畢業(yè)設(shè)計(jì)----減速器的三維設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要 </b></p><p>　　減速器是一種用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的封閉式傳動(dòng)裝置，其主要功能是降低轉(zhuǎn)速，增大扭矩，以便帶動(dòng)大扭矩的機(jī)械，故在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用很廣，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率較高、傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠、使用維護(hù)方便和可成批生產(chǎn)等特點(diǎn),傳統(tǒng)圓柱齒輪減速器的手工設(shè)計(jì)方法過程繁瑣、周期長、效率低,隨著科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)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(shè)計(jì)方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足技術(shù)發(fā)展的需要。</p><p>　　傳統(tǒng)的減速器手工設(shè)計(jì)通常采用二維工程圖表示三維實(shí)體模型的做法。這種做法不僅不能以三維實(shí)體模型直觀逼真地顯現(xiàn)出減速器的結(jié)構(gòu)特征，而且對于一個(gè)視圖上某一尺寸的修改，不能自動(dòng)反映在其他對應(yīng)視圖上。同時(shí)，用這種方法生成的模型幾何數(shù)據(jù)不能直接用于計(jì)算機(jī)數(shù)控加工(CNC)、模具設(shè)計(jì)、有限元分析和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析中。并且要做大量分析與計(jì)

3、算，因而費(fèi)工費(fèi)時(shí)，設(shè)計(jì)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(shí),為迎合消費(fèi)者的需求,更加注重產(chǎn)品外觀造型的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí),設(shè)計(jì)者如果使用二維圖紙描述,其結(jié)構(gòu)很難表達(dá)清楚,特別是光滑曲面二維圖紙是無法表達(dá)的;而三維軟件則顯示了其獨(dú)特的優(yōu)勢,不但能準(zhǔn)確、直觀地表達(dá)產(chǎn)品的外觀,而且

4、會(huì)大大縮短設(shè)計(jì)周期,降低設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高設(shè)計(jì)效率,Pro/E軟件便是其中一個(gè)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(tái)，就減速器的裝配設(shè)計(jì)，實(shí)體造型設(shè)計(jì)，工程視圖等內(nèi)容進(jìn)行研究分析。</p><p>　　關(guān)鍵詞 ： 減速器；裝配設(shè)計(jì)；實(shí)體造型設(shè)計(jì)；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(guān)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)12</p><p>　　a.箱體零件的造型設(shè)計(jì)12</p><p>　　

16、b.軸類零件的造型設(shè)計(jì)16</p><p>　　c.輪類零件的造型設(shè)計(jì)18</p><p>　　第三章減速器裝配設(shè)計(jì)及工程視圖的形成………………………………………………… 19</p><p>　　3.1裝配設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.2工程視圖形成20</p><p><b>　　3.3標(biāo)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(jié) 24</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn) 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(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間，起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。圓柱 齒 輪 減速器作為普遍使用的傳動(dòng)裝置，其設(shè)計(jì)過程幾乎涉及機(jī)械設(shè)計(jì)各個(gè)方面，如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)件選型設(shè)計(jì)、潤滑與密封設(shè)計(jì)、幾何參數(shù)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)等。設(shè)計(jì)齒輪減速器時(shí)，若憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，則設(shè)計(jì)結(jié)果偏于保守;若用

19、傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，則因計(jì)算過程繁瑣，容易出錯(cuò)，且設(shè)計(jì)周期長、浪費(fèi)人力。而利用CAD手段進(jìn)行設(shè)計(jì)，可提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)周期。</p><p>　　90年代以來，隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主的信息技術(shù)的發(fā)展，世界經(jīng)濟(jì)格局發(fā)生了巨大的變化，逐步形成了一個(gè)統(tǒng)一的一體化市場，經(jīng)濟(jì)循環(huán)加大、加快，市場競爭日趨激烈。隨著現(xiàn)代社會(huì)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)到投產(chǎn)是一個(gè)復(fù)雜的過程，它包括產(chǎn)品總體方案設(shè)計(jì)、概念設(shè)計(jì)、制造加工與裝配等多個(gè)環(huán)節(jié)。其間還要進(jìn)行一些分析與校核.傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)平臺(tái)，才能不斷快速地推出適應(yīng)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(shù) 作為加速產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的有效途徑，

21、越來越得到設(shè)計(jì)人員的重視。眾多行業(yè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，采用CAD技術(shù)可以顯著地縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)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(shù)的發(fā)展與應(yīng)用水平已成為衡量一個(gè)國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志。因此，國家“863”計(jì)劃專門投資，支持三計(jì)算維CAD</p><p>　　隨著我國CAD應(yīng)用工程的普及和推廣，CAD技術(shù)已在許多企業(yè)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)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(shè)計(jì)中，原有的幾何模型是設(shè)計(jì)者利用固定的尺寸值得到的，零件的結(jié)構(gòu)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(yīng)的幾、何模型。為了能夠更直觀、更全面地反映設(shè)計(jì)意圖，可借助參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件Pro/ENGINEER建立相應(yīng)的減速器零件三維實(shí)體模型。</p><p>　　1.2 CAD國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀</p>&

23、lt;p>　　計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerA ided Design，簡稱CAD)是指工程技術(shù)人員以計(jì)算機(jī)為工具進(jìn)行設(shè)計(jì)活動(dòng)的全過程:包括資料檢索、方案構(gòu)思、分析計(jì)算、工程繪圖和編制技術(shù)文件等，是隨著計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備及軟件的發(fā)展而形成的一門綜合性很高的新技術(shù)[1].廣義的CAD包括設(shè)計(jì)和分析兩個(gè)方面。CAD技術(shù)本身是一項(xiàng)綜合性的、技術(shù)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及許多學(xué)科領(lǐng)域，如計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程、計(jì)算數(shù)學(xué)、幾何造型、計(jì)算機(jī)圖形顯示、數(shù)據(jù)

24、結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫、仿真、數(shù)控、機(jī)器人和人工智能學(xué)科和技術(shù)以及與產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造有關(guān)專業(yè)知識(shí)等。CAD技術(shù)可以承擔(dān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析、有限元分析、數(shù)控加工與仿真等環(huán)節(jié)的關(guān)鍵工作，與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容和方式相比產(chǎn)生了根本性的變革。</p><p>　　CAD/CAM 技術(shù)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(jī)械、電子、輕工、建筑工程設(shè)計(jì)、服裝設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。近40多年來，

25、工業(yè)發(fā)達(dá)國家的CAD/CAM技術(shù)不斷創(chuàng)新、系統(tǒng)不斷完善，逐漸發(fā)展形成了一個(gè)從研究開發(fā)、生產(chǎn)制造、推廣應(yīng)用到銷售服務(wù)一條龍的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。CAD技術(shù)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(dòng)作建模，同時(shí)促進(jìn)了模型真實(shí)感渲染、有限元分析、機(jī)構(gòu)仿真計(jì)算等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展:CAM技術(shù)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(shí)的加工、自動(dòng)化NC和基于毛坯殘留知識(shí)三大技術(shù)為基礎(chǔ)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(qiáng)有力的保證。經(jīng)過 幾 十 年的探索，計(jì)算機(jī)輔助造型技術(shù)己發(fā)展到特征造型和參數(shù)化、變量化設(shè)計(jì)階段，為實(shí)體模型向產(chǎn)品模型的轉(zhuǎn)化鋪平了道路。同時(shí)，CIMS、并行工程、虛擬制造等設(shè)計(jì)制造模式的發(fā)展，使得產(chǎn)品模型必須實(shí)現(xiàn)全生命周期中的信息共享、各種模型數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)葐栴}。60年代，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，在計(jì)算機(jī)屏幕上繪圖變?yōu)榭尚校珻AD</p>

27、<p>　　此后，CAD技術(shù)迅速發(fā)展并經(jīng)歷了四次技術(shù)革命:曲面造型技術(shù)、實(shí)體造型技術(shù)、參數(shù)化技術(shù)及變量化技術(shù)[1]，其主要發(fā)展階段和特點(diǎn)如下:20世紀(jì)60年代，CAD的主要特點(diǎn)是交互式二維繪圖和三維線框模型。20世紀(jì)70年代，CAD的主要技術(shù)特點(diǎn)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(shí)用化，從二維的電路設(shè)計(jì)發(fā)展到三維的飛機(jī)、造船、汽車等設(shè)計(jì)。曲面造型技術(shù)帶來了第一次CAD技術(shù)革命。20世紀(jì)80年代，CAD的

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

29、技術(shù)的發(fā)展，其系統(tǒng)性能提高，價(jià)格降低，CAD開始在設(shè)計(jì)領(lǐng)域全面普及，成為必不可少的設(shè)計(jì)工具CAD之所以在短短的30年內(nèi)發(fā)展如此迅速，是因?yàn)樗侨祟愒?0世紀(jì)取得的重大科技成就之一，它幾乎推動(dòng)了一切領(lǐng)域的設(shè)計(jì)革命，徹底改變了傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)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(yīng)用CAD技術(shù)來進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，能使設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、維修工作快速而高效地進(jìn)行，所帶來的經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯的。</p>

30、<p>　　近幾年來 ，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，CAD技術(shù)已經(jīng)由發(fā)達(dá)國家向發(fā)展中國家擴(kuò)展，而且發(fā)展的勢頭非常迅猛。因?yàn)楫?dāng)今世界工業(yè)產(chǎn)品的市場競爭，歸根結(jié)底是設(shè)計(jì)手段和設(shè)計(jì)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(shù)。我國 CAD技術(shù)的研究和開發(fā)工作起步相對較晚，自80年代開始，CAD技術(shù)應(yīng)用工作才逐步得到了開展。國家逐步認(rèn)識(shí)到開展CAD應(yīng)用工程的必要性和可靠性，并在全國各個(gè)行業(yè)大力推廣CA

31、D技術(shù)，同時(shí)展開CAD技術(shù)的開發(fā)和研制工作。近年來，我國CAD技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用取得了長足的發(fā)展，除對許多國外軟件進(jìn)行了漢化和二次開發(fā)以外，還誕生了不少具有自主版權(quán)的CAD系統(tǒng)，如高華CAD、開目CAD等，由于這些軟件價(jià)格便宜，符合本國國情和標(biāo)準(zhǔn)，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(dá)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(yīng)用的時(shí)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(lǐng)了國際市場。這些國外軟件公司利用其技術(shù)和資金的優(yōu)勢，開始大力向我國市場進(jìn)軍，目前，</p><p>　　隨著 CAD技術(shù)的不斷研究、開發(fā)與廣泛應(yīng)用，對CAD技術(shù)提出越來越高的要求。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，CAD技術(shù)和CAD軟件也不斷發(fā)展。新形勢、新技術(shù)必將導(dǎo)致CAD技術(shù)呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢151:集成化、智能化、并行化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化。這

33、里不一一敘述。從CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢，可以看出，CAD正經(jīng)歷著由傳統(tǒng)技術(shù)向現(xiàn)代技術(shù)的轉(zhuǎn)變，為此，提出“現(xiàn)代CAD技術(shù)”的概念，可表述如下:現(xiàn)代CAD技術(shù)是指在復(fù)雜的大系統(tǒng)環(huán)境下，支持產(chǎn)品自動(dòng)化設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理論和方法、設(shè)計(jì)環(huán)境、設(shè)計(jì)工具各相關(guān)技術(shù)的總稱，它們能使設(shè)計(jì)工作實(shí)現(xiàn)集成化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，達(dá)到提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本和縮短設(shè)計(jì)周期的目的。</p><p>　　從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度看，隨著CAD、人工智能、多

34、媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，人們對設(shè)計(jì)過程會(huì)有更深的認(rèn)識(shí)，對設(shè)計(jì)思維的模擬也將達(dá)到新的境界，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法必然會(huì)朝著多元化、一體化的方向發(fā)展，人機(jī)交互方式也將變得更加自然，創(chuàng)新設(shè)計(jì)的手段更為先進(jìn)和有效.從整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的發(fā)展趨勢看，并行設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)、虛擬軸類產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工程圖自動(dòng)生成技術(shù)與實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、敏捷設(shè)計(jì)、全生命周期設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)方法代表了現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式的發(fā)展方向。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(luò)化、智能化的方向發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(tái)，就以下內(nèi)容進(jìn)行研究分析。</p><p>　　1.pro/E主要性能、各個(gè)模塊簡介；</p>

36、<p>　　2.利用 Pro/E軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了減速器零部件快速、準(zhǔn)確的三維建模?；谔卣鞯膶?shí)體造型,容易修改,能及時(shí)響應(yīng)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(fèi)．減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作條件，部分實(shí)現(xiàn)了勞動(dòng)密集型向知識(shí)密集型的轉(zhuǎn)變；</p><p>　　3.利用 Pro/E軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了減速器零部件之間的快速裝配設(shè)計(jì)；</p><p>　　4

37、.由減速器的三維實(shí)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(shí)現(xiàn)了三維實(shí)體模型和二維工程圖之間的數(shù)據(jù)修改互動(dòng)。并利用其交互性將二維視圖在AutoCAD中進(jìn)行編輯修改。</p><p>　　第二章、減速器零部件pro/E的三維造型設(shè)計(jì)</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(shù)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(lǐng)域中占有著重要地位，并作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)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(gè)提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決牲的相關(guān)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(jìn)行選擇，而不必安裝所有模塊。Pro/E的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程集成到一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機(jī)上。</p><p>　　Pro/E采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理等，保證用戶

40、可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。</p><p>　　自從面世以來以全參數(shù)化尺寸驅(qū)動(dòng)基于特征單一全關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫等優(yōu)點(diǎn)深受用戶好評(píng)，并成為國際參數(shù)化的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)該系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的多項(xiàng)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(dá)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(dāng)多的用戶，國內(nèi)許多

41、大學(xué)也選用Pro/E作為進(jìn)行研究開發(fā)的基礎(chǔ)軟件平臺(tái)。</p><p>　　2.2 pro/E的特性</p><p>　　Pro/E的主要特性如下：</p><p>　　（1）以特征為設(shè)計(jì)單位</p><p>　　Pro/E以最自然的思考方式從事設(shè)計(jì)工作，例如鉆孔、開槽、圓角等，均視為零件設(shè)計(jì)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(shè)

42、計(jì)。</p><p><b>　　（2）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(shí)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(gè)公共數(shù)據(jù)庫。</p><p><b>　?。?）參數(shù)化設(shè)計(jì)</b></p><p>　　Pro/E創(chuàng)建的模型

43、以尺寸數(shù)值作為依據(jù)。設(shè)計(jì)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(dòng)作幾何形狀的改變，不會(huì)遺漏所需要修改的尺寸。</p><p><b>　?。?）全相關(guān)性</b></p><p>　　Pro/E所有模塊都全相關(guān)聯(lián)，某一處的改變都會(huì)貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，同時(shí)自動(dòng)更新所有文檔，以確保設(shè)計(jì)的準(zhǔn)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(dòng)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(dòng)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(shè)置某些必要的裝置和零件，這些裝置和零件及箱體上相應(yīng)的局部結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)</p><p>　　a.箱體零件的造型設(shè)計(jì)</p><p>　　1．上箱體造型設(shè)計(jì) </p><p>　?。?）以 FRONT面為草繪平面，以RIGHT面為參照平面進(jìn)行草繪，再進(jìn)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(jìn)行草繪，再進(jìn)行拉伸切除、倒圓角命令生成如下圖所示的特征：</p><p>　?。?）以TOP面為草繪平面，進(jìn)行草繪，并進(jìn)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(zhǔn)平面進(jìn)行鏡像，生成另一側(cè)的拉伸特征。</p><p>　?。?）以FRONT面為草繪平面，進(jìn)行草繪，并進(jìn)行拉

47、伸生成如下圖所示的特征，并選中該特征進(jìn)行鏡像生成上箱體另一側(cè)的特征。</p><p>　　（5）以DTM1為草繪平面，草繪后進(jìn)行拉伸生成如下圖所示的筋特征</p><p>　?。?）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(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）以TOP

48、面為基準(zhǔn)平面，以RIGHT面為參照平面進(jìn)行草繪，草繪一個(gè)長368寬104的矩形，并且矩形的中心在坐標(biāo)原點(diǎn)，然后進(jìn)行拉伸。生成下箱體毛坯。</p><p>　?。?）以步驟(1)中的毛坯側(cè)面為草繪平面，草繪坐墊平面，然后進(jìn)行拉伸生成坐墊，并進(jìn)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(jìn)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(cè)面為草繪平面，F(xiàn)RONT面為參照平面進(jìn)行草繪，再進(jìn)行拉伸生成如下圖所示特征，再進(jìn)行鏡像，生成另一側(cè)的拉伸特征。</p><p>　?。?）以步驟（4）中的草繪平面為基準(zhǔn)平面進(jìn)行草繪，并進(jìn)行拉伸生成如下圖所示的特征，再進(jìn)行鏡像生成另一側(cè)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(jìn)行鏡像生成另一側(cè)的筋特征。</p><p>　　（7）選取孔特征，再進(jìn)行打孔，并進(jìn)行倒圓角生成如下圖所示的特征。</p><p>　　（8）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(shè)計(jì)</p><p>　　軸為減速器的核心零件，其上安裝有齒輪，起傳遞運(yùn)

51、動(dòng)和扭矩的作用，低速軸為轉(zhuǎn)矩輸出軸，通過齒輪配合將小扭矩、高轉(zhuǎn)速的輸入轉(zhuǎn)化為大扭矩、低轉(zhuǎn)速的輸出。</p><p>　　在機(jī)械設(shè)計(jì)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(zhuǎn)體特征生成軸體，一個(gè)或多個(gè)切除拉伸實(shí)體特征構(gòu)成鍵槽，最后添加倒角,具體過程如下：</p><p>　　首先進(jìn)入建立零件實(shí)體的環(huán)境，選擇ISO制式的 “mmns_part_solid”模板，選擇默認(rèn)的基

52、準(zhǔn)面體系，進(jìn)入草圖狀態(tài)，繪制如b_1所示的圖形，選擇默認(rèn)的旋轉(zhuǎn)角度360度，生成軸實(shí)體特征。再選擇拉伸切除命令，選擇旋轉(zhuǎn)軸的基準(zhǔn)平面為草繪截面，進(jìn)行草繪，然后切除產(chǎn)生鍵槽特征，在進(jìn)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(shí)體軸b_2</b></p><

53、p>　　c.輪類零件的造型設(shè)計(jì)</p><p>　　該減速器輪類零件主要是齒輪，齒輪是各種機(jī)構(gòu)中應(yīng)用最為廣泛的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它用來傳遞空間兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，具有功率范圍大、傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)比準(zhǔn)確、使用壽命長、工作安全可靠等特點(diǎn)，屬常用件，部分參數(shù)已標(biāo)準(zhǔn)化。</p><p>　　因?yàn)槭菢?biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪，因此我們可以通過創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)齒輪漸開線來創(chuàng)建齒輪。</p><p>

54、;　　（1）建立齒輪毛坯實(shí)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(biāo)準(zhǔn)齒輪漸開線</p><p>　　打開基準(zhǔn)特征工具欄上的曲線命令，選取“從方程”選項(xiàng)，再在“曲線：從方程”對話框中設(shè)置坐標(biāo)類型為“笛卡爾”，后在彈出的“記事本”界面中進(jìn)行漸開線的定義。</p><

55、p><b>　　創(chuàng)建漸開線的過程</b></p><p>　?。?）齒廓間隙草圖繪制</p><p>　　對步驟（2）中的漸開線曲線進(jìn)行鏡像，得到另一側(cè)的漸開線曲線，再用復(fù)制、鏡像命令得到一個(gè)齒廓間隙的另一側(cè)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(shè)計(jì)及工程視圖的形成</p><p><b>　　3.1裝配設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　裝配的大致過程是：</b></p>

57、<p>　　把一個(gè)基礎(chǔ)元件放進(jìn)空組件文件作為基準(zhǔn)，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(zhǔn)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(shè)計(jì)是按一定的順序進(jìn)行的,先進(jìn)行部件裝配,然后用部件裝配成減速器。</p><p>　?。?）輸出軸系裝配結(jié)果

58、如下圖所示</p><p><b>　　輸出軸模型裝配設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）輸入軸裝配結(jié)果如下圖所示</p><p><b>　　輸入軸模型裝配設(shè)計(jì)</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>　?。?）減速器總裝配結(jié)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(shù)人員由良好的繪圖技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)技巧。實(shí)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(shè)置和了解軟件的特性，并要求根據(jù)自己的實(shí)際需要?jiǎng)?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(xì)視圖、投影視圖、輔助視圖和旋轉(zhuǎn)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(dá)減速器的裝配視圖需要四個(gè)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(biāo)注</b></p><p>　　創(chuàng)建完了工程圖的各個(gè)視圖以后,為了充分表達(dá)零件的信息,還需要進(jìn)行各種必需的尺寸標(biāo)注。由于工程圖模塊在創(chuàng)建工程圖時(shí)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(shí)的尺寸信息也將在工程圖中被繼承下來。在完成各項(xiàng)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(biāo)注只需簡單設(shè)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(shè)置需要的顯示項(xiàng)目,通過“拭除”面板來設(shè)置從視圖中需要?jiǎng)h除的

63、項(xiàng)目,然后對尺寸標(biāo)注作簡單修改即可,如下圖所示:</p><p>　　幾何公差的標(biāo)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(biāo)注幾何公差.在該對話框中可以完成平行度垂直度等標(biāo)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(diǎn),以便于進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ),因?yàn)樵S多復(fù)雜零件都不是由一款軟件設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)。</p><p>　　使用pro/mechanica做

65、工程分析.可以進(jìn)行靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析,疲勞分析，可以最大限度優(yōu)化設(shè)計(jì),保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的可靠性。</p><p>　　3.用pro/E進(jìn)行模具設(shè)計(jì)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(shí),一個(gè)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(jìn)行編輯修改，轉(zhuǎn)換時(shí)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(shí)的格式轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換時(shí),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(shí)現(xiàn)CAD、CAM、CAE三級(jí)模型同一性。</p><p>　　總結(jié) 減速器在工業(yè)行業(yè)中應(yīng)

68、用較為廣泛，而且各大高校在課程設(shè)計(jì)中已對減速器進(jìn)行了設(shè)計(jì)。本文以減速器為例，系統(tǒng)的介紹了pro/E的零件實(shí)體造型模塊、裝配設(shè)計(jì)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(yīng)用及pro/E軟件的特性。通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件對減速器進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)和工程視圖形成以及利用輔助軟件之間的交互性進(jìn)行二次完善設(shè)計(jì)。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(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，因?yàn)閷σ恍?fù)雜零件他不再是用一種

69、軟件獨(dú)立設(shè)計(jì)完成。就如同本文中的減速器通過pro/E進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)，但最終的二維視圖則轉(zhuǎn)換到 AutoCAD中進(jìn)行編輯修改，這就充分利用了各軟件的特性。當(dāng)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(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，因?yàn)橐豢钫孳浖膬r(jià)格也是不匪的。</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展， CAD/CAM技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，成為當(dāng)代杰出的工程技術(shù)成就之一。尤其在當(dāng)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(yīng)變和生存能力，參與國際合作，是擺在各個(gè)企業(yè)面前的尖銳問題。CAD/CAM技術(shù)從根本上改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、組織模式，對于推動(dòng)現(xiàn)有企業(yè)的技術(shù)改造、帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變革、發(fā)展新興技術(shù)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)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(shí)間，提高生產(chǎn)效率，縮減成本，避免資源浪費(fèi)。 </p><p>　　參考文獻(xiàn) [1]PRO/ENGINEER wildfire 高級(jí)設(shè)計(jì) 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(shí)實(shí)例與技術(shù)[M]. 西安電子科技大學(xué)出版社 </p><p>　　[3]PRO/ENGINEER wildfire 4.0 工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(chǔ)與實(shí)例教程 田彧 化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　[5]機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 唐增全 何永然 劉安俊 華中科技大學(xué)出版社</p><p>　　[6]PRO/ENGINEER wildfire 2.0 特征與二維實(shí)體建模 齊從謙 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[7] PRO/ENGINEER從零件到整機(jī) 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(dǎo)師***教授的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到設(shè)計(jì)的最終完成，XX教授都始終給予我細(xì)心的