裝配以及工程圖的形成。我們將到箱座、箱蓋放在一起作為整體來設(shè)計，然后產(chǎn)生凸緣、底座特征；構(gòu)建軸承座特征；構(gòu)建加強助、窺視方孔、油尺孔特征；建立螺紋孔、倒角特征；完成后沿裝配面用平面切割后即得到上、下箱體為箱座、箱蓋。這樣設(shè)計既簡單、方便，又能保證后續(xù)的裝配順利進(jìn)行。齒輪采用參數(shù)化設(shè)計，設(shè)計完后可以生成族表，建立標(biāo)準(zhǔn)齒輪件庫。裝配是分別裝配大小齒輪和它們相應(yīng)配套的軸、軸承、套筒。</p><p>　　

78、齒輪油泵的裝配設(shè)計步驟：</p><p>　　1．大小齒輪部件裝配</p><p><b>　　2．箱座部件的裝配</b></p><p><b>　　3．總裝配</b></p><p>　　3.1 齒輪部件的裝配</p><p>　　1．在組建狀態(tài)下單擊 “將元件添加到組

79、建”按鈕,在 “文件打開”對話框中將主動軸承添加組建中去并定好位置(原則上要有利于其他元件的安裝).運用“將元件添加到組建”按鈕再添加上鍵和主動齒輪。定位的時候在PRO/E中有以下八中方法：自動、匹配、對齊、插入、坐標(biāo)系、相切線上點、曲面上的點、曲面上的邊。組裝好的圖形如圖3-1所示。</p><p>　　2．新建一個組建（組建的名稱以適宜區(qū)別其他文件為好），將從動齒輪和軸承安裝好。其結(jié)果圖形如圖3-2所示。&l

80、t;/p><p>　　3.2 齒輪傳動的裝配</p><p>　　按照裝配齒輪的方法將減速器的各個零件進(jìn)行裝配其步驟如下：</p><p>　　在新的組建中調(diào)入下箱體并將主動與從動齒輪與軸承的裝配體安裝進(jìn)去。。</p><p>　　裝配情況如下圖3-3所示。</p><p>　　圖3-3 齒輪傳動的裝配</p>

81、<p>　　圖3.3 齒輪傳動的裝配</p><p>　　圖3.4 減速器的總裝配</p><p>　　3.4.1機構(gòu)仿真的常用術(shù)語</p><p>　　在創(chuàng)建機構(gòu)運動之前，首先要熟悉以下術(shù)語。</p><p>　　1．主體：一個元件或沒有相對運動的一組元件，作為主體的一組元件內(nèi)部不存在任何自由度。</p>&

82、lt;p>　　2．連接：定義并約束相對運動的各主體之前的關(guān)系。連接限制了各主體之間的相對運動，減少了系統(tǒng)的總自由度，并定義了一個元件在機構(gòu)中可能具有的運動類型。</p><p>　　3．驅(qū)動器：驅(qū)動器的作用如同電動機，它以一個自由度在兩個主體之間加上特殊運動?？梢栽谶B接軸或幾何圖元（如零件平面、基準(zhǔn)平面和點）上放置驅(qū)動器，并指定構(gòu)件之間的位置、速度和加速度運動。</p><p>　　

83、4．接頭：主體見的連接形式，其類型有銷釘連接、軸承連接、移動桿和焊接等。</p><p>　　5．運動：取決于驅(qū)動器或負(fù)荷的主體運動方式。</p><p>　　6．基礎(chǔ)：一個固定的主體，其他主體相于基礎(chǔ)運動。</p><p>　　7．放置約束：向組件中放置元件并限制該元件運動組建中的圖元。</p><p>　　8．回放：記錄并重新演示機構(gòu)運動

84、。</p><p><b>　　3.5 小結(jié)</b></p><p>　　根據(jù)減速器的不同設(shè)計方案，其設(shè)計一般分為創(chuàng)新設(shè)計、改型設(shè)計、改良設(shè)計。對于不同的設(shè)計方案，其設(shè)計過程是不同的。PRO/E是參數(shù)化設(shè)計三維CAD/CAM軟件包，具有零件三維造型功能、裝配設(shè)計功能、工程圖功能、工程分析計算與仿真分析功能。我們采用的是“從內(nèi)向外”設(shè)計減速器的過程，包括零件的造型、裝

85、配以及工程圖的形成。我們將到箱座、箱蓋放在一起作為整體來設(shè)計，然后產(chǎn)生凸緣、底座特征；構(gòu)建軸承座特征；構(gòu)建加強助、窺視方孔、油尺孔特征；建立螺紋孔、倒角特征；完成后沿裝配面用平面切割后即得到上、下箱體為箱座、箱蓋。這樣設(shè)計既簡單、方便，又能保證后續(xù)的裝配順利進(jìn)行。齒輪采用參數(shù)化設(shè)計，設(shè)計完后可以生成族表，建立標(biāo)準(zhǔn)齒輪件庫。裝配是分別裝配大小齒輪和它們相應(yīng)配套的軸、軸承、套筒。</p><p><b>　

86、　結(jié)束語</b></p><p>　　大學(xué)的生活也許將要以此作為一個結(jié)束了，但大學(xué)結(jié)束了，我們的精神不能結(jié)束，我們追求我們事業(yè)的雄心壯志永遠(yuǎn)也不能結(jié)束。大學(xué)給了我一個追求輝煌的夢想。而我就在這個夢想下努力地朝著她飛翔！</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計完全是出于我們自己的選擇，我們要好好地感謝學(xué)院給了我們這個自由，雖然用這個自由卻沒有換來相應(yīng)的成功，但我們自己切身去做了我們希望做的

87、事情，并給我們以后將要走的路作了必要的鋪墊，對我們來說，這已經(jīng)是成功在向我們招手了。</p><p>　　這個項目到目前為止仍沒有做完，也許以后將會沒有機會進(jìn)行下去了，但她曾經(jīng)給我們那么深的希望，讓我們值得去回味以前為了這個所做的一切努力。</p><p>　　所有這三個月的心血都在這幾十頁紙上，我希望在這幾十頁紙上，書寫了我一個完整的大學(xué)和我那美好的青春時光！書寫了這樣一個結(jié)束，同時也書

88、寫了另外的一個開始</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.《機械制圖》 王曉青 徐慶華主編 中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2004.9</p><p>　　2.《中文版Auto CAD2004從入門到精通》 曉雨主編 航空工業(yè)出版社，2004</p><p>　　3.《Auto CAD2004三維造

89、型高級教程》 姚育成 楊平輝編著 人民郵電出版社 2004.5</p><p>　　4.《Auto CAD2002三維造型實例與技巧》 舒飛 伍權(quán) 趙衛(wèi)兵主編 航空工業(yè)出版社 2002.9</p><p>　　5.《Auto CAD2007機械設(shè)計實例精解》 曹巖主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2008.1</p><p>　　6.《PowerPoint2002 課件制作方法

90、與技巧》 方其桂主編，于繼成編著 人民郵電出版社，2003</p><p>　　7.《PowerPoint基礎(chǔ)教程》 張艷波 齊一楠編著 清華大學(xué)出版社，2004.8</p><p>　　8.《PowerPoint 多媒體CAI課件制作實例教程》 方其桂主編 清華大學(xué)出版社，2002 </p><p>　　9.《Adams實例教程》 李軍主編 .北京:北京理工大學(xué)

91、出版社，,2002</p><p>　　10.《.Adams虛擬樣機技術(shù)入門與提高》 鄭建榮主編 .北京:機械工業(yè)出版社,2002。</p><p>　　11. 林清安《.Pro/E零件設(shè)計高級篇(上)》 林清安主編 .北京:清華大學(xué)出版社,2001。 </p><p>　　12.《.Pro/E和Adams傳遞過程中若干問題的討論》杜中華,薛德慶,趙迎紅主編 .機

92、械與電子,2003</p><p>　　13.《.二級齒輪減速器傳動系統(tǒng)的參數(shù)化建模及機構(gòu)仿真》姜龍,孫海波,尚仕波主編 中國制造業(yè)信息化,2003</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本次論文是在指導(dǎo)老師xx老師的精心指導(dǎo)和幫助下完成的。xx老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)對我