基于proe的齿轮加工设计仿真Word文档下载推荐.docx
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1.1齿轮
在西方,齿轮的起源于公元前300年。
腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。
在中国,东汉初年已有人字齿。
三国时期的指南车和记里鼓车已采用齿轮传动系统。
到19世纪末,展成切齿法的原理及利用此原理的专用机床与刀具的相继出现,随着生产的的发展,齿轮运转的平稳性受到重视。
齿轮的优点:
1、瞬时传动比恒定,工作平稳性较高
2、传动比变化范围大;
3、速度范围大,齿轮的圆周速度可从V<
0.1m/s达到200m/s;
4、传动功率范围大,承载能力高;
5、传动效率高,特别是精度较高的圆柱齿轮;
6、结构紧凑;
7、维护简便;
1.2参数化设计
参数化设计是RevitBuilding的一个,它为两部分:
参数化修改引擎及参数化图元。
是CAD技术应用领域内一个重要的、且待近一步研究的课题。
可以利用参数化设计手段开发专用产品设计系统,减少设计投入并提高设计速度,减少信息存储量。
目前参数化设计可分为以下三种方法;
1、基于约束的数学方法和代数方法;
2、基于几何原理的人工智能方法;
3、基于特征模型的造型方法
1.3课题的意义
齿轮是生产生活中离不开的重要组成部分,它存在于我们生活的各个方面。
本次研究的课题恰恰是要我们更加深入的了解,齿轮、涡轮蜗杆的结构特征和设计方法。
对于机械制造专业的学生来说,毕业设计是本门学科的重要组成部分,是对于你学习的各个环节的检验。
可以让学生在自主学习中,找到自己的不足,发挥自己的优点,培养学生的自主学习能力。
在平常的设计中,学生要按照老师的要求自主地完成一些必要工作。
更能开拓学生的眼界,使他们更多的涉猎专业知识,强化自己的技能
第二章直齿轮的参数化设计
2.1直齿轮的建模
1.新建文件。
打开Pro/ENGINEERWildfire。
单击工具栏中的(新建)工具,然后点选“类型”组件中的“零件”单选钮。
并在“名称”文本框中输入新建文件的名称,取消勾选“使用缺省模板”,如图2-1所示。
单击“确定”按钮,弹出“新文件选项”对话框。
图2-1
2.选择“mmns_part_solid”模板如图2-2所示,表示零件模型为实体、单位为mm/n/s。
单击“确定”按钮,完成设置。
图2-2
2.2创建轮齿的基本圆
1.添加齿轮参数
1.单击菜单栏中的“工具”中的“参数”命令,弹出参数对话框。
2.在“参数”对话框中,单击按钮,将模数、齿数、齿轮压力角、齿高系数等添加上。
2.添加参数关系式
单击“关系”命令,弹出“关系”对话框如图2-3所示,在文本框中输入关系式。
图2-3
完成以上操作后,单击“编辑”后点击再生命令。
参数对话框会发生变化。
3.创建基本圆曲线
(1)单击工具,弹出“草绘”对话框。
选取“FRONT”平面作为草绘平面,其余接受默认设置。
(2)单击工具,绘制四个以坐标原点为圆心的四个圆
(3)单击“关系”命令,此时刚绘制的四个圆尺寸变为sd0、sd1、sd2、sd3。
在关系对话框中输入各圆的关系。
如图2-4:
图2-4
此时sd0、sd1、sd2、sd3分别被赋值。
此时单击按钮,退出草绘器。
2.3创建轮廓曲线
(1)创建渐开线
1)单击工具,弹出“菜单管理器”。
单击“曲线选项”菜单中的“从方程”再到完成命令,如图2-5所示。
2)在模型树中选取系统定义的“PRT_CSYS_DEF”作为坐标系。
单击“菜单管理器”中“设置坐标类型”菜单中的“柱坐标”并打开名为“rel.ptd”的记事本文件。
3)如图2-6所示,将渐开线方程添加到该文件将文件保存到原路径,关闭该文件,完成柱坐标方程的添加。
图2-5图2-6
4)单击“曲线:
从方程”对话框中的“确定”按钮,完成一侧渐开线的建立。
如图2-7所示。
(2)单击工具,弹出“基准点”对话框。
以渐开线与分度圆的交点创建基准点。
(3)创建基准轴“A1”,以“RIGHT”和“TOP”的交线建立基准轴。
单击工具,依次选取“RIGHT”和“TOP”平面将约束类型定义为穿过。
完成基准轴的建立。
(4)建立基准平面。
选取基准轴“A1”后单击工具。
弹出“基准”对话框后,这时将“A1”作为第一个参照,定义为“穿过”。
再选取基准点“PNT0”作为第二个参照,定义为穿过。
单击完成。
(5)创建基准平面“DTM2”单击工具,选取基准轴“A1”为第一参照,再选取“DTM2”,输入旋转角度完成基准面的建立。
(6)以“DTM2”为基准平面镜像渐开线。
如图2-8所示。
图2-7图2-8
2.4建立齿轮实体特征
1.创建圆柱实体
(1)单击命令,弹出拉伸操作平面。
单击拉伸为实体。
(2)绘制截面。
1)单击放置,单击定义弹出草绘,选取“FRONT”平面作为草绘平面,其余接受默认设置。
2)单击工具,弹出类型,选环。
再点击已选取的齿顶圆,完成拉伸截面的绘制。
3)设置拉伸深度,完成拉伸操作。
2.倒角的创建
单击工具,选取圆柱上下两端面为放置参照,输入倒角值,设置类型,完成倒角。
2.5轮齿的特征
1.创建齿槽特征
(1)点击命令,选取拉伸实体和去除材料按钮
(2)单击“放置”,再单击“定义”弹出草绘对话框。
选取“FRONT”面作草绘平面,“RIGHT”面作参照平面。
单击工具,弹出“类型”对话框,选取“单个”按钮。
然后选取前面两条渐开线、齿顶圆、齿根圆,单击“关闭”按钮,完成选取。
再单击工具,选取渐开线与齿根圆,添加齿根圆角,再修改圆角尺寸。
然后点击工具,进行修剪。
退出草图。
(3)设置拉伸深度。
点击去除材料得到第一个齿轮特征。
如图2-9
图2—9
2.复制齿槽特征
在“编辑”命令中找出“特征操作”,单击会弹出“菜单管理器”单击其“复制”命令。
在此完成复制。
3.用阵列工具创建特征。
单击工具,设置属性定义其参照尺寸,然后完成阵列个数。
完成以上操作,就会得到创建的齿轮特征。
如图2-10所示。
图2-10
完成以上操作,就基本上完成了直齿轮的建模。
第三章斜齿轮的参数化设计
3.1新文件的建立
运行Pro/ENGINEERWildfire。
单击工具,弹出对话框。
点选“类型”选项的零件单选钮,并取消“使用缺省板”会弹出“mmns_part_solid”模板,单击确定完成设置。
3.2添加参数关系
单击“参数“命令,会弹出参数对话框。
在对话框中单击按钮,将齿轮参数按图3-1所示,依次添加到参数列表中。
其中MN为斜齿轮法面模数、Z为齿数、BETA为齿轮螺旋角、ALPHAN为法面压力角、HAN为齿顶高系数、CN为齿顶隙系数以及WIDTH、D、DB、DA、DF。
然后单击关系命令如图3-2。
输入关系式,确定后单击“再生”命令。
完成各参数。
图3-1
图3-2
3.3分度圆曲线
取“FRONT”平面作为草绘平面,“RIGHT”平面为参照面,方向向右。
(2)单击工具,以坐标原点为圆心,绘制四个同心圆。
(3)单击“关系”命令,此时绘图的尺寸会变为sd0、sd1、sd2、sd3。
此时打开关系对话框将d、db、da、df、赋值于sd0、sd1、sd2、sd3。
退出草绘。
3.4轮廓曲线的建立
1.创建轮廓曲线
单击工具,弹出菜单管理器。
我们点击“从方程”命令再点击完成进入下一步操作。
选系统自定义坐标系,在模型树中去“柱坐标”命令。
打开弹出的记事本文件,将曲线方程添加到该文件,保存以后退出,完成渐开线方程的添加,再点击从方程对话框的确定按钮,完成一侧轮廓曲线的创建,如图3-3所示
图3-3图3-4
2.建立镜像面
点击工具后,依次选取渐开线和分度圆,定以后得到基准点“PNT0”。
再点击工具,依次选取基准平面“RIGHT”与“TOP”,并定义约束,完成基准轴“A1”的建立。
完成以上操作后单击工具,选轴“A1”为第一参照并定义约束为“穿过”再选取我们创建的基准点作为第二个参照定义约束类型为“穿过”,完成基准平面“DTM1”的建立。
再点击工具,选取“A1”再选取“A2”输入旋转角度“360/z/4”得到平面“DTM2”。
3.使用镜像
点击工具,选取基准平面“DTM2”完成渐开线的建立如图3-4所示。
4.齿廓曲线的建立
单击工具,选平面进草图后点击工具。
单个选取创建的渐开线与齿顶圆和齿根远所需边,再点击工具,创建圆角,然后修改尺寸最后使用工具修剪,退出草图。
3.5创建齿根圆实体特征
单击工具,点击“拉伸为实体”按钮。
以后再点击放置按钮,单击定义,选平面进草图。
单击工具,选取环,点击已创建的齿根圆,完成图元选取,退出草绘。
输入拉伸深度完成齿根圆实体创建。
如图3-5所示。
图3-53-6
3.6创建轮齿特征
点击“特征操作”命令,弹出“菜单管理器”。
点击“复制”命令,在“复制特征”中选“移动”命令选取特征。
点选“草绘2”单击完成命令。
在单击移动特征的旋转命令,去轴”A1”点击正向,输入角度。
再点击平移选“FRONT”面单击正向,输入距离。
再单击“完成移动”命令,完成轮齿齿廓曲线的复制。
如图3-6所示。
绘制分度圆曲面如图如图3-7所示。
图3-7图3-8
创建一条与螺旋角相同的斜直线将其投影到分度圆曲面上如图3-8所示。
使用“扫面混合”命令完成第一个齿轮特征如图3-9所示。
再利用阵列工具完成所有轮齿特征如图3-10所示。
图3-9图3-10
这样就完成了斜齿轮的建模。
第四章蜗杆的参数建模
4.1新建文件
运行软件,单击工具,弹出新建对话框。
选取“零件”及“实体”并取消勾选“使用缺省板”并选取“mmns_part_solid”。
4.2添加参数关系式
1.添加蜗杆基本参数
图4-1
单击“参数”命令,弹出参数对话框,单击按钮,将参数一次添加到表中如图4-1所示。
2.添加关系式
单击“关系”命令,弹出关系对话框,输入各关系式并确定,如图4-2所示。
完成关系式的添加后,单击“编辑”中的“再生”命令,此时对话框中的参数发生变化。
图4-2
4.3轮齿的创建
首先点击工具,选“TOP”面为参考面,向下偏移完成平面“DTM1”的建立。
再点击轴线“A1”,选取“FRONT”与“TOP”面,建立轴线。
再点击工具,选取“RIGHT”与“DTM1”平面创建轴“A2”。
图4-3图4-4
完成以上操作后点击工具,建立坐标系。
取x轴垂直于“TOP”平面向上,y轴垂直于“FRONT”平面向外,z轴垂直于“RIGHT”平面向右,完成“CS0”的建立。
再点击工具,x轴垂直于“DTM1”向上,y垂直于“RIGHT”平面向右,z垂直于“FRONT”平面向里完成“CS1”的建立。
再以“CS1”为参考,相对于z轴旋转完成“CS2”的建立如图4-3所示。
点击按钮,点击“从方程”,选取“CS0”点击柱坐标,弹出文本文档,输入方程并保存退出,完成螺旋线的建立。
如图4-4所示。
点击工具,选“FRONT”面为草绘平面,以“TOP”面为参照基准,点选顶。
以轴“A2”为参照轴线,绘制四个同心圆,圆心在轴“A2”上。
并建立关系,如图4-5所示。
点击工具,输入方程并保存如图4-6所示。
得到渐开线。
图4-5图4-6
打开“特征操作”在“复制”特征中点击镜像,以“RIGHT”面为镜像面完成渐开线的镜像。
同样在“特征操作”中选取移动,将草绘曲线及以上两条渐开线完成移动。
单击工具,选“RIGHT”平面为草绘平面,“TOP”平面为参考平面。
以轴线“A1”为参照画圆,编辑关系。
建立扫描混合特征特征,选取原点轨迹线为螺旋线。
点击工具,选取渐开线及最外和最里两条圆弧线。
再点击工具,添加圆角关系。
完成第一剖面绘制,同样完成第二剖面。
完成扫描混合。
单击工具,将扫描混合特征阵列,完成个数为2,角度为180。
点击工具,选取镜像后的渐开线与草绘曲线的交点建立“PNT0”。
再点击工具。
选取“PNT0”平行于“RIGHT”平面建立平面“DTM2”。
点击工具,选取“FRONT”平面为草绘平面,草绘参照为轴“A1”和新建平面“DTM2”。
对已建立的蜗杆特征进行旋转切除,得到完整的蜗杆特征。
如图4-7所示。
图4-7
这样就完成了蜗杆的参数化建模。
第五章涡轮的参数化建模
5.1文件的创建
运行软件,点击工具,创建新文件
单击“参数”命令,弹出对话框。
点击按钮,将参数输入如图5-1所示。
单击“关系’命令弹出参数对话框,将各关系式输入对话框中,如图5-2所示。
点击确定按钮,关闭对话框,完成参数关系添加。
再点击“再生”命令。
将各关系添加,此时参数发生变化。
此时各参数添加完毕。
图5-1
图5-2
5.2基准的创建与圆的绘制
单击工具,选取基准面“RIGHT”面与“TOP”面建立基准轴“A1”。
点击工具,选“TOP”平面偏移得到平面“DTM0”。
点击工具,依次选取平面“DTM0”、“RIGHT”平面,完成轴“A2”的建立。
点击工具,选取平面“RIGHT”、“DTM0”、“FRONT”面完成“CS0”的创建。
点击工具,选取“FRONT”面为草绘平面,以“CS0”为原点,绘制四个同心圆,点击“关系”,输入关系式,对四个圆进行赋值。
5.3齿轮轮廓的创建
点击工具,选取“CS0”为坐标系,点击“从方程”,选取柱坐标输入方程式如图5-3所示。
完成渐开线,如图5-4所示。
图5-3图5-4
点击“特征操作”选取“复制特征”中的“镜像”选“RIGHT”面为镜像面,完成渐开线的镜像。
再点击“特征操作”选取“复制特征”中的“移动”,完成渐开线的平移。
同样再在“特征操作”中对刚平移的渐开曲线进行镜像。
点击工具,以选“FRONT”面为绘制平面,绘制半圆,建立选取旋转轴线,完成旋转曲面的建立。
图5-5图5-6
再以“FROMT“面为绘制平面,选默认坐标原点绘制曲线完成曲线的绘制。
点击工具,以默认坐标系为原点绘制,完成图形的绘制如图5-6所示。
点选“扫面混合”,选取刚绘制曲线为参照轨迹,在剖面中选取草绘剖面。
进入草图后点击工具,选取两渐开线。
退出草图,完成剖面绘制。
点击。
这样就完成了一个齿槽的切除,如图5-5所示。
再点击工具,对齿槽轮廓阵列。
完成涡轮的建模。
如图5-6所示。
这样就完成了涡轮的参数化建模。
总结
转眼间,这学期又要结束了。
毕业设计到此也告了一个段落。
在这匆匆的几个月,自己在老师的指导下也学到了许多此前不曾了解过的东西,当然,在自己摸索的道路上也遇到了一次次挑战。
毕业设计不同以往遇到的作业方式,里面许多问题需要自己去解决,必须得有极高的自主性及自律性,对我们自身提出了更多的要求。
在此过程中,我们必须思维清晰,具有极强的分辨能力。
在自主学习的过程中,必须认清那些是必要的,那些需要了解,更加考验了我们自己怎样去自主学习,根本地提高了我们的能力。
当然,毕业设计也极高的巩固了我们曾经学到的一些知识。
并且,提高了我们的动手能力,拓展了我们的知识面。
这是一个探索的过程,进一步武装了自己。
当然,在此过程中努力是必不可少的,但也有灰心散气的时候。
好多时候感觉束手无策,此时就想放弃,去潇洒一番。
单必须端正自己的心态,去向朋友老师去请教。
在此过程中,设计的主题必须去抓住,尽快的构思自己接下来的套路。
不能一点一点的加油,要一步到位。
遇到难题,及时与朋友老师讨论,不能只固执己见,不抱一个清晰的头脑。
做设计的过程,也要对软件进一步了解与学习,遇到困难要去克服。
尽量完善自己的足。
谢辞
随着时间的流逝,毕业设计也到了收尾的阶段。
在学习与制作的过程中确实遇到了不少问题。
自己也得到了不小的提升。
在我做设计的过程中,少不了刘老师的帮助。
在他的指导与督促下,我终于完成了我的设计。
这里面,很多都得到了刘老师帮助。
在此论文的撰写过程中,也少不了刘老师的身影。
由于我基础不是很好,更加拖了老师的步伐,但总能得到帮助。
刘老师真是一个严谨但却平易近人的好老师。
当然,在大学的四年来,我也要感谢我身边的人。
宿舍里的兄弟,教室里的同学老师,平时生活中的辅导员。
不过,我也要对给我提供良好学习环境与生活环境的学校说一声感谢,感谢你给予我的一切,真挚的说一声谢谢。
附件:
大学本科生毕业论文(设计)规范
一、毕业论文(设计)格式规范
一份完整的毕业论文(设计)材料一般应包括下列内容:
(一)题目;
(二)目录;
(三)论文主体(包括中英文摘要及关键词;
正文;
致谢;
参考文献等);
(四)附录。
具体分述如下:
(一)题目
题目应力求简短、精确、有概括性,直接反映毕业论文(设计)的中心内容和学科特点。
题目一般不超过20个汉字,如确有必要,可用副标题作补充。
(二)目录
毕业论文(设计)必须按其结构顺序编写目录,要求层次分明,体现文章展开的步骤和作者思路。
目录格式是论文的结构层次,反映作者的逻辑思维能力,所用格式应全文统一,每一层次下的正文必须另起一行。
目录独立成页,以章、节、小节来编排。
(三)论文主体
1、中英文摘要及关键词
摘要一般不分段,不用图表,以精炼的文字对毕业论文(设计)的内容、观点、方法、成果和结论进行高度概括,具有独立性和自含性,自成一篇短文,具有报导作用。
中文摘要一般以200-300个字为宜。
关键词是反映毕业论文(设计)内容主题的词或词组,一般3~5个。
其中英文摘要与中文摘要基本对应,英文关键词之间用分号分开,最后一个关键词后不加任何标点。
2、正文
包括引言、正文、结论等部分。
(1)引言
引言也称前言、导论、导言、绪言、绪论等。
它的作用是向读者初步介绍文章的背景和内容,通常包括以下几个方面:
为什么写这篇文章,要解决什么问题;
论文的主要观点;
与课题相关的历史回顾;
写作资料的来源、性质及其运用情况,论文的规划和简要内容;
研究中的新发现;
课题的意义等。
(2)正文
正文是论文的核心部分,是作者学术理论水平和创造性工作的综合体现,是作者运用掌握的材料与方法进行论证、得出结论的部分,其任务是分析问题和解决问题。
根据不同论文研究的课题性质、研究方法的不同,理论型、实验型和描述型论文的正文格式和写法不尽相同,但他们的要求是一致的。
即:
主题明确:
全文围绕主题展开讨论,不离题;
论证充分:
有观点、有思路、有材料、有说服力;
结论清楚:
研究导出的结论不含糊、易理解;
逻辑严密:
文字精炼流畅、条理清晰。
(3)结论
结论是论文要
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- 基于 proe 齿轮 加工 设计 仿真