畢業(yè)設計----減速器的三維設計

1、<p><b>　　摘要 </b></p><p>　　減速器是一種用于原動機和工作機之間的封閉式傳動裝置，其主要功能是降低轉速，增大扭矩，以便帶動大扭矩的機械，故在現(xiàn)代機械中應用很廣，它具有結構緊湊、傳動效率較高、傳遞運動準確可靠、使用維護方便和可成批生產(chǎn)等特點,傳統(tǒng)圓柱齒輪減速器的手工設計方法過程繁瑣、周期長、效率低,隨著科學技術和國民經(jīng)濟的發(fā)展,圓柱齒輪減速器的需求量越來越

2、大,且對品質(zhì)提出了更高的要求,傳統(tǒng)設計方法已遠遠不能夠滿足技術發(fā)展的需要。</p><p>　　傳統(tǒng)的減速器手工設計通常采用二維工程圖表示三維實體模型的做法。這種做法不僅不能以三維實體模型直觀逼真地顯現(xiàn)出減速器的結構特征，而且對于一個視圖上某一尺寸的修改，不能自動反映在其他對應視圖上。同時，用這種方法生成的模型幾何數(shù)據(jù)不能直接用于計算機數(shù)控加工(CNC)、模具設計、有限元分析和機構運動分析中。并且要做大量分析與計

3、算，因而費工費時，設計效率低。</p><p>　　目前,在產(chǎn)品開發(fā)中用的繪圖軟件比較多,如常用的AutoCAD、Pro/ENGINEER、UG等。面對激烈的市場競爭,各生產(chǎn)廠家在滿足產(chǎn)品功能的同時,為迎合消費者的需求,更加注重產(chǎn)品外觀造型的設計。在設計產(chǎn)品時,設計者如果使用二維圖紙描述,其結構很難表達清楚,特別是光滑曲面二維圖紙是無法表達的;而三維軟件則顯示了其獨特的優(yōu)勢,不但能準確、直觀地表達產(chǎn)品的外觀,而且

4、會大大縮短設計周期,降低設計者的勞動強度,提高設計效率,Pro/E軟件便是其中一個典型例子。</p><p>　　本文主要以圓柱齒輪減速器作為典型產(chǎn)品，基于pro/E軟件系統(tǒng)平臺，就減速器的裝配設計，實體造型設計，工程視圖等內(nèi)容進行研究分析。</p><p>　　關鍵詞 ： 減速器；裝配設計；實體造型設計；工程視圖</p><p>　　Abstract： </

5、p><p>　　Reducer is a working machine for the original motivation and closed between the gear, its main function is to reduce speed, increase torque, in order to drive high torque of the machine, so in modern ma

6、chinery is widely used, it has a compact structure, high transmission efficiency, transmission movement accurate, reliable and easy to maintain and use the characteristics of batch production, the traditional cylindrical

7、 gear reducer cumbersome process of manual design methods, a long cycle, low e</p><p>　　The traditional manual design reducer commonly used two-dimensional engineering drawings indicated that the practice of

8、 three-dimensional solid model. This approach not only can not be an intuitive three-dimensional solid model reducer vividly reveals structural features, but also for a view on a certain size changes, can not automatical

9、ly be reflected in the corresponding view on the other. At the same time, using this method to generate the model geometry can not be directly used in computer n</p><p>　　At present, using a mapping software

10、 product development, are more commonly used, such as AutoCAD, Pro / ENGINEER, Ug and so on. The face of fierce market competition, the manufacturers to meet the product features at the same time, in order to meet consum

11、er demand, pay more attention to product exterior design. In the design of products, the designer if you are using two-dimensional drawings describe its structure is difficult to express clearly, especially smooth surfac

12、es can not be expressed </p><p>　　This paper mainly cylindrical gear reducer as a typical product, based on pro / E software system platform, the speed reducer assembly design, solid modeling design, enginee

13、ring, etc. view the content of research and analysis.</p><p>　　Keywords: reducer assembly design solid modeling design Engineering View</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><

14、b>　　摘要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p><b>　　第一章緒論6</b></p><p>　　1.1課題研究背景及意義6</p><p>　　1.2 CAD國內(nèi)外相關研究現(xiàn)狀7</p><p>　　1.3 本課題主要研究內(nèi)容10

15、</p><p>　　第二章、減速器零部件pro/E的三維造型設計10</p><p>　　2.1 pro/E10</p><p>　　2.3 減速器基本組成11</p><p>　　2.4 減速器零部件造型設計12</p><p>　　a.箱體零件的造型設計12</p><p>　　

16、b.軸類零件的造型設計16</p><p>　　c.輪類零件的造型設計18</p><p>　　第三章減速器裝配設計及工程視圖的形成………………………………………………… 19</p><p>　　3.1裝配設計19</p><p>　　3.2工程視圖形成20</p><p><b>　　3.3標注

17、21</b></p><p>　　3.4 PRO/E與其它CAD/CAM系統(tǒng)的交互22</p><p><b>　　總結 24</b></p><p><b>　　參考文獻 25</b></p><p><b>　　第一章緒論</b></p>&

18、lt;p>　　1.1課題研究背景及意義</p><p>　　由齒輪、軸、軸承及箱體組成的圓柱齒輪減速器，用于原動機和工作機或執(zhí)行機構之間，起匹配轉速和傳遞轉矩的作用，在現(xiàn)代機械中應用極為廣泛。圓柱 齒 輪 減速器作為普遍使用的傳動裝置，其設計過程幾乎涉及機械設計各個方面，如結構設計、動力學設計、標準件選型設計、潤滑與密封設計、幾何參數(shù)設計、強度設計等。設計齒輪減速器時，若憑經(jīng)驗設計，則設計結果偏于保守;若用

19、傳統(tǒng)的設計方法，則因計算過程繁瑣，容易出錯，且設計周期長、浪費人力。而利用CAD手段進行設計，可提高設計質(zhì)量，縮短設計周期。</p><p>　　90年代以來，隨著以計算機技術為主的信息技術的發(fā)展，世界經(jīng)濟格局發(fā)生了巨大的變化，逐步形成了一個統(tǒng)一的一體化市場，經(jīng)濟循環(huán)加大、加快，市場競爭日趨激烈。隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展，各種產(chǎn)品日新月異，產(chǎn)品的壽命縮短，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度逐漸加快，對產(chǎn)品設計與制造的要求也越來越高

20、，日益激烈的市場競爭要求現(xiàn)代化企業(yè)必須低成本高效率的開發(fā)新產(chǎn)品。但是產(chǎn)品從設計到投產(chǎn)是一個復雜的過程，它包括產(chǎn)品總體方案設計、概念設計、制造加工與裝配等多個環(huán)節(jié)。其間還要進行一些分析與校核.傳統(tǒng)的設計與制造方法難以全面考慮這些環(huán)節(jié)。企業(yè)必須具備新產(chǎn)品的開發(fā)、研制及創(chuàng)新能力，有自己的便于更新的產(chǎn)品設計平臺，才能不斷快速地推出適應市場需求、滿足顧客需要的新產(chǎn)品，才能在激烈的市場競爭中生存下來。CA D 技術 作為加速產(chǎn)品創(chuàng)新設計的有效途徑，

21、越來越得到設計人員的重視。眾多行業(yè)的實踐經(jīng)驗表明，采用CAD技術可以顯著地縮短設計周期，提高設計質(zhì)量和生產(chǎn)效率，是加速產(chǎn)品更新?lián)Q代的有效手段，也是改造傳統(tǒng)生產(chǎn)過程的必由之路。CAD技術的發(fā)展與應用水平已成為衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志。因此，國家“863”計劃專門投資，支持三計算維CAD</p><p>　　隨著我國CAD應用工程的普及和推廣，CAD技術已在許多企業(yè)轉化為現(xiàn)實生產(chǎn)力。傳統(tǒng)的二維CAD軟件正逐漸被

22、三維CAD軟件所替代。</p><p>　　在減速器的傳統(tǒng)設計中，原有的幾何模型是設計者利用固定的尺寸值得到的，零件的結構形狀不能靈活的改變，一旦零件尺寸發(fā)生變化，必須重新繪制其對應的幾、何模型。為了能夠更直觀、更全面地反映設計意圖，可借助參數(shù)化設計軟件Pro/ENGINEER建立相應的減速器零件三維實體模型。</p><p>　　1.2 CAD國內(nèi)外相關研究現(xiàn)狀</p>&

23、lt;p>　　計算機輔助設計(ComputerA ided Design，簡稱CAD)是指工程技術人員以計算機為工具進行設計活動的全過程:包括資料檢索、方案構思、分析計算、工程繪圖和編制技術文件等，是隨著計算機、外圍設備及軟件的發(fā)展而形成的一門綜合性很高的新技術[1].廣義的CAD包括設計和分析兩個方面。CAD技術本身是一項綜合性的、技術復雜的系統(tǒng)工程，涉及許多學科領域，如計算機科學和工程、計算數(shù)學、幾何造型、計算機圖形顯示、數(shù)據(jù)

24、結構和數(shù)據(jù)庫、仿真、數(shù)控、機器人和人工智能學科和技術以及與產(chǎn)品設計和制造有關專業(yè)知識等。CAD技術可以承擔產(chǎn)品設計中的零件設計、裝配設計、模具設計、機構設計與分析、有限元分析、數(shù)控加工與仿真等環(huán)節(jié)的關鍵工作，與傳統(tǒng)的設計內(nèi)容和方式相比產(chǎn)生了根本性的變革。</p><p>　　CAD/CAM 技術起源于50年代的航空工業(yè)，隨后逐漸延伸到航天、汽車、造船、機械、電子、輕工、建筑工程設計、服裝設計等領域。近40多年來，

25、工業(yè)發(fā)達國家的CAD/CAM技術不斷創(chuàng)新、系統(tǒng)不斷完善，逐漸發(fā)展形成了一個從研究開發(fā)、生產(chǎn)制造、推廣應用到銷售服務一條龍的高技術產(chǎn)業(yè)。CAD技術由二維繪圖、三維線架、參數(shù)化和變量化特征造型發(fā)展到支持混合造型的行為建模乃至動作建模，同時促進了模型真實感渲染、有限元分析、機構仿真計算等相關技術的發(fā)展:CAM技術則朝著以提高加工效率、質(zhì)量和可靠性為前提，以基于知識的加工、自動化NC和基于毛坯殘留知識三大技術為基礎的智能NC的方向發(fā)展，并形成了

26、一系列比較完善的加工方法和相對優(yōu)化的加工策略，為制造業(yè)的高效率、高精度提供了強有力的保證。經(jīng)過 幾 十 年的探索，計算機輔助造型技術己發(fā)展到特征造型和參數(shù)化、變量化設計階段，為實體模型向產(chǎn)品模型的轉化鋪平了道路。同時，CIMS、并行工程、虛擬制造等設計制造模式的發(fā)展，使得產(chǎn)品模型必須實現(xiàn)全生命周期中的信息共享、各種模型數(shù)據(jù)的轉換和網(wǎng)絡傳輸?shù)葐栴}。60年代，隨著計算機軟硬件技術的發(fā)展，在計算機屏幕上繪圖變?yōu)榭尚?，CAD</p>

27、<p>　　此后，CAD技術迅速發(fā)展并經(jīng)歷了四次技術革命:曲面造型技術、實體造型技術、參數(shù)化技術及變量化技術[1]，其主要發(fā)展階段和特點如下:20世紀60年代，CAD的主要特點是交互式二維繪圖和三維線框模型。20世紀70年代，CAD的主要技術特點是自由曲線曲面生成算法和表面造型理論。這期間CAD開始實用化，從二維的電路設計發(fā)展到三維的飛機、造船、汽車等設計。曲面造型技術帶來了第一次CAD技術革命。20世紀80年代，CAD的

28、主要技術特征是實體造型理論和幾何建模方法。實體造型技術能夠精確表達零件的全部屬性，有助于CAD, CAM, CAE的集成，被認為是新一代CAD系統(tǒng)在技術上的突破性進展。20世紀90年代，參數(shù)化造型理論日趨成熟，形成了基于特征的實體造型技術，為建立產(chǎn)品的信息模型奠定了基礎。其以PTC公司的Pro/ENGINEER為代表。可以認為，參數(shù)化技術的應用主導了CAD發(fā)展史上的第三次技術革命。</p><p>　　隨著CAD

29、技術的發(fā)展，其系統(tǒng)性能提高，價格降低，CAD開始在設計領域全面普及，成為必不可少的設計工具CAD之所以在短短的30年內(nèi)發(fā)展如此迅速，是因為它是人類在20世紀取得的重大科技成就之一，它幾乎推動了一切領域的設計革命，徹底改變了傳統(tǒng)的手工設計繪圖方式，極大的提高了產(chǎn)品開發(fā)的速度和精度，使得科技人員的智慧和能力得到了延伸。應用CAD技術來進行產(chǎn)品設計，能使設計、生產(chǎn)、維修工作快速而高效地進行，所帶來的經(jīng)濟效益是十分明顯的。</p>

30、<p>　　近幾年來 ，隨著計算機技術的飛速發(fā)展，CAD技術已經(jīng)由發(fā)達國家向發(fā)展中國家擴展，而且發(fā)展的勢頭非常迅猛。因為當今世界工業(yè)產(chǎn)品的市場競爭，歸根結底是設計手段和設計水平的競爭，發(fā)展中國家的工業(yè)產(chǎn)品要在世界市場占有一席之地，就必須采用CAD技術。我國 CAD技術的研究和開發(fā)工作起步相對較晚，自80年代開始，CAD技術應用工作才逐步得到了開展。國家逐步認識到開展CAD應用工程的必要性和可靠性，并在全國各個行業(yè)大力推廣CA

31、D技術，同時展開CAD技術的開發(fā)和研制工作。近年來，我國CAD技術的開發(fā)和應用取得了長足的發(fā)展，除對許多國外軟件進行了漢化和二次開發(fā)以外，還誕生了不少具有自主版權的CAD系統(tǒng)，如高華CAD、開目CAD等，由于這些軟件價格便宜，符合本國國情和標準，所以受到了廣泛的歡迎，贏得了越來越大的市場份額。但是 ， 我 國CAD/CAM軟件不管是從產(chǎn)品開發(fā)水平還是從商品化、市場化程度都與發(fā)達國家有不小的差距。由于國外CAD/CAM 軟件出現(xiàn)得較早，開

32、發(fā)和應用的時間也較長，所以它們發(fā)展比較成熟，現(xiàn)在基本上已經(jīng)占領了國際市場。這些國外軟件公司利用其技術和資金的優(yōu)勢，開始大力向我國市場進軍，目前，</p><p>　　隨著 CAD技術的不斷研究、開發(fā)與廣泛應用，對CAD技術提出越來越高的要求。隨著計算機和網(wǎng)絡技術的高速發(fā)展，CAD技術和CAD軟件也不斷發(fā)展。新形勢、新技術必將導致CAD技術呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢151:集成化、智能化、并行化、網(wǎng)絡化、虛擬設計和標準化。這

33、里不一一敘述。從CAD技術的發(fā)展趨勢，可以看出，CAD正經(jīng)歷著由傳統(tǒng)技術向現(xiàn)代技術的轉變，為此，提出“現(xiàn)代CAD技術”的概念，可表述如下:現(xiàn)代CAD技術是指在復雜的大系統(tǒng)環(huán)境下，支持產(chǎn)品自動化設計的設計理論和方法、設計環(huán)境、設計工具各相關技術的總稱，它們能使設計工作實現(xiàn)集成化、網(wǎng)絡化和智能化，達到提高產(chǎn)品設計質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本和縮短設計周期的目的。</p><p>　　從產(chǎn)品設計的角度看，隨著CAD、人工智能、多

34、媒體、虛擬現(xiàn)實等技術的進一步發(fā)展，人們對設計過程會有更深的認識，對設計思維的模擬也將達到新的境界，傳統(tǒng)的設計方法必然會朝著多元化、一體化的方向發(fā)展，人機交互方式也將變得更加自然，創(chuàng)新設計的手段更為先進和有效.從整個產(chǎn)品設計與制造的發(fā)展趨勢看，并行設計、協(xié)同設計、智能設計、虛擬軸類產(chǎn)品設計及工程圖自動生成技術與實現(xiàn)設計、敏捷設計、全生命周期設計等設計方法代表了現(xiàn)代產(chǎn)品設計模式的發(fā)展方向。隨著技術的進一步發(fā)展，產(chǎn)品設計模式在信息化的要求下，

35、必然朝著數(shù)字化、集成化、網(wǎng)絡化、智能化的方向發(fā)展，計算機輔助工業(yè)產(chǎn)品設計的發(fā)展趨勢必然與上述發(fā)展趨勢相一致，最終建立統(tǒng)一的設計支撐模型。</p><p>　　1.3 本課題主要研究內(nèi)容</p><p>　　以圓柱齒輪減速器作為典型產(chǎn)品，基于pro/E軟件系統(tǒng)平臺，就以下內(nèi)容進行研究分析。</p><p>　　1.pro/E主要性能、各個模塊簡介；</p>

36、<p>　　2.利用 Pro/E軟件平臺實現(xiàn)了減速器零部件快速、準確的三維建模?；谔卣鞯膶嶓w造型,容易修改,能及時響應市場需求，縮短生產(chǎn)周期和制造成本，一定程度上減慢了環(huán)境的污染和資源的浪費．減輕了勞動強度，改善了工作條件，部分實現(xiàn)了勞動密集型向知識密集型的轉變；</p><p>　　3.利用 Pro/E軟件平臺實現(xiàn)了減速器零部件之間的快速裝配設計；</p><p>　　4

37、.由減速器的三維實體模型創(chuàng)建工程視圖，基于Pro/E系統(tǒng)的參數(shù)化、單一數(shù)據(jù)庫功能，實現(xiàn)了三維實體模型和二維工程圖之間的數(shù)據(jù)修改互動。并利用其交互性將二維視圖在AutoCAD中進行編輯修改。</p><p>　　第二章、減速器零部件pro/E的三維造型設計</p><p><b>　　2.1 pro/E</b></p><p>　　Pro/E（P

38、ro/Engineer操作軟件）是美國參數(shù)技術公司（Parametric Technology Corporation，簡稱PTC）的重要產(chǎn)品。PTC公司于1985年在美國波士頓最早開始參數(shù)化建模軟件的研究，并在1988年推出三維建模軟件Pro/E。在目前的三維造型軟件領域中占有著重要地位，并作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣，是現(xiàn)今最成功的CAD/CAM軟件之一。</p><p

39、>　　Pro/E第一個提出了參數(shù)化設計的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決牲的相關性問題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進行選擇，而不必安裝所有模塊。Pro/E的基于特征方式，能夠將設計至生產(chǎn)全過程集成到一起，實現(xiàn)并行工程設計。它不但可以應用于工作站，而且也可以應用到單機上。</p><p>　　Pro/E采用了模塊方式，可以分別進行草圖繪制、零件制作、裝配設計、鈑金設計、加工處理等，保證用戶

40、可以按照自己的需要進行選擇使用。</p><p>　　自從面世以來以全參數(shù)化尺寸驅動基于特征單一全關聯(lián)的數(shù)據(jù)庫等優(yōu)點深受用戶好評，并成為國際參數(shù)化的行業(yè)標準該系列軟件包括了在工業(yè)設計和機械設計等方面的多項功能，還包括對大型裝配體的管理功能仿真制造產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等，Pro/E還提供了目前所能達到的最全面集成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境，在中國自90年代中期許多大型企業(yè)開始選用Pro/E 發(fā)展至今已擁有相當多的用戶，國內(nèi)許多

41、大學也選用Pro/E作為進行研究開發(fā)的基礎軟件平臺。</p><p>　　2.2 pro/E的特性</p><p>　　Pro/E的主要特性如下：</p><p>　?。?）以特征為設計單位</p><p>　　Pro/E以最自然的思考方式從事設計工作，例如鉆孔、開槽、圓角等，均視為零件設計的基本特征，通過基本特征的創(chuàng)建，逐步完善產(chǎn)品的總體設

42、計。</p><p><b>　?。?）單一數(shù)據(jù)庫</b></p><p>　　所謂單一數(shù)據(jù)庫就是在模型創(chuàng)建過程中，實體造型模塊、工程圖模塊、模型裝配模塊以及數(shù)控加工模塊等重要功能單元共享一個公共數(shù)據(jù)庫。</p><p><b>　?。?）參數(shù)化設計</b></p><p>　　Pro/E創(chuàng)建的模型

43、以尺寸數(shù)值作為依據(jù)。設計者只需更改三維零件的尺寸，則二維工程試圖、三維裝配圖和模具等則按照修改的尺寸自動作幾何形狀的改變，不會遺漏所需要修改的尺寸。</p><p><b>　?。?）全相關性</b></p><p>　　Pro/E所有模塊都全相關聯(lián)，某一處的改變都會貫穿整個設計過程中，同時自動更新所有文檔，以確保設計的準確性。</p><p>

44、;　　2.3 減速器基本組成</p><p>　　減速器一般由箱體、軸系部件和附件三大部分組成。箱體是減速器中所有零件的基座，是支撐和固定軸系部件、保證傳動零件的正確相對位置并承受作用在減速器上載荷的重要零件。為了保證減速器正常工作和具備完善的性能，如檢查傳動件的嚙合情況、注油、排油、通氣和便于安裝等。減速器箱體上常設置某些必要的裝置和零件，這些裝置和零件及箱體上相應的局部結構統(tǒng)稱為附件。附件包括通氣器、軸承蓋、

45、定位銷、油塞、起蓋螺釘、窺視孔和窺視蓋。軸系部件包括軸、鍵、軸承、齒輪、墊圈等。</p><p>　　2.4 減速器零部件造型設計</p><p>　　a.箱體零件的造型設計</p><p>　　1．上箱體造型設計 </p><p>　　（1）以 FRONT面為草繪平面，以RIGHT面為參照平面進行草繪，再進行拉伸、倒圓角，生成如下所示的

46、圖形：</p><p>　?。?）以（1）中的上箱體毛坯的下端面為草繪平面進行草繪，再進行拉伸切除、倒圓角命令生成如下圖所示的特征：</p><p>　　（3）以TOP面為草繪平面，進行草繪，并進行拉伸生成如下圖所示的特征生成如下圖所示的特征，并以DTM1基準平面進行鏡像，生成另一側的拉伸特征。</p><p>　?。?）以FRONT面為草繪平面，進行草繪，并進行拉

47、伸生成如下圖所示的特征，并選中該特征進行鏡像生成上箱體另一側的特征。</p><p>　?。?）以DTM1為草繪平面，草繪后進行拉伸生成如下圖所示的筋特征</p><p>　　（6）通過孔特征、拉伸切除、倒圓角命令生成上形體特征。</p><p><b>　　2．下箱體造型設計</b></p><p>　　（1）以TOP

48、面為基準平面，以RIGHT面為參照平面進行草繪，草繪一個長368寬104的矩形，并且矩形的中心在坐標原點，然后進行拉伸。生成下箱體毛坯。</p><p>　?。?）以步驟(1)中的毛坯側面為草繪平面，草繪坐墊平面，然后進行拉伸生成坐墊，并進行倒圓角。</p><p>　?。?）以下箱體上端面為草繪平面，繪制上端面，然后進行拉伸生成下箱體與下箱體的連接面；再以上端面為草繪平面，草繪拉伸切除面

49、，得到下箱體如下圖所示</p><p>　?。?）以箱體側面為草繪平面，F(xiàn)RONT面為參照平面進行草繪，再進行拉伸生成如下圖所示特征，再進行鏡像，生成另一側的拉伸特征。</p><p>　?。?）以步驟（4）中的草繪平面為基準平面進行草繪，并進行拉伸生成如下圖所示的特征，再進行鏡像生成另一側的特征。</p><p>　?。?）以TOP面為參照平面，以DTM1、DTM

50、2為草繪平面，生成如下圖所示的筋特征，再進行鏡像生成另一側的筋特征。</p><p>　?。?）選取孔特征，再進行打孔，并進行倒圓角生成如下圖所示的特征。</p><p>　?。?）最后通過打孔、拉伸、倒圓角等特征生成最終的下箱體。</p><p>　　b.軸類零件的造型設計</p><p>　　軸為減速器的核心零件，其上安裝有齒輪，起傳遞運

51、動和扭矩的作用，低速軸為轉矩輸出軸，通過齒輪配合將小扭矩、高轉速的輸入轉化為大扭矩、低轉速的輸出。</p><p>　　在機械設計中，軸系是經(jīng)常見到的一類零件，其造型簡單，其建模過程為：由旋轉體特征生成軸體，一個或多個切除拉伸實體特征構成鍵槽，最后添加倒角,具體過程如下：</p><p>　　首先進入建立零件實體的環(huán)境，選擇ISO制式的 “mmns_part_solid”模板，選擇默認的基

52、準面體系，進入草圖狀態(tài)，繪制如b_1所示的圖形，選擇默認的旋轉角度360度，生成軸實體特征。再選擇拉伸切除命令，選擇旋轉軸的基準平面為草繪截面，進行草繪，然后切除產(chǎn)生鍵槽特征，在進行倒角，生成如b_2所示的軸。</p><p><b>　　軸的草繪圖 b_1</b></p><p><b>　　實體軸b_2</b></p><

53、p>　　c.輪類零件的造型設計</p><p>　　該減速器輪類零件主要是齒輪，齒輪是各種機構中應用最為廣泛的一種傳動機構，它用來傳遞空間兩軸間的運動和動力，具有功率范圍大、傳動效率高、傳動比準確、使用壽命長、工作安全可靠等特點，屬常用件，部分參數(shù)已標準化。</p><p>　　因為是標準圓柱齒輪，因此我們可以通過創(chuàng)建標準齒輪漸開線來創(chuàng)建齒輪。</p><p>

54、;　　（1）建立齒輪毛坯實體</p><p>　　以齒頂圓直徑為外徑，以配合軸直徑為內(nèi)徑，采用拉伸的方式生成齒輪毛坯。</p><p>　?。?）創(chuàng)建標準齒輪漸開線</p><p>　　打開基準特征工具欄上的曲線命令，選取“從方程”選項，再在“曲線：從方程”對話框中設置坐標類型為“笛卡爾”，后在彈出的“記事本”界面中進行漸開線的定義。</p><

55、p><b>　　創(chuàng)建漸開線的過程</b></p><p>　　（3）齒廓間隙草圖繪制</p><p>　　對步驟（2）中的漸開線曲線進行鏡像，得到另一側的漸開線曲線，再用復制、鏡像命令得到一個齒廓間隙的另一側的漸開線，再通過草繪來完成齒廓間隙的草繪。</p><p>　?。?）拉伸切除得到齒廓間隙</p><p>

56、　?。?）通過陣列命令完成齒輪造型</p><p>　　在陣列中選擇軸陣列，陣列數(shù)目為50，陣列角度為7.2度。</p><p>　　第三章.減速器裝配設計及工程視圖的形成</p><p><b>　　3.1裝配設計</b></p><p><b>　　裝配的大致過程是：</b></p>

57、<p>　　把一個基礎元件放進空組件文件作為基準，開始裝配；</p><p>　　然后使用“放置約束”添加后續(xù)元件，并相對于基準元件定向。這些約束確定面或邊是否對齊、匹配或偏移，并確定它們之間的約束或偏移值。</p><p>　　減速器模型裝配設計是按一定的順序進行的,先進行部件裝配,然后用部件裝配成減速器。</p><p>　　（1）輸出軸系裝配結果

58、如下圖所示</p><p><b>　　輸出軸模型裝配設計</b></p><p>　　（2）輸入軸裝配結果如下圖所示</p><p><b>　　輸入軸模型裝配設計</b></p><p>　?。?）箱體裝配如下圖所示</p><p><b>　　箱座部件的裝配模

59、型</b></p><p>　　（4）減速器總裝配結果如下圖所示</p><p><b>　　3.2工程視圖形成</b></p><p>　　二維工程圖是由不同類型的視圖和截面組成的，視圖布局與選型非常重要，往往需要工程技術人員由良好的繪圖技術和經(jīng)驗技巧。實際上要完成一張完美的PRO/E軟件工程圖不是一件很輕松的事，需要做大量的系統(tǒng)

60、設置和了解軟件的特性，并要求根據(jù)自己的實際需要創(chuàng)建符合要求的視圖或截面。</p><p>　　工程視圖中有五種基本視圖類型即一般視圖、詳細視圖、投影視圖、輔助視圖和旋轉視圖；有四種基本視圖截面類型即完整剖截面、半截面、局部剖截面和完整&局部剖截面。下面簡單介紹減速器裝配工程圖的形成：</p><p>　　要表達減速器的裝配視圖需要四個視圖：主視圖、左視圖、局部剖視圖和俯視圖。放置好

61、圖形后，確定比例、參考面等后，將得到裝配圖如下圖所示</p><p><b>　　減速器裝配工程圖</b></p><p><b>　　3.3標注</b></p><p>　　創(chuàng)建完了工程圖的各個視圖以后,為了充分表達零件的信息,還需要進行各種必需的尺寸標注。由于工程圖模塊在創(chuàng)建工程圖時使用已經(jīng)創(chuàng)建的三維零件作為信息原型,

62、因此在創(chuàng)建三維模型時的尺寸信息也將在工程圖中被繼承下來。在完成各項視圖繪圖后,可以重新顯示需要的尺寸和隱藏不需要的尺寸。</p><p>　　在PRO/E中,尺寸的標注只需簡單設置即可,下面僅以低速軸為例來簡單介紹：</p><p>　　首先,在工程視圖環(huán)境下,打開“視圖”對話框,選擇菜單中的“顯示/拭除”選擇,通過“顯示”面板來設置需要的顯示項目,通過“拭除”面板來設置從視圖中需要刪除的

63、項目,然后對尺寸標注作簡單修改即可,如下圖所示:</p><p>　　幾何公差的標注則比較簡單,它可以直接在“插入”菜單中選擇“幾何公差”,然后通過“幾何公差”對對話框在工程圖上標注幾何公差.在該對話框中可以完成平行度垂直度等標注。</p><p>　　3.4 PRO/E與其它CAD/CAM系統(tǒng)的交互</p><p>　　任何一款軟件都不是盡善盡美的,我們要了解各款

64、軟件的性能特點,以便于進行優(yōu)勢互補,因為許多復雜零件都不是由一款軟件設計而成,下面簡單介紹幾種常用軟件的優(yōu)勢:</p><p>　　1.用AutoCad作二維設計以及布置元器件的空間裝配位置。</p><p>　　2.用CDRS做外觀造型,CDRS可以很方便的和pro/E交流數(shù)據(jù)，不過CDRS主要適合于曲面設計。</p><p>　　使用pro/mechanica做

65、工程分析.可以進行靜力學和動力學分析,疲勞分析，可以最大限度優(yōu)化設計,保證產(chǎn)品設計上的可靠性。</p><p>　　3.用pro/E進行模具設計數(shù)控編程.此外也可以使用masterCAM作數(shù)控編程。</p><p>　　在pro/E與其它軟件配合使用時,一個重要的問題就是各CAD/CAM軟件之間的文件交互問題。</p><p>　　例如可以把pro/E中畫好的平面圖

66、用“.*dwg”格式保存副本(一定不能使用中文名),如下圖所示,然后在AutoCAD 中打開,并進行編輯修改，轉換時要注意單位尺寸的統(tǒng)一,要統(tǒng)一采用公制或英制。</p><p>　　保存副本時的格式轉換</p><p>　　在AutoCAD中編輯修改</p><p>　　又如,將pro/e文件以格式輸出后,再用UG讀入并保存后輸出為parasolid的“*.x_t”

67、格式文件,在Master CAM軟件中執(zhí)行[File]/[converters]/[parasld]命令,將文件讀入Master CAM中。</p><p>　　最后注意,在格式轉換時,可以將文件保存為IGS格式,然后在各種軟件之間再調(diào)用.IGS是一種通過模型文件格式,供CAM、CAE軟件調(diào)用,從而實現(xiàn)CAD、CAM、CAE三級模型同一性。</p><p>　　總結 減速器在工業(yè)行業(yè)中應

68、用較為廣泛，而且各大高校在課程設計中已對減速器進行了設計。本文以減速器為例，系統(tǒng)的介紹了pro/E的零件實體造型模塊、裝配設計模塊、工程視圖模塊以及pro/E的交互性。還概括的講述了pro/E軟件的應用及pro/E軟件的特性。通過計算機輔助設計軟件對減速器進行三維造型設計、裝配設計和工程視圖形成以及利用輔助軟件之間的交互性進行二次完善設計。任何一款軟件它都不可能盡善盡美，利用軟件之間的交互性進行優(yōu)勢互補，因為對一些復雜零件他不再是用一種

69、軟件獨立設計完成。就如同本文中的減速器通過pro/E進行三維造型設計，但最終的二維視圖則轉換到 AutoCAD中進行編輯修改，這就充分利用了各軟件的特性。當然，對一些簡單零件就沒有必要用兩款或兩款以上的軟件進行綜合設計，因為一款正版軟件的價格也是不匪的。</p><p>　　隨著計算機技術的發(fā)展， CAD/CAM技術在各個領域得到了廣泛應用，成為當代杰出的工程技術成就之一。尤其在當前改革開放形勢下，面臨日益激烈的

70、市場競爭，如何提高本單位的應變和生存能力，參與國際合作，是擺在各個企業(yè)面前的尖銳問題。CAD/CAM技術從根本上改變了傳統(tǒng)的設計、生產(chǎn)、組織模式，對于推動現(xiàn)有企業(yè)的技術改造、帶動整個產(chǎn)業(yè)結構的變革、發(fā)展新興技術、促進經(jīng)濟增長都具有十分重要的意義。它大大縮短產(chǎn)品的研發(fā)時間，提高生產(chǎn)效率，縮減成本，避免資源浪費。 </p><p>　　參考文獻 [1]PRO/ENGINEER wildfire 高級設計 二

71、代龍震工作室 電子工業(yè)出版社</p><p>　　[2]李珩 PRO/ENGINEER 工程建模實實例與技術[M]. 西安電子科技大學出版社 </p><p>　　[3]PRO/ENGINEER wildfire 4.0 工業(yè)產(chǎn)品設計范例精解 朱金波 徐建康 李春 電子工業(yè)出版社</p><p>　　[4]PRO/ENGINEER wildfire 4.0 w

72、ildfire 4.0 基礎與實例教程 田彧 化學工業(yè)出版社</p><p>　　[5]機械設計 課程設計 唐增全 何永然 劉安俊 華中科技大學出版社</p><p>　　[6]PRO/ENGINEER wildfire 2.0 特征與二維實體建模 齊從謙 機械工業(yè)出版社</p><p>　　[7] PRO/ENGINEER從零件到整機 炊海春 人民郵電出版社&l

73、t;/p><p>　　[8]PRO/ENGINEER 工程圖白金手冊 孤峰醉酒 人民郵電出版社</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本論文是在我的導師***教授的親切關懷和悉心指導下完成的。他嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到設計的最終完成，XX教授都始終給予我細心的