减速器传动部分的三维实体 课程设计说明书.doc

西安文理学院机械电子工程系课程设计报告专业班级 课 程 机械CAD/CAM课程设计 题 目 减速器传动部分的三维实体 设计与运动仿真 学 号 学生姓名 指导教师 2012年 9 月目录1零件体的设计11.1轴的零件体设计11.1.1草绘11.1.2旋转和倒角11.1.3拉伸切除11.2键的零件体设计21.2.1草绘21.2.2拉伸31.3轴承的零件体设计31.3.1草绘31.3.2旋转31.3.3旋转切除41.3.4旋转-加保持架41.3.5阵列61.4轴承端盖的零件体设计61.4.1草绘和拉伸61.4.2最后拉伸71.4.3挖孔71.4.4阵列81.5齿轮的零件体设计81.5.1设置参数81.5.2草绘91.5.3列出关系式91.5.5镜像101.5.6曲面拉伸101.5.7投影101.5.8拉伸111.5.9扫描混合111.5.10复制111.5.11阵列111.5.12拉伸切除121.6齿轮轴121.6.1拉伸121.6.2拉伸切除121.7套筒的零件体设计121.7.1拉伸和草绘121.7.2最后拉伸和倒角131.8挡油圈132装配体的设计142.1轴的导入142.2键的导入142.2.1配对142.2.2配对142.2.3对齐142.3斜齿轮的导入142.3.1插入142.3.2配对142.3.3配对152.4套筒的导入152.4.1插入152.4.2配对152.5轴承的导入162.5.1插入162.5.2配对162.6轴承端盖的导入162.6.1插入163.工程图的设计183.1轴的标注183.2截面的制作183.3工程图184.减速器传动部分的实体运动仿真204.1创建骨架244.2建基准轴线和基准端面244.3导入装配轴254.4测量图254.5G代码265 设计小结276致谢287参考资料目录291零件体的设计1.1轴的零件体设计以低速轴的设计为例1.1.1草绘新建零件-disuzhou-缺省模式-mmns_part_solid，进入绘图界面。点击旋转，放置定义，选择FONT面，画出几何中心线，根据轴的截面尺寸绘制草图，如图1-1-1所示：图1-1-1轴草绘图1.1.2旋转和倒角点击确定，旋转出轴，如图1-1-2所示：图1-1-2轴1.1.3拉伸切除建立基准面，拉伸切除-放置定义，选择基面，绘制键槽的截面设置切除深度，点击确定，另一键的画法同上，键的设计完成。如图1-1-3所示：图1-1-3轴1.2键的零件体设计以键1为例1.2.1草绘新建零件-disuzhoujian-缺省模式-mmns_part_solid，进入绘图界面。点击拉伸，放置定义，选择FONT面，画出几何中心线，根据键的截面尺寸绘制草图，如图1-2-1所示：图1-2-1键草绘图1.2.2拉伸点击确定，设置键深为8，完成键的设计，如图1-2-2所示：图1-2-2键1.3轴承的零件体设计以6028C轴承为例1.3.1草绘新建零件-40zhoucheng-缺省模式-mmns_part_solid，进入绘图界面。点击旋转-放置-定义选择FRONT面，画出几何中心线，画出轴承内外圈的截面，如图1-3-1所示：图1-3-1轴承草绘图1.3.2旋转点击确定，得到轴承内外圈的旋转体，如图1-3-2所示：图1-3-2轴内外圈图1.3.3旋转切除点击旋转-切除-放置-定义，选择使用先前的面，画出中心线，画出如图1-3-3所示的截面：图1-3-3滚道草绘点击确定，做出内外滚道。，如图1-3-4所示：图1-3-4滚道1.3.4旋转-加保持架点击旋转，加保持架，使用先前的面，画出如图1-3-5所示的截面：图1-3-5草绘保持架点击确定，得到保持架，如图1-3-6所示：图1-3-6保持架再次进行旋转切除方法如1.3.3，如图1-3-7所示，得到：图1-3-7保持架挖孔方法同1.3.1，得到滚珠，如图1-3-8所示：图1-3-8轴承加滚子1.3.5阵列选择组，点击阵列，选择轴线为参照，输入滚珠个数，360度圆周阵列，得到轴承，并倒角如图1-3-9所示：图1-3-9轴承1.4轴承端盖的零件体设计以封口轴承端盖为例1.4.1草绘和拉伸新建零件-duangai1-缺省模式-mmns_part_solid，进入绘图界面。点击旋转，放置定义，选择FRONT面，画出几何中心线,如图1-4-1所示：图1-4-1端盖草绘拉伸1.4.2最后拉伸点击确定，得到端盖的拉伸体，如图1-4-2所示：图1-4-2端盖最后拉伸1.4.3挖孔点击孔，确定孔的位置，做出通孔，如图1-4-3所示：图1-4-3端盖挖孔1.4.4阵列点击阵列，选低速轴，输入6，圆周阵列，得到如图1-4-4所示：图1-4-4端盖端盖的设计完成。1.5齿轮的零件体设计以齿轮1为例1.5.1设置参数新建零件-chilun1-缺省模式-mmns_part_solid，进入绘图界面。点击工具-参数，输入参数，如图1-5-1所示：图1-5-1齿轮参数点击确定，再点击工具-关系，输入计算公式，如图1-5-2所示：图1-5-2齿轮关系1.5.2草绘画出四个同心圆，分别标记d0=DF（齿根圆直径）, d1=DB（基园直径）, d2=D（分度圆直径）, d3=DA（齿顶圆直径）。1.5.3列出关系式：输入关系式HA=(HAX+X)*MN（齿顶高关系式），HF=(HAX+CX-X)*MN（齿根高关系式），D=MN*Z/cos()（分度圆直径关系式），DA=D+2*HA（齿顶圆直径关系式），DB=D*cos()（基园直径关系式），DF=D-2*HF（齿根圆直径关系式）。1.5.4创建渐开线曲线选择笛卡尔坐标系，输入方程式：r=DB/2，=t*45，x=r*cos()+r*sin()*pi/180，y=r*sin()-r*cos()*pi/180，z=0如图1-5-3所示：图1-5-3渐近线1.5.5镜像创建镜像平面、基准点和面，选择曲线和分度圆作为参照，获得基准点；选择基准点和基准轴作为参照，创建基准平面DTM1，然后以DTM1和基准轴作为基准，创建DTM2，设置DTM1和DTM2夹角为90/Z（360/4*Z），最后将刚才创建的曲线以DTM2为对称平面进行镜像。如图1-5-4所示：图1-5-4渐近线镜像1.5.6曲面拉伸创建分度圆曲面（曲面拉伸），通过关系式令曲面的拉伸厚度等于齿轮厚度。1.5.7投影使用投影创建扫描轨迹线如图1-5-5所示。螺旋角=14。再在编辑投影命令，选择要投影的线和投影面。图1-5-5投影线1.5.8拉伸拉伸创建齿轮坯体，选择DF（齿根圆）进行拉伸，拉伸深度等于B。1.5.9扫描混合点击草绘进入草绘截面，草绘出齿轮齿的形状，退出编辑环境，再对刚才的草绘截面进行复编辑特征操作复制移动完成草绘3完成，弹出移动特征菜单，选择平移FRONT面正向确定。信息栏会提示输入偏移距离为“B”，最后一直点击完成，这样依次复制就完成了。接着要对刚才复制的内容再次进行移动，点击复制移动完成组完成旋转曲线/边/轴，选择齿轮的中心轴，然后在方向菜单中选择正向命令。同时在信息栏中要求输入旋转角度，在其中输入旋转角度为“asin(2*B*tan(/D)”，接着单击完成移动。插入扫描混合，选择路径，截面，点击确定得到如图 1-5-6所示：图1-5-6扫描混合1.5.10复制点击扫描混合，再点击编辑复制编辑选择性粘贴来创建第二个轮齿。 1.5.11阵列点击阵列，得到如图1-5-7所示：图1-5-7齿轮1.5.12拉伸切除点击拉伸切除，定义内部草绘，做出键槽。齿轮的零件体设计完成。1.6齿轮轴如1.5齿轮的画法先画出齿轮。1.6.1拉伸点击拉伸，定义内部草绘，选择侧面，画圆，进行直径和深度的设置，重复此操作得到齿轮轴，如图1-6-1所示：图1-6-1齿轮轴1.6.2拉伸切除拉伸切除，定义内部草绘，画出键的截面，点击确定，完成齿轮轴的设计。1.7套筒的零件体设计1.7.1拉伸和草绘新建文件，进入草绘界面，绘制界面草图。如图1-7-1所示：图1-7-1套筒草绘拉伸1.7.2最后拉伸和倒角点击插入-拉伸-确定，得到套筒的旋转体，如图1-7-2所示：图1-7-2套筒1.8挡油圈如套筒的做法一致得到挡油圈， 如图1-8-1所示：图片1-8-1挡油圈2装配体的设计以中间轴的装配体设计为例2.1轴的导入点击新建组件disuzhou取消缺省确定-mmns_asm_design，点击装配，导入轴2，点击缺省，如图2-1-1所示：图2-1-1轴2.2键的导入2.2.1配对点击装配选择要装配的键，再点击配对，选择键的侧面与轴2键槽的侧面。2.2.2配对点击放置添加约束-配对，选择键的底面和轴2键槽的底面。2.2.3对齐点击对齐，选择键的半圆面和轴键槽的半圆面，点击确定，完成键的导入，如图2-2-1所示：图2-2-1轴2.3斜齿轮的导入2.3.1插入点击装配选择chilun1,点击插入，选择齿轮的内表面和轴的旋转面。2.3.2配对方法同2.2.1，选择键的上表面和齿轮的键槽面。2.3.3配对方法同上，选择齿轮的侧面和轴肩面，点击确定，完成斜齿轮的导入，如如2-3-1所示：图2-3-1轴与齿轮组合同样的方法导入齿轮3，如图2-3-2所示：图2-3-2轴与齿轮组合2.4套筒的导入2.4.1插入方法同2.3.1，选择套筒的内表面和轴的外表面。2.4.2配对选择套筒的大端面和齿轮的轮毂面，完成套筒的导入，如图2-4-1所示：图2-4-1轴与齿轮与套筒2.5轴承的导入2.5.1插入方法同2.3.1，选择轴承的内表面和轴的外表面。2.5.2配对方法同2.2.2，选择轴承的外圈端面和套筒的小端面，完成轴承的导入，如图2-5-1所示：图2-5-1轴与齿轮与套筒与轴承2.6轴承端盖的导入2.6.1插入方法同2.3.1，选择端盖内表面和轴的外表面2.6.2配对，选择端盖面和轴承外圈端面，点击确定完成轴承端盖的导入套筒3和轴承2，轴承端盖的导入同上。完成中间轴的装配，如图2-6-1所示：图2-6-1低速轴组合轴3.工程图的设计以齿轮轴为例3.1轴的标注新建文件，选择绘图，缺省模型为空，指定模板为空，大小为A4，在文件里选择绘图选项，把third-angle改为first-angle，把所要绘制的工程图调出，在工具栏里选择注释，对已调出的工程图进行显示模型注释，选择所要的尺寸，如图3-1-1所示：图3-1-1轴的标注3.2截面的制作在模型树里打开，在键槽的截面上以FRONT为基准面建立一个基准DTM4，关闭模型树，插入所要绘制的工程图，右键选择属性截面2D剖面剖面，添加A面，弹出对话框，选择DTM4面，如图3-2-1所示：图3-2-1截面3.3工程图对截面进行标注，得到完整的工程图，如图3-3-1所示：图3-3-1轴的工程图4.减速器传动部分的实体运动仿真4.1创建骨架点击新建组件，点击nnms-asm-design，确定，点击插入元件创建骨架空确定。4.2建基准轴线和基准端面新建文件，选择组件，绘制三根轴线分别为A-1、A-2、A-3和两个基准端面DTM3、DTM4，如图4-1-1所示：图4-1-1基准轴和其面制作4.3导入装配轴分别导入两根已装配好的轴，两根轴的轴线分别于A-1、A-2、A-3选用销钉连接，如图4-2-1所示:图4-2-1装配图4.4测量图在工具栏选择应用程序机构，在视图的右边框中选择齿轮，对齿轮进行属性选择，再加伺服电动机，进行实体运动仿真，视频剪辑，选择测量创建新测量，得测量结果图，如图4-3-1所示：图4-3-1速度测量4.5G代码%G71O0555(H:减速器课程设设仿真G代码生成xd.ncl.1)(09/14/11-15:32:39)N0010T1M06S1000M03G00X-199.Y57.G43Z100.H01Z23.G01Z11.F300.X185.Y52.043X-199.Y47.087X185.Y42.13X-199.Y37.174X185.Y32.217X-199.Y27.261X185.Y22.304X-199.Y17.348X185.Y12.391X-199.Y7.435X185.Y2.478X-199.Y-2.478X185.Y-7.435X-199.Y-12.391X185.Y-17.348X-199.Y-22.304X185.Y-27.261X-199.Y-32.217X185.Y-37.174X-199.Y-42.13X185.Y-47.087X-199.Y-52.043X185.Y-57.X-199.X185.Z100.G00Y57.G01Z11.X-199.Z100.M305 设计小结在设计过程中用了机械设计课程设计机械设计等书进行设计，翻阅了Pro/ENGINEER工程图制作，Pro/ENGINEER零件设计完全解析，综合运用了这些知识，尤其是在计算机软件pro/e方面的运用，深切感到计算机辅助设计给设计人员带来的方便，各种设计，计算，制图全套完成。文中应用三维造型设计软件Pro/E建立了斜齿圆柱齿轮的三维模型，并对其进行了运动仿真分析，给定输入轴转速，得到减速器其他各轴输出转速，将所得结果与理论计算值相比较基本相符，并说明了存在误差的原因，由此说明仿真模型的正确性和该设计的可行性。为减速器的优化设计等相关分析提供一定的分析基础。通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱：有几次因为不小心我考虑出错，只能毫不情意地重来，想到今后自己应当承担的社会责任，觉得一定要养成一种高度负责，认真对待的良好习惯。课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，但也说明课程设计确实使我有所收获。这次设计的目的是掌握机械设计规律，综合运用学过的知识，通过设计计算，绘图以及运用技术标准，规范设计手册等有关设计资料进行全面的机械设计技能训练，为我们以后对专业产品和设备的设计打下了宽广而坚实的基础。本次设计得到了指导老师的细心帮助和支持,衷心的感谢老师的指导和帮助。6致谢本论文是指导老师的悉心指导和帮助下完成的，从软件的学习、结构分析、零件的设