【正文】 3。 28 參考文獻(xiàn) 29 致謝 30 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 1 第 1 章 緒論 軟件 概 論 Pro/E 是由美國(guó)的一個(gè)軟件公司開發(fā)的產(chǎn)品 ，該軟件具有強(qiáng)大的輔助設(shè)計(jì)功能，在制造領(lǐng)域運(yùn)用的非常廣泛。 這個(gè)軟件可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單零件設(shè)計(jì)、復(fù)雜零件設(shè)計(jì)、零件裝配、運(yùn)動(dòng)仿真、零件受力分析、零件熱分析、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析、最大載荷分析、速度分析、加速度分析 。 還可實(shí) 現(xiàn)簡(jiǎn)單數(shù)控編程、選擇合理的配合尺寸 、 工作狀態(tài)下的散熱分析 、 在多個(gè)方案中選擇較好方案 、 沖壓方案分析 、 模流分析。它的運(yùn)用面幾乎包括了制造領(lǐng)域的方方面面，是一款優(yōu)秀的 3D 虛擬軟件。 主要特性 : 全相關(guān)性： 該軟件中所有的模塊都是相互 有聯(lián)系的， 當(dāng)在設(shè)計(jì)中某一處有所改動(dòng)便會(huì) 涉及到 所有的模塊， 相對(duì)的模塊圖紙也會(huì)得到反映 ， 包括了原始的裝配圖 、 原始的設(shè)計(jì)圖紙 ， 及加工時(shí)的加工路線加工工藝等 。 該模塊 支持用戶在開發(fā)周期內(nèi)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行某處的隨意更改 ， 但是設(shè)計(jì)本體不會(huì)受到影響 ， 使不同種類的工程可以同時(shí)的啟用 ， 使暫時(shí)無法實(shí)現(xiàn)的功能提前工作 。 特征的參數(shù)化造型： 無論是普通或者復(fù)雜的零件，基本都存在特征 ，但是根據(jù)不同的零件，特征的大小和樣式都不盡相同 。 當(dāng)中使用最多的是 圓弧 、圓角、倒角等 ， 雖然他們的顯得微不足道但是對(duì)于我們的工程設(shè)計(jì)人員來說還是非常的熟悉 ， 也是設(shè)計(jì)當(dāng)中必不可少的 ， 該模塊可以快速的生成設(shè)計(jì)者需要的特征可以極大的減少設(shè)計(jì)和繪圖時(shí)間 。 數(shù)據(jù)管理 模塊 ： 該模塊相當(dāng)于現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的管理者，來管理多部門的協(xié)調(diào)工作 。在這里它的職責(zé)是允許多工程的同步實(shí)施，以便于完成產(chǎn)品的快速投放市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益。 裝配管理 模塊 ： 該軟件提供用戶一些簡(jiǎn)單的命令，通過 簡(jiǎn)單裝配可以讓還未完工的產(chǎn)品提前展現(xiàn)原樣， 讓人一目了然 。 當(dāng)然還可以無限制的添加裝配體的零件個(gè)數(shù)，強(qiáng)大的兼容功能可以使用在任何復(fù)雜的裝配。 使用 簡(jiǎn)單 ： 該軟件使用非常明了的繪圖命令，在操作上比起其他軟件顯得更加直觀和明了。在繪圖的同時(shí)還可以即時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)所做零件觀察是否合理，如需修改便可以重新操作。簡(jiǎn)單的拉伸、旋轉(zhuǎn)和掃描幾乎可以運(yùn)用到所有的零件繪圖當(dāng)中，無論對(duì)于初學(xué)者還是從未接觸過的人來說操作 都 顯得非常容易。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 齒輪傳動(dòng)概述 在平時(shí)的日常生活中齒輪可謂無處不在它與我們的生活緊密聯(lián)系，天上的飛機(jī)水上的輪船地上的 車輛，其傳動(dòng)都存在齒輪 ， 它的傳動(dòng)地位在當(dāng)今的機(jī)械領(lǐng)域可謂舉足輕重 。 它是用來傳遞不同構(gòu)件上的力以此來實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的轉(zhuǎn)移 ， 它在傳動(dòng)方面常常被高壽命、高效率、穩(wěn)定性而被設(shè)計(jì)者所采用 。 在傳動(dòng)中，齒輪的受力點(diǎn)是齒輪的齒面，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)齒面磨損 。 它的傳動(dòng)要求也是非常的挑剔，需要相同的模數(shù)和壓力角，當(dāng)然準(zhǔn)確的齒廓線也是前提條件 。 在設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)者常常采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪，這是因?yàn)辇X輪的重新設(shè)計(jì)會(huì)消耗很大的人力和財(cái)力。 在齒輪設(shè)計(jì)中用戶一般要先建立一個(gè)自己經(jīng)常使用的齒輪模塊然后將重要參數(shù)添加到參數(shù)列表中 ， 然后利用齒廓線方程做出一個(gè)齒廓 線 ， 然后在齒廓線的基礎(chǔ)上建立單個(gè)齒槽 ， 最后 通過倒圓角等特征設(shè)計(jì)做出完整的齒槽對(duì)單個(gè)齒槽進(jìn)行陣列， 將毛坯上的孔和輪輻做出來 。 本書中所做的實(shí)例，主要數(shù)據(jù)如下所列，不包括一些簡(jiǎn)單孔和階梯面 。 M NUMBER 齒輪的模數(shù) == Z NUMBER 齒輪的齒數(shù) == ALPHA NUMBER 齒輪的壓力角 == B NUMBER 齒輪的寬度 == HAX NUMBER 齒輪齒頂高系數(shù) == CX NUMBER 齒輪的齒底隙系數(shù) == X NUMBER 齒輪的變位系數(shù) == 利用虛擬軟件對(duì)齒輪進(jìn)行裝配仿 真分析，可以 讓 設(shè)計(jì)者提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問題，并在軟件中及時(shí)的修改從而獲得更加良好合理的設(shè)計(jì)。同時(shí)在仿真運(yùn)動(dòng)中可以得到兩齒輪的速度、加速度、及位置圖像， 為用戶提供 良好的 運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 并得到合理的判斷 。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 第 二 章 直齒圓柱漸開線齒輪的建模 漸開線齒輪的 齒廓 建模 2． 1． 1齒輪的 設(shè)計(jì) 流程 漸開線齒輪由于涉及到了較多的參數(shù)， 本文的繪圖思路總體概述如下所示，其中省略了細(xì)節(jié)部分的描述 。 1) 開始 2) 新建零件文件 3) 創(chuàng)建輪坯 4) 齒輪輪齒漸開線生成 5) 設(shè)計(jì)齒槽 6) 陣列齒槽 7) 設(shè) 計(jì)特征如孔、鍵槽等 8) 存盤 2． 1． 2創(chuàng)建零件 1) 打開軟件界面 ，單擊“文件”工具欄中的“新建 ”按鈕，打開新建對(duì)話框，在類型中選擇 按鈕，在“子類型”中 選擇 選項(xiàng)，在名稱文本框中輸入文件名為“ gear1”實(shí)際操作如下圖 選項(xiàng)所示。 圖 2 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 4 記住一定要取消使用缺省模版 不然就是默認(rèn)的英制零件 ，在后面的選項(xiàng)中使用公制模版即 mmns_part_solid 如圖 圖 然后 “ 確定 ” 進(jìn)入零件的繪制界面 。 2． 1． 3 齒輪參數(shù)的設(shè)計(jì) 選擇 Top 平面為草繪平面，繪制四個(gè)同心圓大小隨意 。 選擇 菜單欄中的 “信息” 然后選擇 “切換尺寸”將圖中的四個(gè)圓切換為 d0、d d d3 如下圖 所示。 ，然后按 打勾完成草繪退出二維草繪模式。 圖 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 然后在菜單欄中依次選擇“工具”→“關(guān)系”，此時(shí)系統(tǒng)會(huì) 彈出關(guān)系對(duì)話框。 按 （添加），將 下列 各個(gè)參數(shù)添加到 如下圖所示 對(duì)話框中。內(nèi)容 如下 ：模數(shù)、齒數(shù)、壓力角、分度圓直徑、基圓直徑、齒頂圓直徑、 齒根圓直徑、齒寬、齒頂高、頂隙系數(shù) c。詳細(xì)內(nèi)容見下圖 。齒輪參數(shù)添加完成后單擊 。 圖 創(chuàng)建齒輪關(guān)系式并確定尺寸 在關(guān)系框中 分別 輸入 d0、 d d2 及 d3，方法：在左側(cè)模型樹中點(diǎn)選 “ 草繪1” 即四個(gè)同心圓、右擊點(diǎn) 取 “ 編輯 ” 然后 在主菜單欄中選擇“工具”→“關(guān)系”→“關(guān)系”系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出關(guān)系對(duì)話框，在關(guān)系對(duì)話框中添加關(guān)系，輸入下圖江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 所示關(guān)系式。 圖 關(guān)系內(nèi)容包括： d=m*z db=d*cos(angle) df=d2*(ha+c)*m da=d+2*m*ha d0=da d1=d d2=df d3=db 關(guān)系輸入結(jié)束后點(diǎn)擊 （校對(duì)）校對(duì)成功后單擊“確定”→“ ”保存數(shù)據(jù)關(guān)系。 單擊“ （重生）”系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成圖形，重生成圖形如下圖 所示。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 圖 建立新坐標(biāo)系 在右側(cè)菜單欄中單擊“ （坐標(biāo)系）”出現(xiàn)基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)話框，然后在左側(cè)模型樹中點(diǎn)選“ prt_csys_def 基準(zhǔn)點(diǎn)” 出現(xiàn)下面的對(duì)話框，在“原始”中偏移類型選擇“笛卡爾”，定向 選項(xiàng) 關(guān)于 X 旋轉(zhuǎn) 270，然后按“確定”在左側(cè)的模型樹中會(huì)自動(dòng)生成 CSO 坐標(biāo)系（為下一步繪制漸開線做好準(zhǔn) 備）。設(shè)置如下圖 所示 。 圖 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 2． 繪制 單個(gè) 齒槽 截面 1)單擊“ 基準(zhǔn)曲線” ， 系統(tǒng)彈出 “菜單管理器”。 左鍵單擊 “從方程”→ 確定 “完成”。 在 “從方程” 一欄 得到坐標(biāo)系 左鍵點(diǎn)擊 “選取”然后在左側(cè)的模型樹中點(diǎn)選“ COS 坐標(biāo)系” 。 圖 選擇坐標(biāo)之后會(huì)出現(xiàn)下圖所示的對(duì)話框 ,點(diǎn)選坐標(biāo)類型“圓柱” 之后會(huì)彈出 記事本。在記書本中輸入曲線的關(guān)系式： a=180/pi tg=sqrt(da^2/df^21) tgx=t*tg 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 r=df/(2*sqrt(1/(1+tgx^2))) theta=tgx*aatan(tgx) z=20 關(guān)閉并保存記事本。如下圖 所示。 圖 在左側(cè)模型樹中可以看到已經(jīng)生成了“曲線標(biāo)識(shí) 56”。 2)單擊右側(cè)基準(zhǔn)菜單欄中的“ 點(diǎn)”命令按鈕，選擇“曲線標(biāo)識(shí) 56”按住“ Ctrl”選擇“分度圓”由外往內(nèi)數(shù)第二個(gè)圓，單擊“確定”。在左側(cè)模型樹中會(huì)顯示生成了“ PNTO”點(diǎn)。圖形顯示如下。 圖 3)在右側(cè)基準(zhǔn)欄中選擇“ 基準(zhǔn)軸”選擇“ RIGHT 平面”按住“ Ctrl”再江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 選擇“ FRONT 平面”在模型樹中可以看到已經(jīng)生成“ A1”基準(zhǔn)軸。 4)在 右側(cè)圖標(biāo)中 單擊“ 平面” 圖標(biāo) 出現(xiàn)“平面”對(duì)話框在“放置”中選擇左側(cè)模型樹中的“ PNTO”再按住“ Ctrl”選取圖形中的“ A1” 生成“ DTM1平 面”。操作效果如下圖 所示。 圖 5)通過一 基準(zhǔn)面 和軸線來創(chuàng)建基準(zhǔn)平面，在基準(zhǔn)欄中單擊“ 平面”按鈕出現(xiàn)“基準(zhǔn)平面”對(duì)話框在“放置”中選擇左側(cè)模型樹中的“ DTM1基準(zhǔn)面”再按住“ Ctrl”選取圖形中的“ A1”生成“ DTM2 基準(zhǔn)面”。 在“旋轉(zhuǎn)”中輸入“ 360/4/z” 點(diǎn)擊“確定”彈出右下圖圖標(biāo)，單擊“是”在模型樹當(dāng)中就出現(xiàn)了“ DTM2” 圖 6)通過“ DTM2”鏡像“曲線標(biāo)識(shí) 56”在模型樹當(dāng)中點(diǎn)選“曲線標(biāo)識(shí) 56”江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 然后在右邊工具欄中點(diǎn)選“ 鏡像 ” 命令提示欄顯示選取鏡像基準(zhǔn)如下圖，在模型樹中點(diǎn)選“ DTM2”按右上角“ 打勾”即生成鏡像體如下圖所示。 圖 7)草繪齒槽：點(diǎn)擊“ 草繪”→“使 用先前”進(jìn)入草繪界面點(diǎn)擊“ 抓取”抓取如圖所示線條。對(duì)圖形進(jìn)行“ 倒角”具體如下圖 所示，按“ ”刪除多余線條，圓角設(shè)置為 。 圖 結(jié)束繪圖后點(diǎn)擊右下角的“ 打勾”完成草繪退出二維繪圖界面。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 8) 創(chuàng)建齒輪毛坯： 點(diǎn)擊工具欄中的“ 拉伸”點(diǎn)擊在左上角的“放置”→“定義”→“使用先前”進(jìn)入草繪界面。點(diǎn)擊“ 抓取”抓取最外的圓，按“打勾”完成草繪，在深度輸入“ b”→“是”→“ 雙向生長(zhǎng)”→“ 打勾”出現(xiàn)如下圖 所示實(shí)體。 圖 9)拉伸單個(gè)齒槽：在左邊的模型樹中點(diǎn)選“草繪 2”→點(diǎn)擊右邊“拉伸 ”選擇雙向生成、去除材料、厚度為 b、如下圖 所示。是否添加為特征關(guān)系單擊是，點(diǎn)擊右上角的“ 打勾”完成槽的拉伸，效果圖 如下。 圖 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 圖 齒槽的陣列 在圖中選擇 選擇“拉伸 2”→ 點(diǎn)選右側(cè)工具欄中的“陣列”旋轉(zhuǎn)類型設(shè)置為 “軸”項(xiàng)目“ 1” 旋轉(zhuǎn)軸為 “ A1”→個(gè)數(shù)“默認(rèn)”→增量“ 360/z”→“是”→“ 打勾”完成陣列，在圖中可以看到只有四個(gè)齒槽如下圖。打開模型樹中的陣列前的加號(hào)隨便點(diǎn)擊下面的陣列體，然后右擊選擇“編輯”再在菜單欄中點(diǎn)擊“工具”→“關(guān)系”在關(guān)系中選擇陣列的“數(shù)目尺寸”添加后顯示為 p47 讓其等于 z，按“ OK”再在菜單欄中選擇“ 重生成”。 圖 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 圖 特征的設(shè)計(jì) 1)點(diǎn)擊右上角的 “ 草繪”彈出“草繪對(duì)話框”在命令行中會(huì)提示選擇草繪平面。點(diǎn)選齒輪的任意端面然后點(diǎn)擊“ 草繪 ”系統(tǒng)進(jìn)入草繪界面。點(diǎn)擊工具欄中 的“ 圓”繪制任意圓，約束圓的大小為“ *d