基于ProE的碟簧零件库开发【含CAD图纸+PDF图】
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毕业设计(论文)开题报告题目：基于ProE的碟型弹簧零件库开发系 别 机电信息系 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 学 号 导 师 2012年12月25日一、毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）1.题目背景与意义碟型弹簧作为机电产品常用零件应用十分广泛，实际中对于其的设计建模已转变成一项重复性的工作，传统人工设计建模费时费力效率低下。针对此问题，如果能够利用三维CAD系统Pro/E开发建立对应的碟型弹簧三维零件件库则可以从根本上解决人工设计建模效率低下的问题。实际中，基于该零件库，设计者只需根据实际需求选定所需型号和结构参数即可通过Pro/E系统自动完成对应零件的设计建模。这不仅可以提高设计人员工作效率，工作质量，而且可以将他们从简单的重复性设计工作中解放出来，把精力投入到更有价值的创造性工作中。2.碟型弹簧设计研究与发展碟形弹簧又名贝勒维尔弹簧垫圈，是法国人贝勒维尔在十九世纪六十年代发明的，欧美一些国家又用发明人的名字称为贝氏弹簧（Belleville Spring）。普通碟形弹簧就像一只无底的装菜的盘子，它由外径（D）、内径（d） 、厚度（t）、高度（Ho）四个参数组成。是用金属板料或锻压坯料而成的截锥形截面的垫圈式弹簧。20世纪30年代早期，工程师(G.M.)Almen and Laszio发展了理论、制订了生产、质量标准DIN 2092和DIN 2093。这些标准作为碟形弹簧的第一次工业标准被世界各地接受， 并传遍了欧洲，目前已经被许多跨国公司广泛采用。 日本制订了他们自己的相应标准，但美国还没有就碟形弹簧制定自己的工业标准。许多美国生产商以DIN标准作为碟形弹簧质量标准。1980年我国也参照DIN规定制定了相应标准，1992年作了修订，标准号为GB/T19721992，它规定了碟形弹簧的尺寸系列、技术要求、试验方法、检验规则和设计计算。3碟簧的应用我国碟形弹簧的研究主要是在上世纪七十年代，八十年代后开始有企业生产碟簧，随着我国改革开放，进口设备的引进，碟簧的使用越来越广泛。在21世纪中，碟形弹簧被使用在航天航空、防御系统、医疗器械、汽车、电力、建筑、机床等行业领域。在重型机械中，可以作为强力缓冲和减震弹簧；在轴系结构中，可作为角接触滚动轴的承向预紧装置。1例如，预紧碟簧在法兰密封中的使用，尤其是在余锅系统中的使用，针对法兰螺栓预紧力松弛这一现状，可在螺栓两侧或一侧安装预紧碟簧，以碟簧的微小变形量提供足够的预紧力负荷，从而降低法兰泄漏风险。2 此外，预紧碟簧在炼油装置、加氢高压换热器等此类装置上都有被运用到。再如，根据碟形弹簧的特点，轴向尺寸小、承载能力大、具有变刚度和非线性的变形特性，因而常应用于车辆离合器中，实现动力的接合与分离。碟形弹簧离合器设计的优劣，直接影响到车辆的使用性能。3 碟簧应用十分广泛，所以开发建立碟簧零件库是具有必要性和研究意义的。二、本课题研究的主要内容和采用的研究方案、研究方法或措施1.论文主要研究内容(题目要求) （1）依据 GB/T1972-2005碟形弹簧对普通碟簧进行分类碟簧可以根据D/t和ho/t的比值不同分为A（D/t18,ho/t0.4）、B（D/t28,ho/t0.75、C（D/t40,ho/t1.3）三个尺寸系列，其中每个系列又可以根据碟簧的厚度分为三个类别，两种型式，见表1：表1碟簧的分类类别碟簧厚度t/mm型式图形11.25无支承面21.25636.016有支承面（2）归类后，各类碟型弹簧零件结构尺寸数据库的建立画出碟簧的二维图形；2用Excel表格对碟簧的相关数据进行整理，如表2表2 碟簧系列A的相关数据然后把Excel中的数据倒在Access中建立起相应的数据库。（3）归类后，碟簧的ProE参数化建模 所谓参数化设计，就是将原有设计中某些尺寸，如定形、定位或装配尺寸定义为变量，通过修改这些变量的值，计算机根据一些简单公式计算出生成尺寸并变动其他相关尺寸，使得这些新的参数值自动完成产品设计过程的一种设计方法。 以下是碟簧参数化建模，见图1。 图 1 碟簧的三维图 2.运用族表建立碟簧Pro/E零件库（1） 首先建立一个普通模型，作为原始模型来使用，见图2。 图2 模型的建立（2） 创建族表：工具族表，进入族表编译器，见图3。. 图3 族表编译器（3）加入项，进入项目选取窗口，见图4；加入实例行，增加多个行输入实例数据见图5。 图4选取窗口 图5 实例数据的输入(4)输入完毕，校验实例，见图6。图6 校验3.本课题研究的重点及难点（1）依据国标对碟簧进行分类总结；（2）画出碟簧二维图形，并对其数据进行整理，建立数据库；（3）熟练掌握Pro/E的参数化建模，用Pro/E建立碟簧的参数化模型（4）根据碟簧数据建立族表，并运用族表建立零件库；（5）编译可以对零件库的零件进行检索，调用的程序。4.完成本课题的工作方案及进度计划进度计划（1）13周： 查阅资料，依据国标对碟簧进行分类（2）46周： 总体的方案设计（3）78周： 数据库的建立（4）913周： 零件的参数化建模，应用族表建立零件库（5）1416周：撰写论文（6）17周： 修改并完成论文的最终稿（7）18周： 答辩课题方案:(1)在网上或图书馆查寻一些资料，阅读相关的文献与书籍。(2)学会理解Pro/E参数化建模原理及分析。(3)了解碟簧用途和现实意义。(4)分析碟簧的造型特征，进行参数化碟型弹簧。(5)了解碟簧参数化造型基本思路完成碟型弹簧参数化造型。(6)学会零件库的使用完成碟型弹簧零件库的建立。5 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师： 年 月 日6 所在系审查意见： 系主管领导： 年 月 日参考文献1刘志才，杨振东. 对碟形弹簧结构要素的探讨. 淮海工学院学报，19942陈俊芳. 法兰预紧碟簧在催化余锅系统中的应用. 河北化工，20093邵忍平，刘丽春，黄欣娜. 拖拉机离合器碟形弹簧优化设计. 机械科学与技术，19964沈铁敏，熊建武. Pro/E参数化设计的应用研究. 中国西部科技，20085 郑德超 ,王斌 ,周雁丰 ,李震.基于Pro/E的三维参数化零部件库建设. 科技创新导报,2010 6 张道富. 基于PRO/E参数化建模的产品快速修改设计研究. 电子机械工程, 20057 金建国，周明华，邬学军.参数化设计综述. 计算机工程与应用， 20038 孟祥旭，徐延宁.参数化设计研究. 计算机辅助设计与图形学学报，20029 黎永林，顾立志，宋金玲.基于特征的参数化造型技术族研究与应用.工具技术，200910 刘新东. 基于Pro/E三维模型参数化设计的应用. 电工技术, 200911 沈铁敏，熊建武. Pro/E参数化设计的应用研究. 中国西部科技, 200812 郭连水，宋建平，戴约真.基于特征的参数化设计方法。航空学报，1994，（10）：1201120613 黄恺，李雷.Pro/E参数化设计高级应用教程. 化学工业出版社， 200814 沈萌红，关金生.基于Pro/E的三维参数零件库的开发.现代设计与制造，2003，32(7)：11511815 易先忠.碟形弹簧基本特性参数分析. 石油机械,199516 易先忠.碟形弹簧的力学性能研究.钻采工艺，199817 Current state of CAD-a users perspective. Microwave Engineering Europe,2000,5:232918Parametric Technology Corporation. Pro/ENGINEER Wildfire Pro/TOOLKIT Users Guide. USA Parametric Technology Corporation,200319 Chen,F.Z. Construct
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