基于SOLIDWORKS的齿轮油泵设计.doc

www.88doc88.comwww.yanziedu.com目录1引言.12齿轮油泵的反求设计.12.1测绘方法分析.22.2SolidWorks的应用.32.3齿轮油泵的设计方法.42.3.1绘制装配示意图.42.3.2测绘零件，画零件草图.52.4尺寸和公差的测量和确定.63SolidWorks设计过程.73.2泵盖的设计.103.3齿轮的绘制.123.4轴的设计过程.133.5装配体的实现.15结束语.18致谢.19参考文献.2011引言在现代社会中，科技成果的应用已成为推动生产力发展的重要手段。把其他国家的科技成果加以引进，消化吸收，改进提高，再进行创新设计，进而发展自己的新技术，是发展民族精神的捷径。称这一过程为反求工程。反求设计是对已有的产品或技术进行分析研究，掌握其功能原理，零部件的设计参数，材料，结构，尺寸，关键技术等指标，再根据现代设计理论与方法，对原产品进行仿造设计，改进设计或创新设计。反求设计已成为世界各国发展科学技术，开发产品的重要设计方发之一。反求设计实际上就是一个从有到新的过程，借助已有的产品，图样，音像等已存在的可感官的实物，创新出更先进，更完美的产品。凡求设计的流程是对原有零件进行分析和测绘，绘制装配示意图绘制零件草图确定尺寸与公差绘制零件图，装配图对零件图和装配图进行复核。【1】可以看出，对设计对象进行测绘是反求设计的重要内容。机械测绘是对典型的机械设备进行工作原理分析，拆卸、安装并使用简单的测绘工具如钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、各种螺丝刀等对各个零件进行测量，画出零件图和装配图并标注尺寸，填写明细表和技术要求。但是传统的手工测绘和计算机二维绘图的实践方式已经落后于时代，手工测绘工作量大，重复劳动较多，修改复制不方便，学生普遍兴趣不高。以AutoCAD为代表的二维绘图软件在高校机械测绘教学实践中得到普遍应用，但是近年来随着计算机技术，三维彩色图像仿真技术和软件编程技术的飞速发展，计算机绘图已从二维平面图发展到三维立体图，机械计算机辅助设计也从二维设计发展到三维设计。当前不少CAD应用系统已经将设计、绘图、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一体，并在国内外得到广泛应用。本毕业设计的意义就在于以反求设计为理论支撑，以零部件测绘为主要内容，应用SolidWorks进行零部件的建模和实现三维装配来代替零件图和装配图的绘制，达到压缩实际工作时间，提高工作效率的目的。2齿轮油泵的反求设计本课题以HY01-3x5齿轮油泵为测绘对象，利用钢板尺，游标卡尺，内外卡钳，各种螺丝刀对各个零件进行测量，画出装配草图和零件草图，为以后的SolidWorks设计过程进行数据准备。22.1测绘方法分析测绘就是根据实物，通过测量，绘制出实物图样的过程。测绘与设计不同，测绘是先有实物，再画出图样；而设计一般是先有图样后有样机。如果把设计工作看成是构思实物的过程，则测绘工作可以说是一个认识实物和再现实物的过程。测绘往往对某些零件的材料、特性要进行多方面的科学分析鉴定，甚至研制。因此，多数测绘工作带有研究的性质，基本属于产品研制范畴。零件测绘有三种情况：设计测绘，机修测绘和仿制测绘。【2】设计测绘测绘为了设计。根据需要对原有设备的零件进行更新改造，这些测绘多是从设计新产品或更新原有产品的角度进行的。机修测绘测绘为了修配。零件损坏，又无图样和资料可查，需要对坏零件进行测绘。测绘对象多为损坏的零件，测绘目的是为修理或制造配件。例如，斜齿圆柱齿轮的螺旋角测量有多种方法，然而，在机修生产中，特别是机修测绘时，往往会受到装备，仪器以及生产批量的限制。因此我们要综合考虑这些因素，做出最合理的测绘方案。仿制测绘测绘为了仿制。为了学习先进，取长补短，常需要对先进的产品进行测绘，制造出更好的产品。众所周知，我国的现代机械制造业发展较为缓慢，与西方先进国家有一定的差距，在技术封锁的背景下，无疑仿制给我们提供了一种了解该领域先进技术的方法。然而仿制并不是原封不动的照搬过来，如果原版照搬是绝对不行的。国产的材料成分没有发达国家的稳定，热处理工艺没有发达国家先进，所以同种尺寸的轴类，杆类，强度并不能满足设备需求；国内加工设备，加工工艺水平不必发达国家的先进，尺寸精度不高，所以按照同样的结构去设计加工，势必达不到预期的结果，可行的仿制设计师在完全理解，领会原设备的工作原理，工艺特征的前提下，根据国内材料，设备以及工艺水平，人员素质等具体情况下，的吸收进口设备的精华，与现有条件有机结合，然后进行设计制造，才可以达到仿制的目的。零件测绘任务的步骤有：（1）了解零件的名称，用途，材料，在机器中的工作位置，工作状态，分析零件的结构和形状特点。（2）确定零件的表达方了解零件的名称，用途，材料，在机器中的工作位置，案和视图数量；画出主视图和其他视图的定位线，目测比例，徒手画出草图。3（3）确定尺寸基准，画出尺寸界线，尺寸线和箭头；用量具测量零件，填写尺寸数据。（4）根据零件各表面的工作情况，注出表面粗糙度，确定尺寸公差。（5）复核，整理零件草图，根据零件草图绘制出标准的零件工作图。零件测绘的五个步骤一环扣一环，是一个循序渐进的过程。在本课题中，保持测绘步骤的前4步不变，第5步通过SolidWorks来完成，以此来节约时间，提高工作效率。2.2SolidWorks的应用随着先进数控设备及大量的CAD/CAM/CAE软件的不断涌现，设计、分析、加工、检测等功能一体化已经成为现代制造技术的基本特征，工程图样是CAD/CAPP/CAM/ERP各个模块间的重要的信息载体，它不仅表达产品的几何构造，还是对产品性能进行分析和优化，对设计结果进行模拟和验证及工程数据管理的重要基础，二维图样已远不能满足要求，而能够完成这一系列制造工程的信息载体只能是三维模型。三维设计符合人的思维过程。设计师在设计时，总是先构思，后表达，即先构思出产品的形状，然后再将构思出的产品形状表达出来。由于在脑海中构思出的产品形状是三维的，因此，画三维立体图符合设计师的创新意识流，有利于设计的深入进行。由三维设计得到的三维立体图具有直观、易于理解等特点，便于与他人进行技术交流，甚至可以与不懂机械制图的人们交流。有利于获得复杂的几何造型，如截交、相贯、不规则复杂曲面等。可以在计算机上对零件进行力学分析、虚拟加工、虚拟装配，检验零件的装配情况，从而减少制造昂贵的产品样机的数量。利用SolidWorks软件进行零部件的建模方便易行，省去了很多不必要的麻烦，以齿轮油泵的设计过程为例可以充分的表明这一点。齿轮油泵的设计过程包括齿轮油泵示意图，零件草图，尺寸与公差的测绘，零部件建模与三维装配。42.3齿轮油泵的设计方法【3】2.3.1绘制装配示意图拆卸零件前，先弄懂齿轮油泵的工作原理和全部零件的装配关系，用符号绘制装配示意图，编制零件明细表。装配示意图是拆卸过程中所画的记录图样。零件之间的真实装配关系只有在拆卸后才能显示出来，因此须边拆边画，记录各零件间的装配关系，作为绘制装配图和重新装配的依据。装配示意图用是用单线条和机构运动简图符号画出来的。画装配示意图时，可把装配体看成是透明的，这样就可以把它的内、外、前、后结构按需要表达在一个或两个视图上。画装配示意图的顺序是先画主要零件的轮廓，然后按装配顺序把其他零件逐个画出。为了节省时间，示意图已经给出，要求结合装配体看懂示意图，熟悉表达方法。齿轮油泵未拆装装前的示意图见图1。图1齿轮泵体实体图拆装后的零部件包括齿轮泵体，齿轮泵盖，齿轮轴，齿轮，轴，填料等部分，实体图见图2。5图2齿轮油泵拆装图在齿轮泵体的拆装过程中，需要表示出各个零部件的位置和配合关系，为以后的再装配提供指导说明。在本课题的拆装过程中绘制了装配示意图，边拆边绘，表明了齿轮油泵壳体，齿轮油泵盖，齿轮轴，齿轮，轴，销子，螺栓的位置和装配关系，见图3.图3齿轮泵装配示意图2.3.2测绘零件，画零件草图零件草图是画装配图和零件图的依据。在部件测绘中画零件草图时应注意：凡标准件只需测量其主要尺寸，查有关标准，确定规定标记，不必画零件图。其余所以零件都必须画出零件图；画零件草图可先从主要的或大的零件着手，按照装配关系依次画出各零件草图，以便随时校核和协调零件的相关尺寸；两零件的6配合尺寸或结合面的尺寸量出后，填写在各自的零件草图中，避免发生矛盾。按照装配顺序逐个拆卸零件，分组堆放整齐，在拆卸过程中逐个和明细表一一核对，弄清零件名称、数量、规格和材料。轴的零件草图见图4。图4轴的零件草图2.4尺寸和公差的测量和确定在测绘过程中，会遇到线性尺寸以及角度尺寸等一些非线性尺寸，还会经常接触到形位公差方面的问题。对于线性尺寸以及角度尺寸往往通过钢直尺，游标卡尺，内外卡钳，量角仪等工具就可测出较为精确的数值，但是形位公差的测量却经常需要用到专用的量具，使用起来稍显复杂。直线度测量是长度计量技术的重要内容之一，常用的测量方法有直尺法，准直法，重力法和直线法等。在精度要求较高的条件下，通常用直线度测量仪进行测量，在精度要求不是很高的情况下，往往采用直尺，平尺等以光隙法和指示表发等进行测量。本课题采用指示表法。平面度的测量方法有两种：平晶法，平板测微仪法。本课题选用平板测微仪法进行平面度的测量。