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基于Proe的齒輪參數化設計與運用.doc

'基于Proe的齒輪參數化設計與運用.doc'
?基于PRO/E的齒輪參數化設計與運用目錄摘要 ……………………………………………………………………………………………3關鍵詞 ……………………………………………………………………………………………3Abstrac ……………………………………………………………………………………………3Key words ………………………………………………………………………………………3第1章 緒論………………………………………………………………………………………4設計的目的和意義……………………………………………………………………………4設計的目標和任務 …………………………………………………………………………4第2章pro/e三維建?;A ……………………………………………………………………52.1 建模應遵循的標準 ……………………………………………………………………52.2 建模應注意的問題 ……………………………………………………………………52.3 建模技巧…………………………………………………………………………………62.4 程序設計與關系 ………………………………………………………………………72.4 機構、裝配與運動仿真…………………………………………………………………7第3章 齒輪及其設計……………………………………………………………………………83.1 圓柱直齒輪設計 ………………………………………………………………………83.2齒輪結構設計……………………………………………………………………………13第4章 基于pro/e的參數化設計………………………………………………………………154.1齒輪三維建?!?5第5章 基于pro/e的齒輪參數化設計下的機械時鐘建?!?95.1時鐘設計方案……………………………………………………………………………195.2 時鐘齒輪設計 …………………………………………………………………………195.3 骨架及連接零件設計 …………………………………………………………………205.4 時鐘組裝設計 …………………………………………………………………………23第6章 基于pro/e的齒輪參數化設計下的機械時鐘仿真設計 ……………………………275.1 運動副及電機創建 ……………………………………………………………………275.2 運動仿真 ………………………………………………………………………………285.3動畫輸出…………………………………………………………………………………30第7章 基于pro/e的齒輪參數化設計下的機械時鐘仿真設計 ……………………………315.1 數控加工技術……………………………………………………………………………315.2 齒輪加工…………………………………………………………………………………32參考文獻……………………………………………………………………………………………37摘要齒輪是機械中常用零件,參數化設計是利用Pro/E軟件進行設計的最重要的特點,運動仿真反映設計的結構等是否合理。本文運用了大型三維實體建模軟件Pro/E齒輪結構進行了參數化設計,包括對齒輪模型建立的方法、技巧及注意問題的討論,并對其進行了三維實體建模的實現,并通過石英鐘的建模與運動仿真分析,從而體現了整個設計的意義。參數化設計方法與傳統設計方法相比,其最大的不同在于它存儲了設計的整個過程,能設計出一族而不是單一的產品模型。參數化設計對于獲得比較精確的數據來指導實際的生產和提高齒輪結構設計的準確性和可靠性提供了一定的數據,而運動仿真分析準確傳達了設計的結果。本文所提供的Pro/E三維實體建模參數化設計方法,對使用Pro/E軟件進行齒輪進行設計的相關人員具有積極的意義。關鍵詞 齒輪/三維實體建模/ Pro/ENGINEER/參數化設計/運動仿真Turn design and usage according to the wheel gear parameter of PRO/EAbstractThe wheel gear is an in common use spare parts in the machine, the parameter turn a design is make use of Pro/E the software carry on design most importance of characteristics, sport imitate true reflection design of structure etc. whether reasonable.This text usage the large and 3D entity set up the wheel gear structure of the mold software Pro/E to carry on parameter to turn design and include to the wheel gear model establishment of method, technique and attention problem of discussion, and as to it's carried on 3D entity to set up a mold of realization, and pass set up of quartz clock a mold and sport imitate true analysis, thus body now the whole meaning for design.The parameter turn design method and tradition design method to compare, it be the biggest of dissimilarity lie in it saving design of the whole process, ability design one clan but is not one of product model.The parameter turn design for acquire more precision of data to instruction actual of produce and exaltation wheel gear structure design of accuracy and credibility provided certain of data, but sport imitate true analysis accurate informed design of result.This text Pro/E 3。省略部分。無屑加工(見少無切削加工)方法,分為工件在常溫下進行加工的冷態成形和把工件加熱到1000℃左右進行加工的熱態成形兩類。前者包括冷軋、冷鍛、沖裁等;后者包括熱軋、精密模鍛、粉末冶金等。無屑加工齒輪可使材料利用率從切削加工的40~50%提高到80~95%以上,生產率也可成倍增長,但因受模具強度的限制,一般只能加工模數較小的齒輪或其他帶齒零件,同時對精度要求較高的齒輪,在用無屑加工成形后仍需要利用切削加工最后精整齒形。無屑加工齒輪需要采用專用的工藝裝備,初始投資較大,只有在生產批量較大時(一般達萬件以上)才能顯著降低生產成本?!±滠堼X輪 將齒輪形的軋輪向輪坯徑向進給,并按一定速比相互滾動,使輪坯外周產生塑性變形軋出齒形。冷軋可加工圓柱齒輪(直齒或斜齒)、非圓齒輪或帶細齒的零件,精度可達8~9級,齒面粗糙度可小至R0.63~0.16微米。對模數小于2.5毫米的齒輪,可從輪壞直接軋出齒形。模數大于2.5毫米時,通常先采用切削加工粗切,或鑄、鍛出齒形,再用冷軋對齒面作精整加工。冷軋一個齒輪的時間只需數十秒(見成形軋制)?!±溴扆X輪 按輪坯塑性變形和成形力的方式不同有冷擠(見擠壓)和冷鐓兩種。冷鐓是從冷擠發展而來的?!±鋽D是利用凸模和凹模的相對移動產生擠壓力,使坯料在模具的約束下塑性流動而得到齒形,常用于加工模數小于 3毫米的直齒圓柱齒輪、齒輪、花鍵軸或花鍵孔等。冷鐓是利用上模的錘擊力使坯料在模具中受壓縮而橫向流動形成齒形,常用于加工錐齒輪。通常需先把坯料頭部鐓粗,然后再鐓鍛齒形。冷鐓后的齒輪帶有飛邊,需用切削加工切去?!±溴懗尚蔚凝X輪尺寸誤差可控制在0.05毫米以下,齒面粗糙度可小至R3.5~0.3微米。對精度要求較高的齒輪,可在冷鍛成形后再加一道研磨工序精整齒形?!_裁齒輪 利用齒輪形的沖壓模(凸模和凹模)從板料沖切出齒輪(見沖裁),適于加工模數小于6毫米、厚度小于10毫米的片齒輪、齒條、棘輪、鐘表齒輪和儀表齒輪等。沖裁齒輪的精度可達8級,斷面粗糙度可小至R0.32~0.16微米。若沖裁時在工件周圍采用壓料板,并在工件下面設頂料器,使工件在完全壓緊的狀態下沖切,可防止沖裁齒輪翹曲變形并提高齒輪質量?!彳堼X輪 工作原理與冷軋相同,但熱軋是在工件加熱到1000℃以上的熱塑狀態下進行的。熱軋齒輪包括預熱、軋制和整形等工序,單件生產時間平均不到1分鐘,精度可達8~9級,一般不再精加工就可直接采用。對齒輪精度要求較高時,可在熱軋時預留 0.2毫米加工余量,然后用剃齒機或蝸桿砂輪磨齒機精切齒形?!【苣e扆X輪 把輪坯在保護氣氛爐中加熱到1000~1150℃,取出放到鍛錘的下模中,用上模錘擊數次鍛出齒形;也可先粗鍛成形,然后精鍛齒形(見模鍛)。精密模鍛適于加工模數小于 4毫米的錐齒輪(直齒或曲線齒)。為了減少鍛造過程中高溫加熱的輪坯接觸空氣而產生氧化皮的機會并提高齒輪精度,自70年代以來,較多采用高速錘進行高速鍛造,可使輪坯在熱塑性較好的狀態下一次錘擊成形。精密模鍛后的齒輪需先去除飛邊,然后以鍛出的齒槽作定位基準鉆、鉸或鏜削軸孔,再以軸孔為基準精加工齒輪外徑和其他部位。對于精度要求較高的齒輪,可在模鍛時預留0.5毫米加工余量,以便最后用機床精切齒形?!》勰┮苯瘕X輪 將金屬粉末原料(一般鐵粉占93~98%,銅粉占1.5~4%,石墨占0~0.3%)在模具中壓制成形,然后將輪坯在保護氣氛爐中以1100~1150℃的溫度保溫1.5~2.0小時進行燒結。燒結后的齒輪一般不必或很少切削加工粉末冶金齒輪的精度可達9級左右。用粉末冶金方法可加工各種齒形的齒輪,但制成的齒輪部一般含有5%以上的孔隙,材料密度為6.9~7.2克/厘米(,機械強度較低。因此,某些錐齒輪的制造常采用粉末鍛造的方法,即先用粉末冶金方法制成輪坯,再加熱至850~950℃進行精密模鍛,最后去除飛邊。鍛后的齒輪,密度可達7.75克/厘米(以上,幾無孔隙;精度可達7級左右,齒面粗糙度可小至R5~2.5微米。隨著數控技術的發展,現在的齒輪主要是用線割的方式加工的。線割的方式有很多種,主要可以分兩大類:手工編程、計算機自動編程。前者是比較困難的一種方式,因此現在主要運用計算機輔助設計加工的方式,把設計好的3D圖檔輸入計算機的數控系統,就可以自動生成加工程序,刀具就會按圖面自動運行。齒輪的線割就是把前面的3D齒輪圖擋輸入,選擇系列參數后,切割線沿齒輪的輪廓進行插補運動,利用線與齒輪胚料放電熔化達到切割的效果,由于這一部分也是軟件運用為主,也由于時間有限,不再多加介紹。參考文獻[1]申永勝等,機械原理。清華大學。2001年12月。[2]溥良貴、紀名剛等,機械設計。高等教育。1995[3]三浦宏文、曉輝等。機電一體化??茖W。2001[4]剛野修一、白彥華、段振云等。機械公式手冊??茖W。1995[5]廖念釗、古瑩掩、莫雨松、碩根等?;Q性與技術測量。中國計量。2002[6]任家隆等。機械制造基礎。高等教育。2001[7]周峻辰等。Pro/e中文版設計專家實例精講。中國青年2003[8]龍震等。Pro/e高級應用教程。中國郵電2005[9]林清安等。Pro/e工業設計教程。中國青年2007[10]王文斌等.機械設計手冊. 第3版.,機械工業.2004.8[11]鴻文.材料力學.高等教育. 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