减速器结构的三维设计课程设计说明书.doc

目录引言一. 减速器三维设计-21. 机盖的设计-22. 机座的设计-33. 轴与齿轮设计-44. 轴承设计-115. 轴承端盖设计-136. 其他部件设计-16二. 装配设计-29三. 仿真设计-31四. 工程图设计-34五. 总结-35六. 致谢语-36七. 参考文献-30引言一个国家的兴盛与其工业水平息息相关，强大的工业水平证明一个国家各方面的实习，不仅仅是军事的强大，也代表着科技水平的强大。Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。Pro/Engineer软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，Pro/Engineer作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广。是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。课程设计的目的是通过这次课程设计应熟悉和掌握软件的使用操作的相关知识，重点掌握复杂零件装配设计的操作过程，掌握常用工程特征工具栏和基础特征工具栏的各项命令，达到能熟练使用操作命令。掌握一级圆柱斜齿轮减速器的三维造型设计过程，并通过一级圆柱齿轮减速器的造型设计来熟悉复杂零件装配建模的设计方法。是毕业之前进入设计岗位的岗前培训和设计知识的整合和复习。通过课程设计这一实践环节，使学生更好地理解和掌握本课程的基本理论和方法，更加重视学生的学习能力，实践能力和创新能力的培养,培养理论联系实际的设计系思想，训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识。作为一名机械专业的学生，Pro/E是一款必学的软件，有助于自己对机械各个部件的了解，同时也有助于自己的三维空间想象能力的建立。一、减速器三维设计1. 机盖的设计1) 新建零件upcover.prt取消缺省模块-mmns_part_solid，进入绘图界面，以FRONT面为基准草绘，用拉伸、拉伸切除命令创建大体机盖。2) 创建轴承孔，以FRONT基面为草绘面，草绘直径86和112的圆，两侧拉伸178。3) 画出凸缘形状并拉伸12图1-14) 用拉伸与拉伸切除做窥视孔5) 用筋命令创建肋板、吊环。6) 用拉伸创建吊环圆孔。7) 在凸缘上创建草绘并做拉伸做机盖与机座连接座。8) 凸缘螺栓机盖机座螺栓孔。9) 用孔特征、镜像特征、阵列特征做窥视孔上的螺纹孔和轴承端盖孔并修饰螺纹。10) 为机盖各个部分做倒角。图1-22. 机座的设计1) 新建零件：downcover.prt2) 做草绘拉伸做出机座的基本形状。3) 复制机盖上的凸缘形状调整位置后做拉伸。4) 拉伸做出轴承座。5) 在凸缘上做草绘拉伸做出机盖与机座连接螺栓座。6) 拉伸切除做出机座内腔与轴承座。7) 用筋工具做出机座上的肋并合并成组做镜像特征。8) 用筋工具做出机座两侧吊钩。9) 旋转基面做机座上的游标座和油塞座并打孔。图1-310) 用草绘工具做图并拉伸切除做出机座各个部位孔特征并修饰螺纹孔。11) 对机座小部位进行倒角处理。图1-43. 轴与齿轮设计1) 创建大齿轮轴：gearmax.prt2) 画出草图并做旋转特征。图3-13) 创建与TOP基面平行并与圆柱相切的基面DTM1和DTM2，以这两个基面为基准使用拉伸切除工具做键8×7×32，键10×8×32.4) 对大齿轮轴进行倒角和倒圆角后保存。如图图1-55) 创建大齿轮零件：m_gear_wheel.prt6) 设置如下图所示参数：图1-67) 添加如下关系：/*齿轮基本关系式ha=(hax+x)*mnhf=(hax+cx-x)*mnd=mn*z/cos(beta)da=d+2*hadb=d*cos(alpha)df=d-2*hf8) 草绘四个圆，并在草绘里添加关系：图1-7/*齿轮基本圆关系式sd0=dasd1=dbsd2=dfsd3=d9) 使用方程创建渐开线并建立基面镜像图1-810) 拉伸齿根圆成实心圆，拉伸分度圆成曲面图1-911) 拉伸分度圆成曲面，并草绘一条轴线投影至曲面图1-1012) 画出齿形同时用方程做出另一个端面齿形位置图1-1113) 混合扫描做出第一个斜齿图1-1214) 复制第一个斜齿并进行阵列图1-1315) 拉伸切除出于轴连接孔并给齿轮做倒角后保存退出图1-1416) 创建小齿轮轴零件：min_gear_wheel17) 设置如下参数和关系：图1-15/*齿轮基本关系式ha=(hax+x)*mnhf=(hax+cx-x)*mnd=mn*z/cos(beta)da=d+2*hadb=d*cos(alpha)df=d-2*hf18) 做如下草绘并旋转图1-16图1-1719) 在TOP基面上做草绘画4个圆并做斜齿（过程如大齿轮）20) 在轴上做基面并做拉伸切除做出键位6×6×32图1-1821) 保存退出4. 轴承设计1) 创建大齿轮上的轴承部件：2) 创建max_bearing_d.prt3) 做如下图草绘：图1-194) 使用旋转工具并做拉伸切除得图1-205) 反向切除获得max_bearing_u.prt部件图1-216) 创建轴承内圆柱部件：qiuzhui.prt图1-227) 创建组件装配轴承：max_bearing.asm8) 将max_bearing_d.prt按缺省放置，max_bearing_u.prt使用销钉装配，圆柱部件qiuzhui.prt使用自定义完全装配做圆周阵列9) 检查干涉，发现qiuzhui.prt与max_bearing_d.prt有干涉，做干涉切除10) 保存退出11) 同样步骤做出小齿轮轴上的轴承min_bearing.asm5. 轴承端盖设计1) 创建大齿轮座上的轴承端盖部件：w_bearing_cover_max.prt2) 做如下草绘并旋转：图1-233) 做拉伸切除切出切口图1-244) 如下草绘并旋转做出羊毛毡圈位置图1-255) 用孔工具做轴承端盖上的螺栓孔，并做圆周阵列阵列4个6) 做拉伸切除：切除与小齿轮座上轴承端盖交叉部分图1-267) 使用草绘并旋转做轴承端盖上的羊毛毡圈：washer_max.prt图1-278) 草绘并拉伸做如下调整垫片：max_tiaozhengdianpian.prt图1-289) 创建装配体：all_m_bearing_cover.asm10) 使用同样的方法做小齿轮上的轴承端盖：all_min_bearing_cover.asm11) 使用同样的方法做其他两面的轴承端盖：min2_bearing_cover.asm和max2_bearing_cover.asm6. 其他部件设计：1) 创建窥视孔盖：view_cover.prt2) 草绘并拉伸做出窥视孔盖,并做倒角图1-293) 创建窥视孔盖上调整垫片：view_cover_mat.prt图1-304) 创建窥视孔上通气器：tongqiqi.prt图1-315) 装配窥视孔上部件：view_tq.asm并焊接通气器图1-326) 使用旋转工具创建游标卡尺头oil_ruler.prt图1-337) 使用旋转工具创建游标卡尺尺部：oil_ruler_staff.prt图1-348) 装备游标卡尺：oil_ruler.asm 并焊接尺部与头部图1-359) 创建油塞：luosai.prt通过拉伸旋转切除做成下图：图1-3610) 通过参数化创建各个型号螺栓、螺母、垫片创建螺栓设置如下参数：图1-37加入如下关系d=10l=25b=20k=6r=0.4e=17.59s=16p=0.75然后通过拉伸、拉伸切除、旋转、螺纹修饰做出螺栓图1-38创建螺母设置如下：图1-39加入如下关系：d=10s=16e=17.77m=8.4p=1.5通过拉伸、拉伸切除、旋转切除做出螺母图1-40创建垫圈通过旋转、拉伸起初做出垫圈图1-4111) 如上分别做出M6、M8、M10、M12、M16螺栓12) 如上分别做出M10、M12螺母13) 如上分别做出M10、M12垫圈14) 设计圆头平键：6×6×32,8×7×32,10×8×32图1-42二、 装配图设计1. 创建下机体组件:all_downcover.asm2. 取消缺省模板3. 插入装配元件：downcover.prt 选择用户定义-缺省约束图2-14. 插入装配元件: youquan.prt 选择用户定义完全约束5. 插入装配元件：yousai.prt 选择用户定义完全约束6. 插入装配元件：oilruler.asm 选择用户定义完全约束7. 下机箱装配完成如下图，保存退出图2-28. 创建上机体组件：upcover_view.asm9. 插入元件：upcover.prt 采用用户定义-缺省约束10. 插入窥视孔盖组件：view_tq.asm 采用用户定义完全约束11. 插入M6螺栓并完全约束后阵列出通气孔盖上所有螺栓12. 插入启盖螺钉：M10_24_BOLT.prt 并完全约束13. 上机体装配完毕如下图，保存退出图2-314. 创建最后装配：up_cover.asm15. 插入装配组件：all_downcover.asm并缺省约束16. 插入装配组件：upcover_view.asm并使用用户定义与下机体完全约束17. 隐藏上机体组件，插入大齿轮组件：max_gear_wheel_sharf.asm18. 采用销钉连接完成连接定义图2-4图2-519. 完成小齿轮组件的装配：min_gear_wheel.asm20. 使用用户定义将各个轴承完全约束在齿轮轴上图2-621. 隐藏齿轮轴及轴承，使用用户定义将各个轴承端盖完全约束在下机体上图2-722. 完全约束装配轴承端盖上M6和M8并采用镜像合并成组进行圆周阵列图2-823. 分别插入M12螺栓、垫圈、螺母并采用用户定义完全约束24. 将M12螺栓、垫圈、螺母合并成一组进行复制黏贴装配25. 完成M10螺栓、垫圈、螺母装配图2-926. 测量轴承到机体内壁的距离，创建挡油环：dangyouhuan.prt并装配图2-1027. 测量并在组件模式下分别齿轮上的挡环：min_danghuan.prt, min_danghuan2.prt, max_danghuan.prt，max_danghuan2.prt图2-1128. 在组件里创建定位销钉孔特征：使用如下草图图2-1229. 创建销钉元件：position.prt并装配30. 完成装配如下图，保存退出图2-13图2-14三、仿真设计1. 打开装配组件：up_down.asm2. 选择菜单栏中的应用程序-机构，隐藏upcover_view.asm方便设置3. 选择定义齿轮副连接图标，选择运动轴并输入分度圆直径图3-14. 创建伺服电动机设定如下图：图3-25. 点选机构分析图标并设置如下：图3-36. 点击运行后确定7. 点击回放图标，保存仿真运动：chilunchuandong.pbk图3-48. 保存退出四、工程图设计1. 新建绘图-文件名gc_up_down.drw-取消缺省模式-空-横向-标准大小A0，绘图的界面，进行后作图操作。2. 点击选择up_down.asm，导入零件插入主视图，分别插入投影左试图、俯视图，并进行剖切和标注图4-13. 创建小齿轮轴工程图：新建A3绘图：GC_MIN_GEAR_WHEEL.DRW4. 插入普通视图: gear_wheel.prt 并进行标注图4-25. 创建大齿轮工程图：新建A3绘图：GC_MAX_GEAR_WHEEL.DRW6. 插入普通视图: max_gear_wheel_bf.prt 并进行标注图4-3五、总结通过这三周的专业课程设计，我对机械设计的理解更深了，也更加喜欢机械设计了，把自己设计的东西通过PRO/E软件做出来是对自己的设想及设计的一种肯定，也是对自己的一种鼓舞，同时激发了我对机械设计的喜爱。减速器结构的三维设计是机械设计课程的最后一个重要教学环节，也是高等工科院校大多数专业学生较全面的设计能力训练，为我们培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计和有关课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识。我认为要学好PRO/E软件需要持之以恒的练习，多去图书馆寻找相关书籍，通过书籍充实自己的PRO/E知识，多做练习，对各种可能的方法进行尝试，并找出适合自己的操作及方法和风格，学pro/e的时候，要注重方法和原理，多问几个为什么，同样的一个产品，是不是还有其它更为方便的方法，不要有能够做出来了就行的态度，要端正此态度。碰到不会的问题，决不能放过，可以多观摩别人的操作，学习别人操作好的一面最主要的事做PRO/E设计的时候需要有合理设计次序的，这样做设计的时候才不容易出错，并且能够做到思路清晰，更能提高设计的速度。六、致谢本次的专业课程设计时间很短， 过程是忙碌、紧张的，但是我觉得很充实，因为在这次的课程设计中，我学到了许多，同时也知道，要需要一个软件，就需要长期不断的练习，同时找出最适合自己的操作方法。同时这次课程设计也让我复习了机械设计方面的知识，为以后自己的机械路程铺平了道路。在本次课程设计中，指导老师曾老师和李老师给了我很大的帮助，曾老师风趣的教学和李老师严谨的态度及他们深厚的理论水平都使我收获颇多。没有老师的辛勤指导，我就没办法完成这次的课程设计。谢谢老师！七、参考文献1 肖翀，Pro/ENGINEER Wildfire 2.0中文版实体建模范例全程表现北京:科学出版社,20052 佟河亭, 冯辉，Pro/ENGINEER Wildfire中文版习题精解北京:人民邮电出版社,20063 裴东风, 陈勇, 刘行，Pro/ENGINEER野火版实战技巧精粹北京:科学出版社,20084 鄢利群，高路机械设计基础北京:化学工业出版社,20115 龚溎义，机械设计课程设计指导书北京：高等教育出版社，20096 吴宗泽，罗圣国，机械设计课程设计手册北京：高等教育出版社，2009