機械設(shè)計畢業(yè)論文基于proe的齒輪減速器三維造型及參數(shù)化設(shè)計

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　基于Pro/E的齒輪減速器三維造型及參數(shù)化設(shè)計</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 機械

2、設(shè)計制造及自動化 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘要</b>&

3、lt;/p><p>　　經(jīng)過四十多年的發(fā)展，CAD技術(shù)有了長足的進(jìn)步，已從二維繪圖CAD向三維CAD過渡，市場上已有成熟的三維CAD軟件。三維CAD設(shè)計的關(guān)鍵是三維建模，三維模型包括線框、表面、實體以及現(xiàn)在最流行的基于特征的造型和參數(shù)化造型?；谔卣鞯膮?shù)化實體造型就是這些造型技術(shù)的綜合。</p><p>　　本文就齒輪減速器進(jìn)行三維造型和關(guān)鍵零部件的參數(shù)化設(shè)計。本課題將基于特征的參數(shù)化實體建

4、模方法應(yīng)用到齒輪減速器關(guān)鍵零件的計算機輔助設(shè)計中，使得用戶可以更方便的設(shè)計出系列產(chǎn)品的不同型號或?qū)υa(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)。</p><p>　　本文由以下幾個部分組成：課題背景引述，齒輪減速器的三維造型技術(shù)特征，裝配造型及二維工程圖技術(shù)，漸開線直齒圓柱齒輪的三維參數(shù)化設(shè)計及齒輪庫創(chuàng)建，軸的參數(shù)化設(shè)計以及兩個齒輪之間的裝配。</p><p>　　本課題完成后，它可提高開發(fā)不同規(guī)格系列齒輪和軸的設(shè)計效

5、率。</p><p>　　關(guān)鍵詞：齒輪減速器；基于特征；參數(shù)化；實體造型；Pro/E</p><p>　　Based on Pro/E gear reducer modeling and parametric design</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　After forty

6、years of development，CAD technology has made great progress，from two-dimensional to three-dimensional CAD drawing CAD transition of The market has matured three-dimensional CAD software。Three-dimensional CAD design， the

7、key is three-dimensional modeling，three-dimensional model including， wireframe，surface，solid，and now the most popular feature-based modeling and parametric modeling。parametric feature-based solid modeling is the modeling

8、 technology integration。</p><p>　　In this paper，Gear Modeling and key components of three-dimensional parametric design。This issue will feature based parametric solid modeling method applied to the gear redu

9、cer computer-aided design of key parts，so users can more easily design a series of different types of products or to improve the original product。</p><p>　　This consists of the following components: backgrou

10、nd issues cited，gear reducer technical characteristics of three-dimensional modeling，assembly modeling and engineering drawing techniques，involute spur gear and three-dimensional parametric design library created gear，th

11、e axis parameters design and assembly between the two gears。</p><p>　　Upon completion of this project，it can improve the development of different specification series gear and shaft design efficiency。</p&

12、gt;<p>　　Keywords: gear reducer；feature-based；parameter；solid modeling；Pro/E</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論5</b></p><p>　　1.1 CAD技術(shù)發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和趨勢

13、5</p><p>　　1.2 選題的意義5</p><p>　　1.3 參數(shù)化設(shè)計和三維造型技術(shù)的優(yōu)勢6</p><p>　　1.4 三維參數(shù)化CAD技術(shù)對齒輪減速器創(chuàng)新設(shè)計的作用6</p><p>　　1.5 本課題研究的內(nèi)容6</p><p>　　1.6 本章小結(jié)6</p><p&g

14、t;　　第二章齒輪減速器的三維造型技術(shù)特征7</p><p>　　2.1 線框造型及曲面造型技術(shù)7</p><p>　　2.2 實體造型技術(shù)7</p><p>　　2.2.1實體模型的分類7</p><p>　　2.2.2實體模型在計算機中的表示方法7</p><p>　　2.2.3實體造型的不足8<

15、;/p><p>　　2.3 特征造型技術(shù)8</p><p>　　2.3.1特征的定義9</p><p>　　2.3.2特征的分類9</p><p>　　2.4齒輪減速器主要零部件基于特征的三維造型9</p><p>　　2.5本章小結(jié)14</p><p>　　第三章 裝配造型及二維工程圖技

16、術(shù)15</p><p>　　3.1裝配造型15</p><p>　　3.1.1裝配造型的基本概念15</p><p>　　3.1.2零件裝配設(shè)計基本流程15</p><p>　　3.1.3裝配過程中常用的配合方法[21]15</p><p>　　3.1.4齒輪減速器的裝配過程15</p>&l

17、t;p>　　3.1.5分解（爆炸）圖16</p><p>　　3.2齒輪減速器齒輪的工程圖17</p><p>　　3.3本章小結(jié)17</p><p>　　第四章 漸開線直齒圓柱齒輪的三維參數(shù)化18</p><p>　　設(shè)計及齒輪庫創(chuàng)建18</p><p>　　4.1漸開線直齒圓柱齒輪的三維參數(shù)化設(shè)計

18、18</p><p>　　4.2用族表的方式建立齒輪模型庫25</p><p>　　4.3本章小結(jié)25</p><p>　　第五章 軸的參數(shù)化設(shè)計以及兩個齒輪軸之間的裝配26</p><p>　　5.1軸的參數(shù)化設(shè)計26</p><p>　　5.2兩個齒輪軸之間的裝配28</p><p&g

19、t;　　5.3本章小結(jié)29</p><p>　　第六章 結(jié)論及展望30</p><p><b>　　6.1總結(jié)30</b></p><p>　　6.2 研究展望30</p><p><b>　　[參考文獻(xiàn)]32</b></p><p>　　附圖1 減速器裝配圖33

20、</p><p>　　附圖2 減速器分解圖34</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　計算機輔助設(shè)計（簡稱CAD）是工程技術(shù)人員以計算機為工具，對產(chǎn)品和工程進(jìn)行設(shè)計、繪圖、分析和編寫技術(shù)文檔等設(shè)計活動的總稱。它是計算機科學(xué)和工程設(shè)計學(xué)科相結(jié)合而形成的新興技術(shù)，是計算機工程中最有影響的應(yīng)用技術(shù)之一。它的迅速發(fā)展和

21、廣泛應(yīng)用，給古老的工程設(shè)計和制造業(yè)帶來了勃勃生機，使傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計方法與生產(chǎn)組織模式發(fā)生了變革。</p><p>　　CAD技術(shù)主要應(yīng)用于下列幾個方面：二維圖形處理代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工繪圖；將圖形和符號存入圖庫以便在其它圖形中調(diào)用；進(jìn)行工程分析如有限元分析、優(yōu)化設(shè)計、物理特性計算和數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)交換等；進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計，減少設(shè)計人員工作量，縮短產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)周期；利用三維造型技術(shù)以實現(xiàn)裝配、運動仿真和干涉檢查。利用CAD技

22、術(shù)可促進(jìn)設(shè)計工作的規(guī)范化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，提高設(shè)計質(zhì)量，縮短設(shè)計周期，降低設(shè)計成本，加快產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度[1]。</p><p>　　目前，我國制造業(yè)在世界制造業(yè)產(chǎn)值中占10%。在總量上成為僅次于美、日的世界第三大制造國[2]。但同時，我國并非制造業(yè)的強國，根本原因在于新產(chǎn)品的開發(fā)力差，創(chuàng)新能力不足，產(chǎn)品開發(fā)周期長，企業(yè)對市場的快速響應(yīng)能力差。CAD技術(shù)可以為企業(yè)縮短產(chǎn)品設(shè)計周期，增強市場競爭力，參與國際市場競

23、爭提供了強有力的競爭手段，已經(jīng)產(chǎn)生，并將產(chǎn)生巨大的社會，經(jīng)濟(jì)效益。正是由于這一點，我們國家提出以信息化帶動工業(yè)化的方針，發(fā)達(dá)國家更是未雨綢繆；美國“21世紀(jì)企業(yè)制造戰(zhàn)略”，日本“智能制造系統(tǒng)”德國“制造2000”都利用信息技術(shù)促進(jìn)制造業(yè)的現(xiàn)代化，所以對這一領(lǐng)域的研究也備受矚目[3]。</p><p>　　1.1 CAD技術(shù)發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和趨勢</p><p>　　CAD 技術(shù)的研究起步于2

24、0 世紀(jì)50 年代后期，先后經(jīng)歷了二維繪圖、線框造型、曲面造型、實體造型、參數(shù)化設(shè)計等幾個發(fā)展階段。經(jīng)過40 多年的發(fā)展，傳統(tǒng)的CAD 技術(shù)已漸趨成熟，并且在制造業(yè)等行業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。由于二維繪圖在許多情況下，不能完全表達(dá)其設(shè)計意圖，現(xiàn)在人們能夠在軟件的支持下，直接由思維中的三維模型開始設(shè)計， 有了表達(dá)全部幾何參數(shù)和設(shè)計構(gòu)想的可能， 使整體設(shè)計過程能夠在三維模型中分析與研究， 并能使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)，因而能夠更好地完善其設(shè)計構(gòu)想，從而

25、使設(shè)計方案理想化。</p><p>　　進(jìn)入20世紀(jì)80年代中期，CV公司提出了一種比無約束自由造型更新穎的算法：“參數(shù)化實體造型方法”。其特點是：基于特征、完全約束、全數(shù)據(jù)相關(guān)尺寸驅(qū)動設(shè)計修改。Pro/E 是第一個采用參數(shù)化技術(shù)的CAD軟件，它第一次實現(xiàn)了尺寸驅(qū)動零件設(shè)計修改。參數(shù)化造型技術(shù)的實質(zhì)是實現(xiàn)人機交互式的智能化設(shè)計。參數(shù)化造型設(shè)計的主要內(nèi)容是在不同的集合元素或特征信息之間建立尺寸關(guān)聯(lián)或集合特征約束關(guān)系

26、，特別適合于通用零件或機器的設(shè)計[4]。</p><p><b>　　1.2 選題的意義</b></p><p>　　減速器是介于原動機和工作機之間傳遞動力、增大轉(zhuǎn)矩的裝置，應(yīng)用極為廣泛。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計中的計算過程繁瑣、容易出錯；零件尺寸或設(shè)計要求發(fā)生變化時，必須重新繪制其對應(yīng)的零件模型，減速器的設(shè)計上消耗了大量的人力物力[5]。</p><

27、p>　　目前，在我國的減速器設(shè)計制造行業(yè)中，實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計的三維化，參數(shù)化成為主要研究方向。研究的目的是要加速減速器新產(chǎn)品開發(fā)的速度，并把最新CAD技術(shù)推廣應(yīng)用到減速器的設(shè)計開發(fā)當(dāng)中，以提高減速器制造行業(yè)的整體CAD水平。</p><p>　　1.3 參數(shù)化設(shè)計和三維造型技術(shù)的優(yōu)勢</p><p>　　在CAD 軟件中進(jìn)行的三維特征造型可以直接利用二維圖形，通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、抽殼

28、等方法生成具有關(guān)聯(lián)和約束的三維模型；還可以直接利用修改工具在實體上進(jìn)行簡單的工藝造型，如倒圓角和倒角。好的CAD 軟件都提供特征庫定義和相應(yīng)的管理功能，設(shè)計者可以將常用的特征形狀及信息方便的保存在特征庫中，從而提高設(shè)計效率。但CAD系統(tǒng)自身提供的特征模型庫往往有一局限性，要想得到完備的特征庫，設(shè)計者可以設(shè)計自己的特征庫。在特征造型過程中，常以特征樹的形式記錄產(chǎn)品的設(shè)計過程。特征樹是特征的順序和關(guān)系記錄零件的每個特征模型的數(shù)據(jù)信息，使零件

29、設(shè)計中的修改和編輯更加得心應(yīng)手[6 ]。</p><p>　　1.4 三維參數(shù)化CAD技術(shù)對齒輪減速器創(chuàng)新設(shè)計的作用</p><p>　　創(chuàng)新設(shè)計是各大減速器制造商保持競爭的關(guān)鍵因數(shù)之一。</p><p>　　為了更好的占領(lǐng)市場份額，各大減速器制造商對新產(chǎn)品的開發(fā)越來越重視。當(dāng)然，精度越高，相應(yīng)的風(fēng)險和回報也越高。如何去充分利用好寶貴的開發(fā)資源，用盡可能低的成本，更

30、高的效率推出新產(chǎn)品，就顯得尤為重要。好的產(chǎn)品需要科學(xué)的策劃，而科學(xué)的策劃需要先進(jìn)的設(shè)計和制造技術(shù)。減速器設(shè)計的智能化、快捷化已成為行業(yè)發(fā)展的迫切需要[7]。</p><p>　　在新產(chǎn)品開發(fā)中遇到的問題和困難，一般包括以下幾個方面：①開發(fā)的產(chǎn)品無市場競爭力可言；②沒有把握好上市時機；③企業(yè)的開發(fā)能力不足；④資源分配的不合理性，資源過剩等等。從中可以看出產(chǎn)品開發(fā)的周期、速度，以及如何利用企業(yè)的已有資源和設(shè)計經(jīng)驗對企

31、業(yè)的重要性[8]。</p><p>　　而三維參數(shù)化CAD技術(shù)可以很好的解決以上問題，最終成為減速器創(chuàng)新設(shè)計的最好選擇。 </p><p>　　1.5 本課題研究的內(nèi)容</p><p>　　本課題研究內(nèi)容包括兩部分：</p><p>　　1．基于Pro/E對減速器各零部件三維造型，利用三維通用軟件的二維、三維繪圖相互關(guān)聯(lián)技術(shù)，實現(xiàn)減速器工程圖

32、紙的自動更新。</p><p>　　2．基于Pro/E采用程序參數(shù)化建立減速器關(guān)鍵零部件-----齒輪和軸的三維參數(shù)化設(shè)計，以實現(xiàn)齒輪和軸的參數(shù)化設(shè)計。</p><p><b>　　1.6 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章介紹了CAD的概念，論述了CAD的發(fā)展歷程，CAD參數(shù)化設(shè)計從二維參數(shù)化設(shè)計到三維參數(shù)化設(shè)計的轉(zhuǎn)變。這些內(nèi)容有助于

33、了解CAD技術(shù)的最新發(fā)展趨勢。</p><p>　　齒輪減速器的三維造型技術(shù)特征</p><p>　　造型技術(shù)在CAD技術(shù)中是一項重要內(nèi)容，它是CAD技術(shù)與其它計算機應(yīng)用技術(shù)有別的重要特征。當(dāng)前，造型方法主要有線框造型、曲面造型、實體造型及特征造型[9]。本課題主要研究實體造型及特征造型。</p><p>　　2.1 線框造型及曲面造型技術(shù)</p>&

34、lt;p>　　線框造型是CAD/CAM發(fā)展中最早被應(yīng)用的，線框模型是由物體上的點、直線和曲線組成，是三維實體的輪廓描述，沒有面和體的特征。</p><p>　　曲面造型用于一些復(fù)雜曲面的零件表面，其模型較復(fù)雜。通常通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描等方法來構(gòu)造曲面模型。通過各種編輯工具來對曲面進(jìn)行修改。</p><p>　　2.2 實體造型技術(shù)</p><p>　　2.2.

35、1實體模型的分類</p><p>　　實體模型的種類很多，通常我們把它分為：分解模型、邊界表示模型和構(gòu)造實體幾何表示。</p><p>　　隨著科技的發(fā)展，近年來很多大型CAD系統(tǒng)都采用把多種模型混合起來表示的方法，這就是混合造型系統(tǒng)。</p><p>　　不同實體造型系統(tǒng)采用不同的實體模型，不同的實體模型其內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造方法也不相同，不過無論哪種造型系統(tǒng)都可以

36、提供完整的實體模型。</p><p>　　2.2.2實體模型在計算機中的表示方法</p><p>　　現(xiàn)實中物體都是三維的連續(xù)的實體，但計算機卻不這樣表示，那計算機要如何來表示呢，當(dāng)然方法有很多，通常的表示方法是以下幾種。</p><p><b>　　1．邊界表示法</b></p><p>　　邊界表示法簡稱B-Rep法

37、。它是通過點，點再通過三個坐標(biāo)值來表示。網(wǎng)狀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。如圖2.2.1所示的物體。 </p><p>　　圖2.2.1網(wǎng)狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2．構(gòu)造立體幾何表示法</p><p>　　構(gòu)造立體幾何法簡稱CSG法，這是一種通過布爾運算來表示的方法。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為樹狀結(jié)構(gòu)，如圖2.2.2所示:</p><p>　　圖2.2.2樹狀結(jié)構(gòu)

38、圖</p><p>　　運用CSG法可以很方便對實體進(jìn)行局部的修改。例如在物體上倒圓等，如圖2.2.3所示:</p><p>　　圖2.2.3通過附加體倒圓</p><p><b>　　3．混合表示法</b></p><p>　　混合模式就相當(dāng)于是在CSG樹結(jié)構(gòu)上擴(kuò)充邊界的方法，如圖2.2.4所示:</p>

39、<p>　　圖2.2.4 混合模式結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.2.3實體造型的不足</p><p>　　實體造型中存在著無實體制造加工信息的不足，如零件的材料信息，公差信息，技術(shù)要求等，當(dāng)CAD系統(tǒng)向CAM系統(tǒng)傳遞的實體信息時出現(xiàn)不完整。</p><p>　　2.3 特征造型技術(shù)</p><p>　　特征造型可以提供產(chǎn)品定義的高

40、層次描述，使產(chǎn)品設(shè)計在更高層次上進(jìn)行，以便更好地把產(chǎn)品設(shè)計意圖貫徹到后續(xù)過程，并及時得到反饋意見。</p><p>　　特征造型必然要面向產(chǎn)品并行設(shè)計，并且作為并行設(shè)計系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的核心模塊[10]。一個理想的特征造型系統(tǒng)應(yīng)具有如下功能：</p><p>　?。?）方便設(shè)計過程；　</p><p>　?。?）為產(chǎn)品并行設(shè)計提供集成化產(chǎn)品信息模型；　</p>

41、;<p>　?。?）支持產(chǎn)品設(shè)計過程。　</p><p>　　Pro/E的零件模塊是通過特征造型來實現(xiàn)零件的三維造型設(shè)計的，特征是幾何體的參數(shù)化表示，通過特征操作簡單靈活，同時便于修改，是符合設(shè)計者思維習(xí)慣的設(shè)計方法。目前先進(jìn)的三維CAD軟件均采用特征造型技術(shù)。</p><p>　　2.3.1特征的定義</p><p>　　特征造型是以特征庫中的特征或

42、用戶定義特征的實例為基本單元，建立產(chǎn)品特征模型，從而完成產(chǎn)品設(shè)計。</p><p>　　2.3.2特征的分類</p><p>　　從產(chǎn)品整個生命周期來看，可分為：設(shè)計特征、分析特征、加工特征、公差及檢測特征和裝配特征等；（STEP產(chǎn)品模型）</p><p>　　從產(chǎn)品功能上，可分為：形狀特征、精度特征、技術(shù)特征、材料特征和裝配特征；</p><p

43、>　　從復(fù)雜程度上講，可分為：基本特征、組合特征和復(fù)合特征。 </p><p>　　一般把形狀特征與裝配特征叫做造型特征，因為它們是實際構(gòu)造出產(chǎn)品外形的特征[11][12]。</p><p>　　2.4齒輪減速器主要零部件基于特征的三維造型</p><p>　　本課題中圓柱齒輪減速器由傳動零件（齒輪）、軸、軸承、箱體及其附件等近幾十個零件組成[13][1

44、4~15]，其結(jié)構(gòu)見圖2.4.1所示:</p><p>　　圖2.4.1圓柱齒輪減速器</p><p>　　不同的零件有不同的造型方法，常用到的特征技術(shù)有拉伸特征，旋轉(zhuǎn)特征，拉伸切除特征，旋轉(zhuǎn)除特征，孔特征，異性孔特征，倒角特征，圓角特征，陣列特征，鏡像特征，肋等[16]，下面是齒輪減速器零件的三維造型，其中僅給出低速軸及箱體的完整設(shè)計步驟[15]。</p><p>

45、;　　1．低速軸的三維造型:</p><p>　?。?）新建零件，命名為zhou1，進(jìn)入Pro/E,系統(tǒng)將自動建立基準(zhǔn)平面和基準(zhǔn)坐標(biāo)系，根據(jù)軸的形狀特性，使用Pro/E提供的旋轉(zhuǎn)功能在基準(zhǔn)平面front內(nèi)做草繪，進(jìn)入草繪環(huán)境后，繪制如圖2.4.2所示的線框，并標(biāo)注尺寸。</p><p><b>　　圖2.4.2草繪</b></p><p>　　

46、旋轉(zhuǎn)360度得到如圖2.4.3所示的實體。</p><p><b>　　圖2.4.3低速軸</b></p><p>　　（2）連續(xù)利用2次拉伸切除命令在軸上切出2個鍵槽，得到完整的低速軸三維模型如圖2.4.4所示:</p><p><b>　　圖2.4.4低速軸</b></p><p><b&

47、gt;　　2．箱體的三維造型</b></p><p>　　考慮到上箱體和下箱體為相對獨立的配合關(guān)系，在采用特征和實體造型的同時，運用top----down的設(shè)計方法。</p><p>　　top----down設(shè)計是自頂向下設(shè)計的簡稱，其含義是先確定總體思路，設(shè)計總體布局，然后設(shè)計零部件，從而完成一個完整的設(shè)計。top----down是相對于down-top而言的，down-t

48、op是從底而上的設(shè)計，就是先設(shè)計好零部件，然后裝配成總裝配。因此所設(shè)計的零件可以保證裝配關(guān)系和配合關(guān)系要求，非常符合實際的設(shè)計思想。top----down的另外一個優(yōu)點是可以實現(xiàn)同步工程，在一個團(tuán)隊完成一個大項目時，相互分工協(xié)作，同時進(jìn)行設(shè)計，并保證各部分設(shè)計符合設(shè)計要求，相互之間協(xié)調(diào)，從而保證總裝配正確[17]。</p><p>　　在本課題中，我們只要用到其中的Master Part技術(shù)。Master Par

49、t是主控件，通過它控制多個零件，本課題中控制的零件為減速器箱體。</p><p>　?。?）Master Part并不是Pro/E的一個命令或功能，它是巧妙地利用Pro/E處理裝配的一個功能[Merge]，利用[Merge]操作后的零件與參考零件保持相關(guān)的特點，來實現(xiàn)由一個零件控制多個零件，受控零件自動跟著主控零件改變。</p><p>　?。?）Master Part技術(shù)適用的對象<

50、;/p><p>　　Master Part適用于產(chǎn)品的零件數(shù)量不多，一般零件數(shù)不超過10個。適合于各零件配合關(guān)系緊密的產(chǎn)品：箱體類產(chǎn)品，外殼類產(chǎn)品等。</p><p>　?。?）Master Part的步驟</p><p>　　采用Master Part的方法設(shè)計產(chǎn)品，其操作步驟為：</p><p>　　(1)設(shè)計主控件Master Part。根

51、據(jù)產(chǎn)品的特點，在主控件中包括重要的特征和可能更改的特征，使主控件具有產(chǎn)品的基本特征和形狀。</p><p>　　(2)建立一個裝配件，包括主控件和一個采用零件模塊生成的空零件。</p><p>　　(3)將主控件[Merge]到空零件中。于是受控零件具有主控的全部特征。</p><p>　　(4)將Merge后的空零件存為受控件之一。</p><

52、p>　　(5)將受控件之一分別另存為其他的受控件。</p><p>　　(6)對各受控件進(jìn)行進(jìn)一步的操作，完成各自的設(shè)計。</p><p><b>　　3 詳細(xì)過程</b></p><p>　　（1）進(jìn)入Pro/E系統(tǒng)，新建一個零件，命名為master_xiangti，運用造型工具產(chǎn)生基本形狀，基準(zhǔn)平面TOP為上下箱體的分割面。如圖2.4

53、.5，保存關(guān)閉窗口。</p><p>　　圖2.4.5master_xiangti</p><p>　?。?）重新新建一個零件，命名為shanggai，關(guān)閉窗口；再重新新建一個裝配件，命名assembly，Pro/E將自動生成基準(zhǔn)平面和基準(zhǔn)坐標(biāo)系，然后以內(nèi)定的方式把步驟(1)中的master_xiangti零件裝配進(jìn)來，再以同樣的方式把shanggai零件裝配進(jìn)來。</p>

54、<p>　?。?）選取編輯底下的元件操作，選取[Merge]的選項，選擇要被合并的零件shanggai后按確定。再選擇為合并處理選取參照零件master_xiangti。按完成，以對零件shanggai的[Merge]。關(guān)閉窗口。</p><p>　?。?）開啟零件shanggai，如圖2.4.6所示:保存shanggai零件，再保存副本一份，命名為xiagai。</p><p>

55、;　　圖2.4.6shanggai</p><p>　?。?）打開零件shanggai，點選基準(zhǔn)平面TOP，選取編輯底下的實體化特征，切除TOP面下方的實體，得到上箱體，如圖2.4.7</p><p>　　圖2.4.7shanggai</p><p>　?。?）打開零件xiagai，以同樣的方法切除TOP面的上方實體，得到下箱體，如圖2-4-8所示:</p&g

56、t;<p>　　圖2.4.8xiagai</p><p><b>　　4高速軸三維造型</b></p><p><b>　　圖2.4.9高速軸</b></p><p><b>　　5大齒輪的三維造型</b></p><p>　　圖2.4.10大齒輪</p&g

57、t;<p><b>　　6小齒輪的三維造型</b></p><p>　　圖2.4.11小齒輪</p><p><b>　　7軸承的三維造型</b></p><p><b>　　圖2.4.12軸承</b></p><p><b>　　8透蓋的三維造型<

58、;/b></p><p><b>　　圖2.4.13透蓋</b></p><p><b>　　9軸承蓋的三維造型</b></p><p>　　圖2.4.14軸承蓋</p><p><b>　　2.5本章小結(jié)</b></p><p>　　在CAD 軟

59、件中進(jìn)行的三維特征造型可以直接利用二維圖形，通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描等方法生成具有關(guān)聯(lián)和約束的三維模型；還可以直接利用修改工具在實體上進(jìn)行簡單的工藝造型，如倒圓角和倒角。好的CAD 軟件都提供特征庫定義和相應(yīng)的管理功能，設(shè)計者可以將常用的特征形狀及信息方便的保存在特征庫中，從而提高設(shè)計效率。但CAD 系統(tǒng)自身提供的特征模型庫往往有一局限性，要想得到完備的特征庫，設(shè)計者可以設(shè)計自己的特征庫。在特征造型過程中，常以特征樹的形式記錄產(chǎn)品的設(shè)計過程

60、。特征樹是特征的順序和關(guān)系記錄零件的每個特征模型的數(shù)據(jù)信息，使零件設(shè)計中的修改和編輯更加得心應(yīng)手[6]。</p><p>　　第三章 裝配造型及二維工程圖技術(shù)</p><p><b>　　3.1裝配造型</b></p><p>　　裝配造型設(shè)計在產(chǎn)品造型設(shè)計中尤為重要。因為零件的設(shè)計都是為了裝配而進(jìn)行的。一個復(fù)雜的產(chǎn)品正是通過一個個零件按照一定

61、關(guān)系組合而形成的[18]。</p><p>　　3.1.1裝配造型的基本概念</p><p>　　零件造型完成以后，根據(jù)設(shè)計意圖將不同零件裝配在一起，形成與實際產(chǎn)品裝配相一致的裝配結(jié)構(gòu)提供設(shè)計者分析評估，這種方法稱為裝配造型。</p><p>　　down-up和up-down的設(shè)計方法，是當(dāng)前主流的技術(shù)，使得設(shè)計過程更符合設(shè)計者的思維方式和習(xí)慣[19]。</

62、p><p>　?。?）down-up</p><p>　　down-up的設(shè)計方法是先在零件環(huán)境中生成所有零件，然后在裝配環(huán)境中按裝配關(guān)系逐個進(jìn)行裝配。</p><p>　?。?）up-down</p><p>　　up-down的設(shè)計方法是在裝配環(huán)境中以一個主要零件或部件為參考來設(shè)計其它零件。并將設(shè)計出的零件及時裝配到位。這種設(shè)計方法所設(shè)計的零

63、件可以保證裝配關(guān)系和裝配要求，非常符合實際的設(shè)計思想[20]。</p><p>　　3.1.2零件裝配設(shè)計基本流程</p><p><b>　?。?）進(jìn)入裝配環(huán)境</b></p><p>　?。?）插入第一個零件到工作區(qū)中，該零件稱為基礎(chǔ)零件，系統(tǒng)會對第一個插入的零件自動添加一個固定裝配關(guān)系。</p><p>　?。?）

64、根據(jù)裝配關(guān)系，逐個插入其它零件。</p><p>　?。?）完成所有零件的裝配，進(jìn)行干涉的檢查，確認(rèn)后，對文件進(jìn)行保存。</p><p>　　以上為down-up的裝配方法。</p><p>　　在裝配過程中可以根據(jù)需要隨時進(jìn)行新零件的設(shè)計，新設(shè)計的零件在形狀和尺寸上可以與己有的零件和部件保持相關(guān)和協(xié)調(diào)，這個過程便體現(xiàn)up-down的設(shè)計。因此兩種方法不是獨立不相干

65、的，它們在裝配設(shè)計中是融合使用的。</p><p>　　3.1.3裝配過程中常用的配合方法[21] </p><p>　　在裝配過程中常用的裝配方法有重合，軸心垂直、相切、平行、距離、角度等。</p><p>　　3.1.4齒輪減速器的裝配過程</p><p>　　(1)新建一個裝配體文件。命名為zhuang_pei。進(jìn)入裝配環(huán)境，點擊&qu

66、ot;添加元件到組件"按鈕，調(diào)入下箱體，使用默認(rèn)的方式進(jìn)行裝配。</p><p>　　(2)裝配高速軸組件。點擊"添加元件到組件"按鈕，調(diào)入高速軸組件，添加下箱體和高速軸組件之間合適的配合關(guān)系，完成高速軸組件的裝配。</p><p>　　(3)裝配低速軸組件。點擊"添加元件到組件"按鈕，調(diào)入低速軸組件，添加下箱體和低速軸組件之間合適的配合關(guān)

67、系，完成低速軸組件的裝配。</p><p>　　(4)裝配上箱體。由于上箱體與下箱體由top-----down設(shè)計方法而來，故上箱體用默認(rèn)方式組裝即可。</p><p>　　(5)裝配端蓋。端蓋的裝配包括大，小軸承蓋及大，小透蓋的裝配。用同樣的方法調(diào)入端蓋，添加合適的配合關(guān)系，完成端蓋的組裝。</p><p>　　(6)裝配緊固件。緊固件的裝配包括螺栓，螺母及墊片等

68、。</p><p>　　(7)裝配螺塞和通氣塞。安裝相對簡單，不做贅述。</p><p>　　(8)對裝配體進(jìn)行干涉檢測。</p><p>　　裝配完成后的減速器如下圖3.1.1所示，裝配軸側(cè)工程圖見附錄，高速軸進(jìn)行干涉檢查如圖3.1.2所示:</p><p><b>　　圖3.1.1減速器</b></p>

69、<p><b>　　圖3.1.2高速軸</b></p><p>　　3.1.5分解（爆炸）圖</p><p>　　爆炸圖可以清楚地表達(dá)一個產(chǎn)品。爆炸圖多用作產(chǎn)品的說明插圖，用戶可以清晰，直觀地了解產(chǎn)品的組成。齒輪減速器裝配體分解圖如圖3.1.3所示，分解工程圖參見附錄。</p><p><b>　　圖3.1.3爆炸圖<

70、;/b></p><p>　　3.2齒輪減速器齒輪的工程圖</p><p>　　齒輪減速器的齒輪由3D轉(zhuǎn)化成的2D工程圖如圖3.2.1所示</p><p>　　圖3.2.1齒輪工程圖</p><p><b>　　3.3本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要介紹了零件裝配的基本方法，以

71、及二維工程圖的輸出，并闡述了齒輪減速器部件的裝配以及整個齒輪減速器產(chǎn)品的裝配過程。</p><p>　　第四章 漸開線直齒圓柱齒輪的三維參數(shù)化</p><p><b>　　設(shè)計及齒輪庫創(chuàng)建</b></p><p>　　4.1漸開線直齒圓柱齒輪的三維參數(shù)化設(shè)計</p><p>　　一般輪類零件可分為兩種，一種是齒輪，另一種

72、是帶輪，如果系統(tǒng)含有標(biāo)準(zhǔn)件或通用件庫，直接調(diào)用此庫即可；如果沒有，則需要對輪類零件進(jìn)行造型設(shè)計，帶輪的造型設(shè)計比較簡單，而齒輪就比較復(fù)雜，下面以漸開線直齒圓柱齒輪為例，介紹造型設(shè)計過程：</p><p>　　步驟1：新建一個零件</p><p>　　單擊新建文件圖標(biāo)。在[新建]對話框中的[文件類型]選項組選擇[零件]選項，在[子類型]選項組選擇[實體]選項，命名為gear。</p&g

73、t;<p>　　步驟2：創(chuàng)建基準(zhǔn)特征</p><p>　　(1)創(chuàng)建基準(zhǔn)軸線特征。單擊基準(zhǔn)軸線圖標(biāo)，分別選取基準(zhǔn)平面TOP和RIGHT作為基準(zhǔn)軸線參考，基準(zhǔn)軸線創(chuàng)建完成，如圖4.1.1所示。</p><p>　　圖4.1.1基準(zhǔn)軸線</p><p>　　(2)創(chuàng)建基準(zhǔn)坐標(biāo)系。點擊基準(zhǔn)坐標(biāo)圖標(biāo)，點選原坐標(biāo)CYS作參照，在定向菜單中選擇繞Z軸旋轉(zhuǎn)30度角，

74、建立新的坐標(biāo)系，新坐標(biāo)系用于后面創(chuàng)建齒形漸開線。</p><p>　　(3)創(chuàng)建基準(zhǔn)曲線特征。點選草繪工具欄，選取基準(zhǔn)平面FRONT作為草繪平面，選取基準(zhǔn)平面TOP作為參考頂面，接受系統(tǒng)提供的缺省草繪參照，草繪4個不同直徑的同心圓，以后將分別作為齒輪零件模型的齒頂圓(da)，分度圓(d)，基圓(db)和齒根圓(df)，完成截面草繪。</p><p>　　(4)更改基準(zhǔn)曲線的尺寸符號。選中生

75、成的四個圓曲線，右鍵選擇"編輯"，此時出現(xiàn)四個圓的直徑尺寸，由外向內(nèi)依次選擇每個圓的直徑尺寸，右鍵選擇"屬性"，在彈出的"尺寸屬性"對話框中單擊"尺寸文本"按鈕，將"名字"依次改為"da"，"d"，"db"，"df"，如圖4.1.2所示。</p>

76、<p>　　圖4.1.2四個圓曲線</p><p>　　步驟3：編輯設(shè)計程序</p><p>　　編輯設(shè)計程序。先選中四個圓曲線，在菜單欄的"工具"欄中選擇"程序"，在彈出的對話框中選擇"編輯設(shè)計"，將彈出的記事本文件中"INPUT---------ENDRELATIONS"四行選中，替換為下列內(nèi)容

77、，具體程序截面如圖4.1.3所示：</p><p><b>　　INPUT</b></p><p>　　M NUMBER "請輸入齒輪的模數(shù)"</p><p>　　Z NUMBER "請輸入齒輪的齒數(shù)"</p>&

78、lt;p>　　ALPHA NUMBER "請輸入齒輪的壓力角"</p><p>　　HAX NUMBER "請輸入齒輪的齒等高系數(shù)"</p><p>　　CX NUMBER "請輸入齒輪的齒頂隙系數(shù)"</p>

79、<p>　　X NUMBER "請輸入齒輪的變位系數(shù)"</p><p>　　B NUMBER "請輸入齒輪的寬度"</p><p><b>　　END INPUT</b></p><p><b>　　REL

80、ATIONS</b></p><p>　　HA=(HAX+X)*M /*計算齒頂?shù)母叨?lt;/p><p>　　HF=(HAX+CX-X)*M /*計算齒根的高度</p><p>　　D=M*Z /*計算分度圓直徑</p><

81、p>　　DA=D+2*HA /*計算齒頂圓直徑</p><p>　　DB=D*COS(ALPHA) /*計算基圓直徑</p><p>　　DF=D-2*HF /*計算齒根圓直徑</p><p>　　END RELATIONS</p>

82、<p><b>　　圖4.1.3程序</b></p><p>　　再生模型。計算程序編輯完成后，把文件保存并關(guān)閉設(shè)計程序編輯器，在隨后出現(xiàn)的提問"要將所做的修改體現(xiàn)到模型中?"輸入"是"。在"得到輸入"菜單中選擇"輸入"命令，再在"輸入選取"菜單中選擇"選取全部"

83、命令，按照系統(tǒng)提示分別輸入:m的值為"2"；z的值為"27"；alpha的值為"30"；hax的值為"1.0"；cx的值為"0.25"；x的值為"0.0"；b的值"10.0"?？梢园l(fā)現(xiàn)基準(zhǔn)曲線會發(fā)生變化。</p><p>　　步驟4：創(chuàng)建齒形基準(zhǔn)曲線</p>&

84、lt;p>　　(1)漸開線曲線的創(chuàng)建。在右側(cè)工具欄中單擊插入基準(zhǔn)曲線圖標(biāo)，在"曲線選項"菜單中選擇"從方程"/"完成"命令:選取基準(zhǔn)坐標(biāo)系CSO作為參考坐標(biāo)系，在"設(shè)置坐標(biāo)類型"菜單中選擇"笛卡爾"命令，系統(tǒng)顯示"方程式"文件編輯器，按所示的內(nèi)容輸入漸開線的方程式。具體方程式程序界面如圖4.1.4所示</p

85、><p><b>　　4.1.4方程式</b></p><p>　　(2)完成漸開線。漸開線的方程式輸入完成后，保存文件并關(guān)閉文件編輯器，在特征對話框中單擊"確定"按鈕，完成漸開線的創(chuàng)建，如圖4.1.5所示</p><p><b>　　圖4.1.5漸開線</b></p><p>　　

86、(3)創(chuàng)建基準(zhǔn)點。單擊"基準(zhǔn)點"圖標(biāo)，選取分度圓和漸開線交點，完成基準(zhǔn)點的創(chuàng)建。</p><p>　　(4)創(chuàng)建基準(zhǔn)平面DTM1。單擊"基準(zhǔn)平面"圖標(biāo)，ctrl同時選取A_1軸線和基準(zhǔn)點PNT0，生成DTM1基準(zhǔn)平面。</p><p>　　(5)創(chuàng)建基準(zhǔn)平面DTM2。單擊"基準(zhǔn)平面"圖標(biāo)，按住ctrl同時選取齒輪軸線A_1和基準(zhǔn)平

87、面DTM1，旋轉(zhuǎn)角度輸入"45"作為基準(zhǔn)平面與DTM1的夾角，完成基準(zhǔn)平面DTM2的創(chuàng)建，將DTM2平面更名為HF_DTM。</p><p>　　(6)增加關(guān)系式定位基準(zhǔn)平面。點選"工具"中的"關(guān)系"，選取基準(zhǔn)平面HF_DTM特征，注意基準(zhǔn)平面HF與DTM1夾角尺寸符號，在關(guān)系式中加入"d11=360/(4*z)"，按確定鍵完成參數(shù)關(guān)

88、系式的輸入，再按"再生"命令，再在"得到輸入"菜單中選擇"當(dāng)前值"命令，重新生成模型，可發(fā)現(xiàn)基準(zhǔn)平面HF_DTM的位置發(fā)生變化。</p><p>　　(7)復(fù)制漸開線曲線特征。先選中被復(fù)制的漸開線，在工具欄中選取鏡像命令，選取基準(zhǔn)平面HF_DTM作為鏡像參照平面，完成漸開線的鏡像，如圖4.1.6所示</p><p><b&g

89、t;　　圖4.1.6鏡像</b></p><p>　　(8)重新定義鏡像的漸開線特征。選中鏡像的漸開線特征，右鍵選擇編輯定義，重新打開漸開線方程，可發(fā)現(xiàn)在文件編輯器中缺少"db/2"的內(nèi)容，在編輯器中的第一行輸入"db/2"，保存文件并關(guān)閉文件編輯器，在特征對話框中單擊"確定"，完成鏡像后漸開線的重新定義。</p><p&

90、gt;　　步驟5：創(chuàng)建實體特征</p><p>　　(1)創(chuàng)建加材料拉伸特征。選擇拉伸命令，選取基準(zhǔn)平面FRONT作為草繪平面，選擇"方向"菜單中選擇OKEY命令以接受系統(tǒng)提供的默認(rèn)成長方向，選取基準(zhǔn)平面TOP作為參考頂面；增加齒根圓作為草繪參照，關(guān)閉"參照"對話框；草繪與齒根圓同心且直徑相同的圓作為草繪截面；完成截面生成后，雙側(cè)拉伸厚度"30"。確定完

91、成拉伸特征的創(chuàng)建。</p><p>　　(2)增加參數(shù)關(guān)系式。在菜單欄"工具"中選擇"關(guān)系"命令，選擇拉伸特征，注意拉伸特征的深度尺寸符號，在關(guān)系編輯器寫入"d12=b"，以保證齒輪的寬度尺寸與輸入的值一致，按確定完成參數(shù)關(guān)系式的輸入，</p><p>　　(3)在"編輯"菜單中選擇"再生"

92、命令，再在"得到輸入"菜單中選擇"當(dāng)前值"命令，重新生成模型。</p><p>　　(4)創(chuàng)建拉伸特征。選擇拉伸命令；選取基準(zhǔn)平面FRONT作為草繪平面，選擇"方向"命令以接受系統(tǒng)提供的默認(rèn)成長方向，選取基準(zhǔn)平面TOP作為參考平面，接受系統(tǒng)提供的默認(rèn)草繪參照，關(guān)閉"草繪參照"對話框；在草繪工具欄中利用"使用邊復(fù)制"

93、的命令，選取兩條漸開線，齒頂圓，齒根圓作為使用邊，在漸開線的起點草繪圓弧分別與漸開線，齒根圓相切；利用草繪工具欄中的"修剪"圖標(biāo)，剪裁去多余的使用邊幾何，截面形狀如圖4.1.7所示。</p><p><b>　　圖4.1.7截面</b></p><p>　　(5)完成截面生成后，拉伸選項中兩側(cè)深度，完成拉伸特征，如圖4.1.8所示。</p&g

94、t;<p><b>　　圖4.1.8拉伸</b></p><p>　　步驟6：復(fù)制陣列齒形</p><p>　　(1)旋轉(zhuǎn)復(fù)制齒型特征。點選工具欄中的"特征操作"命令，繼續(xù)點選復(fù)制----移動/從屬----完成，選擇拉伸生成的齒形特征，選擇旋轉(zhuǎn)/曲線/邊/軸命令，選取齒輪軸A_1作為旋轉(zhuǎn)參照，在"方向"菜單中選擇O

95、KEY命令以接受系統(tǒng)提供的默認(rèn)旋轉(zhuǎn)方向，輸入"30"作為旋轉(zhuǎn)角度，在"移動特征"菜單中選擇完成移動命令；在"組可變尺寸"菜單中選擇完成，在"組元素"對話框中單擊"確定"按鈕，完成特征的復(fù)制。</p><p>　　(2)增加參數(shù)關(guān)系式。在"工具"菜單中選擇關(guān)系命令，增加參數(shù)關(guān)系式。選取復(fù)制齒輪特征

96、，在"關(guān)系"菜單中寫入"d15=360/z"，以保證齒距，按確定完成參數(shù)關(guān)系式的輸入，在"編輯"菜單中選擇再生命令，再在"得到輸入"菜單中選擇"當(dāng)前值"命令，從新生成模型。如圖4.1.9所示。</p><p><b>　　圖4.1.9重生</b></p><p>　　(

97、3)陣列齒行特征。選取復(fù)制的齒型特征執(zhí)行"陣列"命令。選取被復(fù)制齒型特征和原始特征之間的夾角尺寸作為陣列方向參照，輸入"30"作為尺寸增量，在"退出"菜單中選擇完成命令:輸入陣列數(shù)量"3"，在"退出"菜單中選擇完成命令，完成齒形特征的陣列。</p><p>　　(4)增加參數(shù)關(guān)系式。在"工具"菜

98、單中選擇關(guān)系命令，選取陣列尺寸特征，注意此特征與復(fù)制特征夾角和陣列數(shù)量的尺寸符號，分別寫入"d19=360/z"，以保證齒距:寫入"p20=z-1"，以保證齒數(shù)，按下確定鍵完成參數(shù)關(guān)系式的輸入，在"編輯"菜單中選擇再生命令，在"得到輸入"菜單中選擇"當(dāng)前值"命令，重新生成模型，如圖4.1.10所示</p><p>

99、<b>　　圖4.1.10重生</b></p><p>　　步驟7：測試和使用齒輪設(shè)置。</p><p>　　測試齒輪。按順序選擇編輯/再生/輸入值/選取全部/完成選取命令；如圖4.1.11所示。</p><p><b>　　圖4.1.11測試</b></p><p>　　(1)按照系統(tǒng)提示分別輸入

100、:m的值為5.0，z的值為45，alpha的值為20，hax的值為1.0，cx的值為.25，x的值為0.0，b的值為10.00?？梢园l(fā)現(xiàn)新的漸開線齒輪生成，如圖4.1.12所示。</p><p><b>　　圖4.1.12重生</b></p><p>　　(2)創(chuàng)建基準(zhǔn)平面。創(chuàng)建基準(zhǔn)平面的目的在于便于齒輪的裝配，在工具欄中單擊增加基準(zhǔn)平面圖標(biāo)，選取齒輪軸線作為第一參考

101、；同時按住ctrl選取基準(zhǔn)平面HF-DTM作為第二參考，在"偏距"菜單中選擇輸入值命令，輸入"45"作為基準(zhǔn)平面與HF-DTM的夾角，完成基準(zhǔn)平面的創(chuàng)建，此基準(zhǔn)平面將作為齒槽的對稱平面。</p><p>　　(3)齒輪的使用。早期設(shè)計產(chǎn)品時如果使用齒輪，可輸入齒輪的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，再生齒輪，待生成后將此文件另存為一個新的文件；打開新齒輪文件，按順序選擇零件/程序/編輯設(shè)計命令

102、，系統(tǒng)打開設(shè)計程序編輯，將"INPUT----END INPUT"和"RELATIONS-----END RELATIONS"中的全部內(nèi)容刪除，齒輪就變?yōu)橐粋€固定的模型，再生時系統(tǒng)就不會顯示"輸入選擇"的菜單。</p><p>　　(4)創(chuàng)建齒輪的其他特征。齒輪模型固定后，可根據(jù)要求在齒輪增加固定齒輪方式的特征，使之成為完整的齒輪產(chǎn)品。</p&

103、gt;<p>　　(5)步驟8：保存模型文件并離開當(dāng)前工作窗口。</p><p>　　4.2用族表的方式建立齒輪模型庫</p><p>　　創(chuàng)建族表，加入齒輪的關(guān)鍵參數(shù):M，Z，ALPHA，HAX，CX，X，B。族表如圖4.2.1所示。</p><p><b>　　圖4.2.1族表</b></p><p>

104、　　選擇其中一種參數(shù)(M=5，Z=34，ALPHA=20，HAX=1，CX=.25，X=0，B=50)，打開，生成新齒輪，如圖4.2.2所示</p><p><b>　　圖4.2.2重生</b></p><p><b>　　4.3本章小結(jié)</b></p><p>　　本節(jié)在深入研究參數(shù)化設(shè)計思想及方法的基礎(chǔ)上，以直齒圓柱齒

105、輪為核心，論述了參數(shù)化設(shè)計的研究意義。基于Pro/Program進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計，詳細(xì)的介紹了基于Pro/E軟件的參數(shù)化圓柱齒輪模型庫的實現(xiàn)過程。在類似設(shè)計中，設(shè)計人員可以參考上述方法，建立各類零件的模型庫，利用對Program的編輯，可直接再生成基本參數(shù)相同的系列零件，可大大提高設(shè)計效率，減輕設(shè)計者的勞動強度。</p><p>　　第五章 軸的參數(shù)化設(shè)計以及兩個齒輪軸之間的裝配</p><p&

106、gt;　　5.1軸的參數(shù)化設(shè)計</p><p>　　為了提高設(shè)計效率以及在設(shè)計變更時降低失敗的概率，我們對軸進(jìn)行邏輯化的參數(shù)化設(shè)計。首先，我們要觀察可能的造型變化，找出關(guān)鍵參數(shù)及其變化范圍；其次，我們在建立特征時，必須把這些關(guān)鍵參數(shù)表現(xiàn)出來；最后，將關(guān)鍵參數(shù)加入方程式，以程序測試關(guān)鍵參數(shù)變化是否造成特征失敗。底下我們就以軸的參數(shù)化設(shè)計來詳細(xì)說明。</p><p>　　進(jìn)入Pro/E系統(tǒng)，建

107、立零件，命名為AIX，以旋轉(zhuǎn)的命令建立一根軸，如圖5.1.1所示。我們可以觀察發(fā)現(xiàn)軸的關(guān)鍵參數(shù)為五段的高度以及每一段的直徑。點擊零件，右鍵選擇編輯，系統(tǒng)顯示出尺寸。點擊信息底下的轉(zhuǎn)換尺寸，系統(tǒng)顯示出各尺寸相對應(yīng)的尺寸符號，如圖5.1.2所示:</p><p><b>　　圖5.1.1AIX</b></p><p>　　圖5.1.2尺寸符號</p><

108、;p>　　接下來編寫程序，點擊工具底下的程序，點擊編輯設(shè)計，在INPUT和END INPUT之間輸入</p><p>　　HEIGHT_1 NUMBER</p><p>　　"please enter the height_1 of aix"</p><p>　　HEIGHT_2 NUMBER</p><p>　　&

109、quot;please enter the height_2 of aix"</p><p>　　HEIGHT_3 NUMBER</p><p>　　"please enter the height_3 of aix"</p><p>　　HEIGHT_4 NUMBER</p><p>　　"pleas

110、e enter the height_4 of aix"</p><p>　　HEIGHT_5 NUMBER</p><p>　　"please enter the height_5 of aix"</p><p>　　RADIUS_1 NUMBER</p><p>　　"please enter th

111、e radius_1 of aix"</p><p>　　RADIUS_2 NUMBER</p><p>　　"please enter the radius_2 of aix"</p><p>　　RADIUS_3 NUMBER</p><p>　　"please enter the radius_3

112、 of aix"</p><p>　　RADIUS_4 NUMBER</p><p>　　"please enter the radius_4 of aix"</p><p>　　RADIUS_5 NUMBER</p><p>　　"please enter the radius_5 of aix&qu

113、ot;</p><p>　　在RELATIONS和END RELATIONS之間輸入</p><p>　　D17=HEIGHT_1</p><p>　　D18=HEIGHT_2</p><p>　　D2=HEIGHT_3</p><p>　　D16=HEIGHT_4</p><p>　　D8=H

114、EIGHT_5</p><p>　　D1=RADIUS_1</p><p>　　D12=RADIUS_2</p><p>　　D13=RADIUS_3</p><p>　　D14=RADIUS_4</p><p>　　D15=RADIUS_5</p><p>　　如圖5.1.3所示:</p

115、><p><b>　　圖5.1.3程序</b></p><p>　　最后以程序測試關(guān)鍵參數(shù)在設(shè)計變更中是否失敗，點擊再生模型按鈕，在彈出的菜單管理器中點擊輸入命令，選取全部，按完成選取。如圖5.1.4所示。</p><p><b>　　圖5.1.4測試</b></p><p>　　在提示欄中依次輸入75

116、，50，150，100，90，35，60，45，35，25。按勾選，記得到再生模型。如圖5.1.5所示</p><p><b>　　圖5.1.5再生</b></p><p>　　5.2兩個齒輪軸之間的裝配</p><p>　　在裝配齒輪軸的時候，首先根據(jù)兩齒輪的中心距創(chuàng)建二根軸線，并讓齒輪軸的軸線與新建的軸線對齊，如圖5.2.1所示:</

117、p><p>　　圖5.2.1裝配齒輪軸</p><p>　　然后調(diào)整方向，使兩齒輪側(cè)面對齊重合，如圖5.2.2所示:</p><p>　　圖5.2.2對齊調(diào)整</p><p>　　最后，在一個齒輪軸上創(chuàng)建一基準(zhǔn)平面，讓另一個齒輪上的基準(zhǔn)平面與其進(jìn)行角度的匹配，并適當(dāng)進(jìn)行角度的調(diào)整，如圖5.2.3所示:</p><p>　　

118、圖5.2.3角度調(diào)整</p><p>　　最后完成齒輪的裝配如圖5.2.4所示:</p><p>　　圖5.2.4完整裝配</p><p><b>　　5.3本章小結(jié)</b></p><p>　　本節(jié)在深入研究參數(shù)化設(shè)計思想及方法的基礎(chǔ)上，以軸為核心，論述了參數(shù)化設(shè)計的研究意義?；赑ro/Program進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計，

119、詳細(xì)的介紹了基于Pro/E軟件軸的參數(shù)化設(shè)計。在類似設(shè)計中，設(shè)計人員可以參考上述方法，利用對Program的編輯，可大大提高設(shè)計效率，減輕設(shè)計者的勞動強度。</p><p><b>　　第六章 結(jié)論及展望</b></p><p><b>　　6.1總結(jié)</b></p><p>　　減速器的設(shè)計過程是比較復(fù)雜的，本課題是按照

120、減速器設(shè)計規(guī)范，來分析減速器的結(jié)構(gòu)及其各零部件的功能，確定減速器的主要參數(shù)。再根據(jù)這些主要參數(shù)設(shè)計減速器各零部件的零件結(jié)構(gòu)及尺寸，本課題重點討論了齒輪及軸的尺寸及結(jié)構(gòu)確定。討論了目前CAD技術(shù)中建模的核心技術(shù)——參數(shù)化建模和特征建模技術(shù)，為后續(xù)的齒輪及軸的建模提供理論基礎(chǔ)。本文使用Pro/E對齒輪減速器進(jìn)行了設(shè)計，利用特征設(shè)計建立了齒輪減速器的零件和裝配的三維模型，根據(jù)此模型經(jīng)適當(dāng)?shù)奶幚斫⒘她X輪及軸的相應(yīng)工程圖，這些工作為齒輪及軸的參