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毕业设计(论文)开题报告学生姓名： 学 号： 专 业： 机械设计制造及其自动化设计(论文)题目：pro/e内齿轮三维参数造型化设计指导教师： 年3 月 18 日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告文 献 综 述Pro/e三维参数化造型的设计意义：当今的工业领域，越来越多地把产品的设计、分析、制造、数据管理与信息技术融为一体，以此提高工业生产的自动化水平。以前，三维产品模型的设计都是首先由设计师在图板上画出图样，然后由图形软件使用人员根据图样绘制出产品模型，这样既浪费了人力和物力，设计效率也比较低。随着pro/e软件的广泛应用，以其开放性体系结构为基础，利用高级编程语言设计程序来实现三维模型的参数化设计，这样无疑提高了设计的自动化水平。本文正是以pro/e通过高级语言程序设计进行图形绘制软件的二次开发，使用户通过友好的参数设定界面输人齿轮参数，根据不同的参数，自动生成一系列齿轮模型，既节省了资源，也缩短了产品设计周期，大大提高了产品设计效率，对工业产品参数化设计的进一步发展有重要意义。内齿轮的工业作用和特点：在工业生产中内齿轮具有不可忽略的作用，在诸多齿轮泵中，其内齿轮的特点进一步得到了体现：1.输送液体平稳,无脉动,振动小,噪音低,2.有耐腐蚀性能3.内外转子转向相同,磨损小,使用寿命长,适用于石油,化工,涂料,油脂,医药,染料,食品等行业。另外，在其他领域中还有各种不同的内齿轮结构举个简单的例子，除了正常的应用在齿轮泵中的内齿轮还有一典型的内圆弧齿轮泵，它是根据引进国外样机并结合我国化工、造漆、油墨、染料、胶粘剂等行业的使用要求研制改进的新产品，经油漆厂家较长时间使用证明，该泵结构独特、制造精细，运转平稳、摩擦力小、省动力、噪音低，特别是解决了输送过程中易泄漏的难题，是文明生产的理想产品。参数化设计模型： 参数化设计是由软设计者根据软件使用者提出的需求，结合实际设计问题，预先设置一些几何图形的约束条件，供软件使用者以此定制自己的产品造型。在实际问题中，主要是几何尺寸方面参数的约定，这些约定之间要符合一定的约束关系。一般情况下要求符合以下三个关系:基于特征的、全尺寸约束、全数据相关，以此保证约定的有效性。 参数化设计模型的形成过程首先，对实际要解决的问题进行分析，根据实际问题确定关键的约束条件，这些约束条件必须能够确定并且唯一确定一个造型;然后输人约束参数，并进行参数有效性判定，即参数间不能有不相容条件存在，并据此判定是否需要修改参数;最后，观察绘制的模型是否符合要求，如果符合则保存设计好的产品造型，否则进行参数的修改重新进行绘制和判定。这样就是参数化设计的整个过程。Pro/ENGINEER软件是一个功能强大的参数化设计工具，采用本文的方法可以精确地生成参数化控制的内齿轮模型及其模型库。通过使用Pro/ENGINEER关联性功能、族表以及Program二次开发工具，可以方便地实现内齿轮的参数化设计和自动特征建模，及其参数化模型库的建立，这不仅提高了设计效率和质量，也为内齿轮进一步开发有限元分析、运动仿真、数控加工等其他 功能模块奠定了基础。参考文献:1田绪东.Pro/ENGINEER2.0三维机械设计M.北京:机械工业出版社,2005.2徐锦康,周国民,刘极峰.机械设计M.北京:机械工业出版社,1997.3朱新云,顾寄南.基于Pro/E三维模型的参数化设计J.4林清安。PRO/ENGINEER零件设计M。北京：北京大学出版社，2001.5赵春章。PRO/ENGINEER中文机械零件设计教程M。北京：海洋出版社。2004.6孙江宏 刘博。PRO/ENGINEER Wildfire高级应用讲解M。北京：中国水利水电出版社，2006.7毛君，刘丹，孙华艳；基于PRO/E的内齿轮三维参数化造型设计J，煤矿机械；2007年05期，89-90.8刘浩，程培元；逆向工程设计J，锻压机械，2002年05期，59-60.9 PRO/ENGINEER零件设计进阶篇上 林清安编著.10PRO/E Wildfire 3.0 机械设计典型实例 作者：郝安林，王伟平，王咏梅编著.11机床数控技术，机械工业出版社 李郝林编著.12李世国；三维模型的参数化设计策略及程序设计技术J；机械；2000年第6期.13董黎敏,袁旭,郑清春,郭津津,史津平; 基于Pro/Toolkit二次开发的机械零件参数化设计 J; 组合机床与自动化加工技术; 2004年01期.14沈浩；PRO/E二次开发在组件自动化设计中的应用J，陕西科技大学学报；2005年05期；102-105.15何世松，贾颖莲；基于PRO/E的零件系列化实际的研究J；中国科技信息；2007年一期. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）研究方法：Pro/ENGINEER工具软件是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation，简称PTC）的重要产品。在目前的三维造型软件中占有重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广。作为高等学校和研究机构来说，该软件是进行设计的重要工具。Pro/ENGINEER第一个提出参数化设计的概念，并且采用了单一的数据库来解决特征的相关性问题。Pro/ENGINEER基于特征方式，能够将设计至生产过程集成到一起，实现并行工程设计。Pro/ENGINEER软件的CAE模块具有强大的工程分析能力。在Pro/MECHANICA模块中可对零件模型进行有限元分析和优化；在机构运动模块中，可对零部件模型进行机构运动仿真，并获得距离、速度等输出曲线。钻杆动力钳事一种较为理想的是有钻井井口工具，广泛适用于海洋 陆地钻井机械 修井作业时上卸管作业，这种动力钳的主钳和背钳为一体结构，开口型钳头能自由脱开钻杆，机动性强，使用钻杆动力上卸螺纹，不需要猫头，吊钳和旋绳，能大大降低钻井工人劳动强度，其转动系统要求精确而灵活，挂档齿轮和内齿套就是有效地传动配合之一。PRO/E是一套由设计到生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是一个参数化基于特征的实体造型系统，其最基本的功能就是构建零件的3D实体型。在此次钻杆动力钳的设计中，要求生产出一系列4种不同型号设备，以适应各种工况，若是对每套产品逐一设计，任务繁重，易出错，利用PRO/E参数化造型功能和特征设计，建立各基本零件，本文阐述了内齿轮的三维参数化造型过程1.内齿套模型的建立1.1 参数分析及设置在利用PRO/E 进行三维参数化设计时，首先要分析和设置参数，齿轮的控制参数包括齿数z 模数m 顶隙系数c压力角 a齿顶高系数 ha变位系数 x，基圆直径 齿顶圆直径，齿根圆直径及齿厚度b，在我国通常ha c a 分别取1 0.25 20 可视为常数，m z x事要进行齿轮计算时的一些驱动参数，剩下的即为计算参数，可以利用驱动参数来获得，参数设置如表1.表1齿轮参数设置表参数名称参数符号参数类型参数初值模数m RealNumber 7齿数z Integer 16齿顶高系数ha RealNumber 10齿顶隙系数c RealNumber 025变位系数x RealNumber 038齿轮宽度b RealNumber 42压力角a lphaRealNumber 20内齿套内径Dn RealNumber 160内齿套外径Dw RealNumber 1821.2建立参数间关系单击主菜单工具关系,进入关系编辑状态,在对话框内输入如下关系式: d=m*z da=m*(z-2*(ha-x2)df=m*(z+2*(ha+c+x2) db=m*z*cos (alpha)D0=db D1=daD2=d D3=df p32=z Dn=160Dw=182然后,单击“校对”,严正关系式无误后,单击确定。1.3零件模型的建立第1步,单击绘制基准曲线工具,利用关系式绘出基圆、齿顶圆、齿根圆、分度圆如图1。这些尺寸均受参数和关系驱动。第2步,绘制渐开线齿廓。选择插入基准曲线工具,在弹出的对话框中选择从方程,在弹出的文本框中输入如式(2)的渐开线方程,完成渐开线齿廓的绘制。theta=t*90r=db/2s=(pi*r*t)/2xc=r*cos (theta)yc=r*sin (theta)x=xc+(s*sin (theta)y=yc-(s*cos (theta)z=0 (2)第3步,利用拉伸特征创建单个轮齿。如图2所示。第4步,利用阵列工具生成所有轮齿,再利用旋转特征和Dw,Dn参数的驱动绘制出内齿套的外轮廓,再生零件如图3所示。2结语在本次钻杆动力钳设计中,用参数化方法进行内齿套的设计大大节省了时间,降低了劳动强度。在需要其他型号的零件时,只需在关系中将驱动尺寸赋予新值即可。如输入m=5;z=19;x=0.55;Dw=166;Dn=142,再生即生成,如图4所示。若该钻杆动力钳以后需大批
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