湿式制动器的三维建模 毕业论文.docx

摘要工程车辆的体积在逐步的趋向于大型化，他们所承受的载重量也在相应的增加，而且他们大部分都是在恶劣的环境下进行工作，所以对制动装置也要有相当高的要求。传统的鼓式制动器和盘式制动器的工作条件越发不适应这种恶劣的工作环境，必然会被性能更加优势的制动器所取代，所以人们开始研究湿式多盘式制动器。目前应用很广的自锁式防滑差速器不但能够实现左右车轮间扭矩的不均匀分配，使车辆的牵引力得到充分的利用，而且使车辆的越野性能和经济性得到明显地提高；湿式多盘式制动器具有很高的耐久性和可靠性，它的制动容量更大，制动性能更好，而且其寿命比盘式制动器的要高50%以上，在国外的工程机械的大中型式中已被广泛的采用现阶段在轮胎式工程机械驱动桥中开始推广应用的自锁式防滑差速器和湿式多盘式制动器是提高我国在工程机械驱动桥产品方面技术水平的主要途径之一，也是国产机械驱动桥技术发展的必然趋势。湿式多盘式制动器具有制动性能好、制动力矩大、安全效率高，抗热衰退与抗污染能力强、使用寿命长、免维护等优点，可广泛应用于大型挖掘机械、装载机、矿用自卸车、港口及民航牵引车、水陆两用车、农用拖拉机等需要较大制动扭矩的工程设备上；目前在国际上湿式多盘式制动器已广泛的运用到大型工程机械车辆上，此外它在军用车辆上也大有用武之地。湿式多盘式制动器还处于发展的早期实践，但随着国内外用户对制动器的制动性能和使用寿命的要求不断的提高，对制动器的基础理论与应用的实际研究研究也在深入进行，国内外对湿式多盘式制动器的研究正在发展，前途无限。本论文旨在介绍湿式制动器的结构域工作原理，增加大家对湿式制动器的了解，并提出了新的见解。本论文以某型号的多盘湿式制动器为例，应用三维建模软件pro/e，对多盘湿式制动器的各个零部件分别进行建模，并完成整体模型的装配，并且实现模型的运动仿真。关键字：机械设计；湿式多盘式制动器；三维建模；pro/eabstractas the engineering of large vehicles, its weight gradually increased, and since most of their work in harsh environments, therefore the braking device requires a corresponding increase in, the traditional drum or disc brake was gradually adapt their working conditions will require better brakes instead of, so people started development of wet multiple-disc brakes. wheeled construction machinery axles in the popularization and application of self-lock limited slip differential and wet multiple-disc brake technology for enhancing chinas construction machinery axles products one way. limited slip differential is self-locking unequal distribution of torque between the left and right wheel automatically, to take full advantage of vehicle traction, can significantly improve the vehicles off-road performance and economics. wet multiple-disc brake with high durability and reliability, the life than the caliper disc brakes increase 1.5 times more, and braking capacity, good braking performance in foreign countries has been widely used in medium to large wheeled construction machinery. wet type more disc brake has brake performance can good, and brake torque large, and security efficiency high, using life long anti-hot recession and anti-pollution ability strong, and from maintenance, advantages, can widely application yu large mining machinery, and forklift, and mount machine, and scrapers, and mine with since truck, and port and the civil aviation tractor, and surface dual-use car, and agricultural tractor, device shang; currently international shang large overload engineering vehicles has widely using wet type more disc brake; also it in military vehicles shang also great comes in. wet multiple-disc brake early work focused on experimental study on friction characteristics. as users at home and abroad for its brake continual improvement in performance and service life requirements, on theory and application research based on in-depth, study on wet multiple brakes at home and abroad is also increasing. this paper to a case study of a model of multiple disc wet brakes, three-dimensional modeling software pro/e application, multiple disc wet brakes modeled various parts of, respectively, and complete the assembly of the model as a whole, and the motion simulation model.keywords: mechanical design wet multi-disk brake; three-dimensional modeling; pro/e第一章 绪论1.1 工程车辆制动器的发展方向目前，大型工程机械制动系统的设计具有两个方面的趋势。其一：行车制动由干式制动器向湿式封闭式全盘式制动器的方向发展。这种制动器不但防水，防尘，耐磨损，制动性能稳定，没有调整，寿命长，散热效果好，摩擦副间的温度降低显著，而且容易实现系列化，标准化。其二：制动器的传动装置由气顶液制动系统向全液压动力制动的方向发展。这种制动装置的制动踏板直接操纵制动液压阀，可以省去气动元件，结构简单紧凑，而且冬季不会因为低温而冻结，不需放水进行保养，阀体和管路不会锈蚀，提高了制动的可靠性和安全性，所以在轮式装载机以及矿用车的制动系统等大型工程车中的应用越来越广泛。现在工程车辆通常使用的制动器有鼓式制动器、盘式制动器及湿式多盘式制动器。前面的两种为干式制动器，而后面的一种为湿式制动器。目前干式制动器用于各种机动车辆，而湿式多盘式制动器则主要应用于那些工作环境恶劣或使用条件苛刻的工程车辆，如装载机、挖掘机、铲运机、矿用汽车、水陆两用车以及其他特用工程车辆。在国外的工程车辆采用湿式多盘式制动器已很普遍，整车如沃尔沃自卸车；专门生产配有湿式多盘式制动器车桥的公司有美国美弛车桥公司，德国凯赛尔车桥公司等。然而在国内的工程车辆目前也开始初步使用湿式多盘式制动器作为制动装置，如山东达润专用车制造公司、胜利油田工程机械厂制造的用于石油勘探与开发的2用运输车上以及天津工程机械厂制造的用于公路施工的平地机上，近期又将其研制与生产的新型湿式多盘式制动器安装在厦门叉车厂制造的大吨位叉车上，该叉车转向与湿式多盘式制动器共用1个液压油路。随着我国经济技术的发展，在我国工程车辆中湿式多盘式制动器取代干式制动器是必然的趋势。其独特之处在于：(1)为完全封闭的结构，环形工作的面积较大，并且防止了泥、水、油的浸入，从而制动稳定，在使用寿命期内一般无需调整和维修。(2)采用多片结构，可以实现在较小的衬片压力下获得较大的制动力矩，而元件承受的压力降低，摩擦片的单位面积受压力小。(3) 随着摩擦材料的发展，湿态摩擦系数也会得到相应的改善， 改变摩擦副的数目即可调节制动扭矩的大小，易于实现摩擦偶件的系列化和标准化。(4)采用单一的制动活塞推动结构，耦合摩擦受力均匀，圆盘空间和重型长坡制动条件允许没有凋整并准许滑转传递扭矩扭矩，特别适合重载且长坡制动的工况。(5) 油循环冷却降温，液压传动，具有良好的保温性能，减少维修，延长使用寿命。根据制动强度选择执行或冷却，其冷却的方法。，润滑差速器和边行星齿轮减速器油的轮子之间可以直接流制动器的制动盘，以达到冷却效果。(6) 固定盘和制动壳通过花键连接，摩擦盘装在固定盘之间，随着车轮旋转。制动时，固定盘压向摩擦片，摩擦片减速，以降低车轮转速，以达到制动的目的。1.2 国内外湿式多盘式制动器的发展状况国外高度重视湿式多盘式制动器的研究，已经开发出了各种形式的湿式多盘式制动器，而且应用也越来越广泛。国外几大工程机械公司，已在整机设汁时考虑采用湿式多盘式制动器。叉车，装载机等，已广泛用于湿式多盘制动器，煤矿井下的自行式车辆也开始采用湿多盘式制动系统。近年来，又开发了全封闭弹簧制动液压制动盘式制动器，制动更加安全可靠，使用寿命更长，且几乎不需要维护。可以实现工作制动，停车制动和紧急制动，从而大大简化了液压制动系统，以促进整体布局。手动刹车泵，当汽车发生动力故障可以被其他车辆牵引，湿式多盘式制动器代替干式制动器将成为一种必然的趋势大多数外国非道路车辆制动系统都配备湿式多盘制动器，而在国内湿式多盘式制动器的研究和开发工作才刚刚开始，应用程序是不是很常见，没有很成熟的技术，需要不断的开拓。国内应用的湿式多盘式制动器中有自行研制的也有从国外引进的。虽然国内湿式多盘式制动器的应用起步较晚，但其应用前景十分可观。随着工程机械向大型化，高性能性能和自动化方向发展，人们对制动控制装置的可操作性，稳定性，可靠性和经济性要求也越来越高，人们越来越意识到：湿式多盘式制动器技术的制动性能，效率高，安全性好，不需要调整和维修，制动性能优于干式制动。为了提高设备的性能和生产力，设计时候会普遍采用湿式多盘式制动器。湿式多盘式制动器代替干式制动是势在必行。1.3国内盘式制动器与鼓式制动器的优缺点1.3.1鼓式制动器鼓式制动也叫块式制动，是靠制动块在制动轮上压紧来实现刹车的。鼓式制动是早期设计的制动系统，制动鼓设计，于1902年，已在马车运输中使用，直到大约1920年在汽车行业被广泛使用。现在鼓式制动器的主流是内张式，制动块（刹车蹄）位于制动轮内侧里面的刹车时，在刹车的时候制动块向外张开，刹车片摩擦制动轮，达到制动的目的。相对于盘式制动器，鼓式制动器的制动性能和散热要差很多了，鼓式制动器的制动力稳定性差，不同的道路上制动力变化很大，不容易控制。由于散热性能差，制动过程中收集了大量的热量。制动块和轮鼓在高温下极易发生非常复杂的变形，容易产生制动衰退和振抖现象，导致降低制动效能的影响，更容易出现高温。此外，鼓式制动器在使用一段时间后，要定期调整制动蹄差距，甚至要把整个刹车鼓拆出清理累积在内的刹车粉。当然，鼓式制动器并非一无是处，它的成本比较便宜，与传统的设计。四轮汽车的制动过程中，由于前轮负载的作用惯性通常占70-80的所有汽车的负载，就采用前盘后鼓的制动方式，后轮辅助制动的效果，因此汽车制造商为了节省成本，刹车前盘后鼓。然而，由于重型车辆的车速一般不是很高，刹车蹄的耐用程度也比盘式制动器高，所以很多重型车辆仍使用四鼓设计。 1）鼓式制动的优点：鼓式刹车，因为刹车由于刹车片外张，甚至与制动鼓外张的轮旋转扭曲一个角度，刹车制动力越大，这种情况更为明显。一般大型工程车辆还是使用鼓式刹车，除了成本较低，大型车和小型车鼓刹车，差别可能只有大型采气动辅助，而小型车采用真空协助，以帮助刹车。成本较低：鼓式制动器制造技术水平较低，并且最早在制动系统中使用，所以比盘式制动器的制造成本要低。2）鼓式刹车的缺点，由于鼓式制动器的摩擦片在制动鼓中密封，导致刹车片磨损碎屑不能被驱散，制动鼓及垫片，接触面影响制动性能。鼓式制动器的最大缺点是阴雨天，浸雨水会打滑，导致刹车失灵。这是最可怕的。1.3.2盘式制动器盘式制动器的摩擦副中的旋转组件称为制动盘，金属盘结束。其固定部分是多种结构类型可分为两类。一类是工作面积不大的摩擦块与其金属背板组成的制动块，每个制动器中有2至4个制动块。这些制动块及其促动装置都装在横跨制动盘两侧的夹钳形支架中，总称为制动钳。这种由制动盘和制动钳组成的制动器称为钳盘式制动器。另一类固定元件的金属背板和摩擦片是一个圆盘形，所有的制动盘摩擦片接触的脸，这个刹车被称为整体制动。在过去只作为中央制动器，但越来越多的汽车和卡车的车轮制动器使用各级钳盘式制动器。整体风格制动器只有少数的机动车辆的车轮制动器（重型车）。钳盘式制动器可分为两种类型的固定钳盘式和浮动钳盘式.摩擦盘式制动器和鼓式制动器相比，具有以下优点：一般无摩擦助势作用，因此制动性能摩擦系数的影响较小，性能更加稳定；浸泡在水中后性能下降较少，只受一两次制动就可以恢复到正常情况；制动盘厚度方向的热膨胀量非常小，还不如制动鼓制动间隙的热膨胀；制动相同的情况下，一般小规模和质量输出力矩结果是提高刹车踏板的行程过大，更容易实现自动间隙调整，修复和维护操作更简单。对于钳盘式制动器，由于制动盘暴露在外，还有良好的散热优势。制动盘式制动器的缺点是不那么有效，所以驱动液压制动系统的管路压力较高，一般采用伺服装置。盘式制动器的主要缺点是难以完全避免污垢和铁锈（但封闭的多片全盘式制动器除外）；同时在作为驻车制动时，所需的额外的驻车制动传动机构较为复杂，因此一些汽车使用前轮盘式后轮轮毂制动系统；此外，由于没有自行增势作用，制动效率低，中型汽车使用时需要加力装置干盘式制动器虽然制动性能稳定，能承受的温度，水和车的速度的影响，良好的抗衰退性能等优点，但只有一个制动盘，摩擦体积小，单位面积受压力高，散热条件差。因此，随着对制动性能要求十分严格的施工机械和设备的不断发展，干盘式制动器逐步被制动性能更好的湿式多盘式制动器所取代。20世纪80年代中期，在与国外地下装载机技术的引进和消化吸收后，开始了湿式多盘制动器的研究。 20世纪80年代末开始研制汽车湿式多盘制动器产品，已开发出液压制动、弹簧制动液压制动、弹簧制动液压升降制动，多功能和非驱动桥型部分产品已在使用车辆以良好的效果。第二章 湿式制动器结构与工作原理2.1 湿式多盘式制动器的结构 图2.1 湿式多盘式制动器的结构图1.制动器壳体 2。隔套 3.衬套4.密封圈 5.挡圈 6.螺栓 7-9制动圆盘 10 花键套 11摩擦片 12弹簧 13 密封圈 14.制动活塞2.2 工作原理湿式多盘式制动器的壳体通过螺栓联结在桥壳上，壳盖套在轮毂外，制动器的右端采用浮动油密封。这样在制动器箱体中间形成一个密闭的腔体，里面装配有制动盘、制动活塞以及摩擦片。半轴则通过轮毂的配合连接到摩擦片使其旋转和轴向移动。制动活塞可沿轮毂外花键作轴向的往复运动：重复完成压向、离开制动盘的操作，实现制动、解除制动的功能。本文所列举的制动器的液压控制是一个反向控制系统：当活塞腔内进入液压油时，制动活塞压缩弹簧，使活塞与制动盘、摩擦片之间的压力减小至消失而相互分离，摩擦力矩消失，解除制动；当活塞腔卸油时，回位弹簧将制动活塞退回，使制动活塞压向制动盘，从而是制动盘与摩擦片压紧，产生很大的摩擦阻力矩实现制动。压缩弹簧、隔套和挡圈、螺栓组合在制动释放时起到使制动活塞返回的作用，衬套、隔套和挡圈、螺栓组合起到调整活塞与制动盘之间间隙的作用。制动器内部与车桥主传动和轮边减速器相通，固定盘与磨擦盘始终浸在润滑油中，以减少磨擦盘的磨损，且增大散热面积，另外，制动器采用了一个制动液压泵，液压油进入制动缸进，活塞推动制动盘及磨擦盘的作用力是均匀分布的，并且液压力与所形成的制动力成线性变化关系，因此，制动迅速、平稳、制动性能稳定。湿式多盘式制动器主要是由一组动静相间的摩擦偶件组成。动摩擦片为旋转元件，静对偶片为固定元件，只能沿轴移动而不能转动，制动时通过液压力或者弹簧力的作用，是个表面摩擦，实现减速停止或制动停止的目的。摩擦产生的热量一部分由制动器结构元件吸收，一部分由冷却油吸收或带走。湿式多片制动器可以用于车辆中的许多位置。按转速-扭矩划分为低速-大扭矩制动器和攻速-小扭矩制动器。当制动器需要发的扭矩而转动速度相对较小时，可以置于传动系的主减速器之后，成为论辩制动器。当不用轮边制动时，将一个传动系制动器安装在车辆主变速器输出轴上。这样的制动器将利用传动系中差速器和行星齿轮的齿轮的减速作用，产生小扭矩，角速度明显大于轮边制动器。湿式多盘式制动器还可以用于其他位置。“内端”制动器位于差速器和行星齿轮之间的轴总成上。他的扭矩、速度和能量/功率介于轮边制动器和传动系制动器之间制动器的冷却方式有强制循环和集油槽自流冷却两种，可根据制动力矩大小和制动的频繁触怒而定。集油槽自流冷却方式的轮毂花键轴套和空心轴之间不设油封，摩擦片利用驱动桥壳体齿轮润滑油冷却。进入界面的既有的量取决于所用的摩擦材料的形式，材料上的沟槽形式、摩擦片的角速度、表面压力以及机油的粘度。湿式制动器的优点：(1)为完全封闭的结构，环形工作的面积较大，并且防止了泥、水、油的浸入，从而制动稳定，在使用寿命期内一般无需调整和维修。(2)采用多片结构，可以实现在较小的衬片压力下获得较大的制动力矩，而元件承受的压力降低，摩擦片的单位面积受压力小。(3) 随着摩擦材料的发展，湿态摩擦系数也会得到相应的改善， 改变摩擦副的数目即可调节制动扭矩的大小，易于实现摩擦偶件的系列化和标准化。(4)采用单一的制动活塞推动结构，耦合摩擦受力均匀，圆盘空间和重型长坡制动条件允许没有凋整并准许滑转传递扭矩扭矩，特别适合重载且长坡制动的工况。(5) 油循环冷却降温，液压传动，具有良好的保温性能，减少维修，延长使用寿命。根据制动强度选择执行或冷却，其冷却的方法。，润滑差速器和边行星齿轮减速器油的轮子之间可以直接流制动器的制动盘，以达到冷却效果。(6) 固定盘和制动壳通过花键连接，摩擦盘装在固定盘之间，随着车轮旋转。制动时，固定盘压向摩擦片，摩擦片减速，以降低车轮转速，以达到制动的目的。2.3液压系统的组成及工作原理2.3.1工作原理全液压制动系统是以储能器储存的液压能或限制液流循环而产生液压作用的动力装置。其制动系统的液压系统，有常压式和常流式两种，二者的制动能源都是汽车发动机驱动的油泵。但目前汽车用的全压制动系统多用常压式，因为其中设有储能器，可以积蓄液压能，以备在发动机或油泵停止运转，或是泵油管路损坏的情况下，仍能进行若干次完全制动。液压系统的传能介质是特制的制动液，进行制动时由液压制动阀排出的低压油必须通过回油管路加以回收。该系统主要由泵、充液阀、蓄能器、双回路制动阀、行车制动器、停车制动器、电磁阀、溢流阀等组成。整个液压系统一般用一个液压泵(多数为先导泵)，充液阀的主要作用是控制蓄能器的充液量和充液压力；蓄能器的主要作用是储存和释放制动所需的液压能，稳定制动油压及保证连续脚制动时的大量供油；双回路制动阀的主要作用是控制压力油进入行车制动器，实现整机制动，如果一个制动回路失灵，第二个制动回路仍可以工作。图2.2全液压双回路动力制动系统回路图2.3 制动系统原理图1.行车制动器；2.蓄能器，3.制动阀；4.单向阀组；5.充液阀，6.溢流阀，7.先导泵；8.停车制动器；9.电磁阀2.3.2行车制动踩下脚制动踏板，高压油通过制动阀出口brl、br2通向前、后驱动桥中的行车制动器，行车得以制动，输出的制动压力与踩下的制动踏板的角度成比例。双回路制动阀由两个单路制动阀集成在一起，如果一个制动回路失灵，第二个制动回路仍可以工作，保证了机器制动的安全性。如因制动压力或其他原因造成系统压力过高，超过溢流阀调定压力10.0mpa，系统通过溢流阀溢流。为了监视蓄能器压力，系统设置了一个低压报警开关，当蓄能器压力下降到低压位以下而蓄能器仍不能充液时(一般为充液阀故障)，低压报警开关接通报警，提醒驾驶员应进行检查，排除故障后，才能继续工作。2.3.3系统特点1)制动元件集成化程度高，元件数量少，尺寸小，配管少，便于空间安装布置。2)单一的液体传递介质，工作灵敏、可靠，不需要独立的气源。3)操纵力与制动力成比例，操纵力小、控制平稳。4)系统的性价比较高。5)实现低压报警，实时监控。6)双回路制动，一路失灵另一路仍可以工作，可靠性较高。2.4主要参数制动器的设计的原则是用简单的技术提供合适的扭矩容量和能量容量 2.4.1扭矩容量扭矩容量制动器的扭矩容量必须大于他所承受的扭矩，否则将产生滑动。关于扭矩容量的计算方法在机械设计手册中很方便查找，一般假定整个摩擦系数和表面压力均匀一致，制动器的扭矩容量为：t2n(r-r)/3对于同类型的摩擦材料和对欧盘材料，摩擦系数在表面内均匀一致的假说在大多数情况误差为百分之几，对于不同类型的摩擦材料和对偶盘材料，摩擦系数区别很大。 上式只有当表面压力在整个摩擦表面均匀分布是才成立，但是，对于大径尺寸的制动器结构，或者活塞的受力点靠近摩擦片外径或内径的制动器，表面压力从内径到外径的分布很少存在均与分布的情况。关于扭矩容量的正确计算影视对摩擦面的扭矩进行积分：图2.4 摩擦片参数对于如图2.4 的一个圆环，da=2rdr,摩擦扭矩为：dt(r)=(r)dar=(r)2rdr从内径到外径积分，可得到整个表面的扭矩：对于有n个摩擦盘的制动器，他所需要的扭矩容量为nt。上式中：t制动器的扭矩（nm）；摩擦系数；n结合表面的个数；(r)单位面积的表面压力n/mr、r分别为接触表面的外径、内径（m）。2.4.2能量容量 能量容量设计湿式多片制动器是，应及时吸收制动器结合产生的热，并提供必要的冷却。制动器径向压力分布和摩擦片之间相对滑动速度对摩擦产生的热量又决定性作用。式中：摩擦系数；n结合面个数；(r)单位表面压力；(t)摩擦片之间的相对滑动速度，（rad/s）;q(r,t)单位时间内摩擦表面单位面积所产生的摩擦热r,r分别为解除表面的外径、内径。对湿式制动器危害最大的是发热率，过高的瞬时能量在极端的时间内就会破坏制动器。因为发热率太大时，本身热容量小，液压油不能及时带走，会使瞬时温度过高。 对于典型的是湿式制动器，由于转速低，压紧力大，摩擦时产生的热大部分被摩擦对吸收，液压油的冷却一般发生在摩擦结合后。对偶钢片必须有足够的厚度来及时吸收接合时产生的热。制动器表面局部能量输入时垂直压力、摩擦系数和滑动速度的函数。制动器的径向尺寸大，结合过程重吸收太多的热时，摩擦表面上的不均匀热流密度会引起局部高温，从而引起摩擦片局部受热膨胀，形成局部“热点”，在该区域产生更多的热，这种整个摩擦表面内受热不平衡会导致制动器在高的能量负荷时出现失效。为提高制动器的平均能量容量，应设计出均匀热负荷的制动器。有以上两式可以看出，摩擦表面压力分布不仅决定了湿式多片制动器摩擦表面的扭矩分布，同时也决定了制动器摩擦表面上热量的分布。第三章 整体三维模型的创建3.1 pro/e简介proe（pro/enhineer）软件是美国的ptc公司(parametric technology corporation，参数技术公司)开发的一款三维建模专用软件。ptc公司于上个世纪八十年代在美国的波士顿成立，自公司成立开始，一直致力于对参数化建模软件的研究工作。在1988年的时候，pro/e软件的第一个版本v10诞生了。经过若干年的不断发展和持续完善，pro/e软件逐渐成为三维建模软件的领跑者。pro/e软件的诞生从根本上改变了传统的设计观念与设计方法，逐渐为现代工业中产品的设计提供全新的概念和解决方法，该软件对加速工程和产品的开发、缩短产品设计制造周期、提高产品质量、降低成本、增强企业市场竞争能力与创新能力发挥重要的作用，并带来了可观的经济效益。目前，pro/e软件已经成为机械设计领域的新标准，不论是在在造型设计、模具设计、机械设计、加工制造，还是在结构分析以及有限元分析等诸多领域，pro/e软件都有着极为广泛的应用。proe软件的特点如下： (1)尺寸驱动：运用proe软件进行三维建模，能够有效地实现设计图形的直观性和设计尺寸的精确性的有机统一，从而使得设计质量及设计效率得到了大幅度地提高。(2)单一数据库：指的是整个的proe系统都是建立在单一的统一数据库上基础之上的，使得proe软件能够提供完整而统一的模型，同时还具有双向关联性的功能，pr0e软件的这个功能与现代产品中所提到的“并行工程”这一概念相符合，使产品的同开发成为可能。(3)全相关性：是指proe所具有的全部模块都具有全相关性。在产品开发的全过程中修改任何一个地方，这个修改同时可以扩展到整个设计过程的其它所有阶段，各种各样的工程文档也会随这一修改而更新，一般包括装配体、设计图纸和制造数据的更新。proe软件的全相关性这一特征使得在产品开发全周期中，在任何一点都可以进行修改，同时还不会造成任何损失，在一定程度上促使了并行工程的发展，从而能够提前发挥出产品开发后期的若干功能。(4)基于特征的参数化建模：使用proe软件进行三维建模时，它把模型的对象特征作为构成产品几何模型的重要影响因素。产品的这些几何特征可以只是普通的机械对象，并可以很容易地进行修改。proe软件可以为这些普通的几何特征设置特征参数，通过修改这些参数，多次进行设计迭代，最终完成产品的设计开发。(5)易于使用：proe软件的菜单非常直观，是以级联的方式出现的，由于proe软件的菜单同时还提供了很多的逻辑选项以及预先选取的最普通选项，同时还对菜单进行简单地描述，还具有在线帮助的功能，这些人性化的菜单设计模式，使用户容易学习并使用。本课题正是利用了pro/e软件所提供的强大三维建模功能，首先在pro/e软件环境下完成了多盘湿式制动器的各个零部件的三维建模，并且把各个零部件按实际的装配关系从零件组装成组件，最后获得准确的多盘湿式制动器的整体三维模型。运用pro/e软件进行三维建模时，为了使建模过程简单，同时又可以节约时间，我们把多盘湿式制动器的整体分成若干总成或者称为子装配体。分别完成这些子装配体的三维建模，最终完成整体的装配，获得多盘湿式制动器三维模型。图3.1 湿式制动器三维装配体3.2零件的建模的特征方法使用添加特征的方法创建三维模型是使用pro/e软件创建三维模型的基本过程。在pro/e中利用添加特征的方法建模时，首先需要创建或选取作为模型空间定位的基准特征，例如基准面、基准线或基础坐标系。然后，定义实体草图截面并创建出基本实体。接着，在基体上添加其他实体。最后，添加孔、倒圆角等特征，完成建模。使用添加特征的方法创建三维模型具有以下的特点：1)表达更符合工程技术人员的习惯，并且三维模型的创建过程与其加工过程十分相近，软件容易上手和深入；2)添加特征时，可以附加三维模型的工程制造信息；3)由于在模型的创建阶段，特征结合于零件模型中，并且采取来自数据库的参数化通用特征来定义几何形状，这样在进行capp时，在设计阶段就可以很容易的做出一个更为丰富的产品工艺，能够有效地支持旗下工作的自动化。参数化特征建模的基本过程： 1）确定特征顺序对于要建立模型的一个零件来讲,首先分析它的特点，确定特征的创建顺序。在模型中，基础特征是考虑的重要点，应选择适当的特征作为设计的中心。特征的顺序对于模型的意图影响相当大,同样的特征操作方法，不同的特征生成顺序，所产生的的结果是截然不同的图3.2 特征添加顺序对模型的影响2）简化特征类型分析特征添加顺序后，需要对组成零件模型特征的类型进行简化分类，器分类标准是尽量使组成模型的特征简单化，这样是修改更为容易，并且还方便尺寸参数的控制，如图所示。此外，还需要注意建立特征的父子关系，注重解决特征的关联问题。图3.3简化特征效果3.灵活使用特征复制操作在创建具有多个相同特征的产品模型时，利用复制操作会产生一组具有关联关系的特征阵列，如果改变其中任意一个特征的参数，那么系统会自动的反映在其他的阵列特征上。图3.3阵列特征中的关联效果3.3建模过程进入草绘 单击菜单【文件】/【新建】命令（或者工具栏工具，或者直接按下ctrl+n），打开【新建】对话框。在【类型】选项组中选择【草绘】单选项，在【名称】后的编辑框输入草绘的文件名(不能使用中文命名)，单击按钮，进入草绘模式。进入草绘模式之后，系统默认的工具栏发生相应的变化。绘图区上侧显示出【草绘器】工具栏，控制草绘图中各种图元的显示状态；绘图区的右侧出现【草绘器工具】工具栏，综合了绘制各种图元的命令。3.4草绘模式草绘截面的方式有两种，其一是使用【草绘】菜单或者快捷菜单操作，其二是使用图形区右侧工具栏操作。由于工具栏中命令图标简明快捷，推荐优先使用。草绘截面的步骤一般是： 点取命令屏幕上拾取点结束草绘标注尺寸修改尺寸完成截面图形。 草绘截面时，用户通过单击鼠标左键在屏幕上拾取点，创建图元。在鼠标移动时，系统自动显示可用的约束并使用不同的符号显示。pro/e默认使用红色显示自动约束符号，创建图元时，系统自动捕捉显示的约束。 草绘完成后，可以使用“约束”命令为手动为图元添加约束，使图形符合设计意图。 草绘过程中，系统自动为图元标注尺寸，这样产生的尺寸是“弱尺寸”，以灰色显示。一般情况下，弱尺寸不完全符合标注习惯，用户可以根据要求手动标注尺寸，以深色显示，称为“强尺寸”。手动标注尺寸后，多余的弱尺寸将自动删除。 接下来的工作是修改图元的尺寸，以驱动图元的大小形状符合设计要求。3.5整体模型1底板建模1.1进入草绘界面画出相应的基本尺寸1.2拉伸创造基本二维界面，获得三维模型1.3利用特征复制，进行孔阵列，简化操作2活塞建模2.1进入草绘截面，绘出二维界面2.2草绘结束，利用旋转特征，做出基本实体模型2.3做出盲孔，并利用阵列特征做出r3*10盲孔2.4创建定位孔，便于安装和定位3.制动鼓的建模绘制绘制键槽截面，并进行阵列形成花键槽4轮毂建模4.1绘制截面草图，并利用旋转操作得到毛坯模型4.2如上步，制动毂的花键设计，绘制草图去除材料拉伸，并进行阵列，形成花键。 4.3对孔进行阵列操作，简化操作5摩擦片与钢片的建模对于内外花键的建模，与啮合与轮毂和制动毂绘制相同 6弹簧与螺栓的绘制 第四章 零件装配过程创建装配文件的步骤如下: 1.选择命令 新建装配文件的方式有3种：*选择菜单【文件】/【新建】命令。*选择工具栏新建工具 。*按住键盘ctrl键同时按下n键。 使用上述方法之一打开的【新建】对话框，如图所示。2. 选择文件类型 在【新建】对话框中设置文件的类型。在【类型】选项组中选择 项。在【子类型】选项组中选择选用 单选项。在【名称】编辑框内输入文件名。取消 多选项的勾选，不使用缺省模板。完成【新建】对话框的设置后，单击 图 4.1按钮，进入【新文件选项】对话框，选择模板设置装配环境 模板已经为装配文件创建了3个正交的基准面和1个基准坐标系，它们将作为装配基准。 相对于实体零件的建模环境而言，装配环境的最大不同是在图形区右方的【工程特征】工具栏出现了两个装配工具，分别是将元件添加到组件工具和在组件模式下创建元件工具。使用 工具可以为装配体添加元件，利用 工具可以在装配环境下设计零件 进入装配环境后，选择【工程特征】工具栏【装配】工具 ，或者选择菜单【插入】/【元件】/【装配】命令，出现【打开】对话框，选择需要添加到组件的零件，单击【打开】按钮，消息区出现【元件放置】操控板，如图所示。使用操控板可以定义元件的放置位置，装配关系，如果不便选择装配参照，还可移动元件位置以选取。装配的步骤完成装配的步骤如下：1. 新建装配文件 首先创建装配文件，进入装配环境。2. 添加第一个元件 进入装配环境后，选择【工程特征】工具栏【装配】工具，或者选择菜单【插入元件装配】命令，出现【打开】对话框，选择需要添加到组件的零件，单击【打开】按钮，消息区出现【元件放置】操控板。一般第一个元件的装配约束设置为缺省，即其坐标系和组件坐标系对齐。要使用缺省约束，只要在【元件放置】操控板的【约束类型】列表中选择【缺省】约束即可。 3. 添加第二个元件 再次选择【工程特征】工具栏【装配】 工具 ，在出现的【打开】对话框选择需要添加到组件的第二个元件。4. 定义装配关系 在【元件放置】操控板的【约束类型】列表中选择合适的约束，打开【放置】上滑面板，在其【集】列表中激活对应约束的【元件参照】收集器，在图形区选择元件参照；接下来单击激活【组件参照】收集器在图形区选择组件参照，完成装配关系定义。 如果参照不好选取，可以使用【移动】上滑面板移动元件到便于选取参照的位置，或者选择工具打开元件窗口在其中选取元件参照。 5. 定义偏移类型和偏距 完成约束定义后，在操控板或【放置】上滑面板中的【偏移类型】列表中选择相应偏移类型，在【偏距】组合框输入相应角度或距离数值。6. 定义其它约束 使用一个约束不能将元件和组件完全约束，使用步骤36定义其它约束，直至操控板状态区提示【完全约束】。7. 添加其它元件 按照步骤36完成其它元件装配。8. 完成装配选择操控板【完成】工具 ，完成装配。通过设置装配约束，可以指定一个元件相对于装配体中另外一个元件的放置方式和位置关系。装配约束的类型包括自动、匹配、对齐、插入、相切、坐标系、线上点、曲面上点、曲面上边、缺省和固定11种。绝大多数情况下需要使用两个或三个约束才能完全确定装配关系，完成装配，否则将会出现元件不完全约束的情况。零件装配新建装配文件1.将工作目录设置到“毕业设计三维”。2.选择【文件】工具栏工具，打开【新建】对话框。3.设置【新建】对话框如图所示。4.单击 按钮，进入【新文件选项】对话框。选择模板，设置【新文件选项】对话框如图所示。5.单击 按钮，进入装配体设计环境。装配第一个元件1.在装配环境中选择菜单【插入】/【元件】/【装配】命令或者选择【基础特征】工具栏插入元件工具选项 ，出现如图所示的在【打开】对话框。2.在对话框中选择“zhidonggu.prt”，单击“预览”按钮，在对话框下部出现该零件的模型预览3.准确无误后，单击“确定”按钮插入第1个装配零件，在消息区出现【元件放置】操控板。4.在操控板的【约束类型】列表中选择【缺省】选项，此时模型显示为亮色，元件和装配体的坐标系对齐，约束状态区显示为“完全约束” 。5.选择操控板 工具，完成第一个零件的装配。装配第二个元件-轮毂采用销钉连接，依次选取对齐轴和平移面，完成销钉定位装配装配第三个元件-钢片1.采用刚性连接，对钢片与制动毂的花键配合进行定位，完成钢片装配；2.在装配体中，采