【正文】 湖 南 科 技 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 課程設(shè)計(jì)名稱(chēng)： 基于 Proe 蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 院： 專(zhuān)業(yè)及班級(jí) ： 10 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 002 班 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師： 李鵬 南 2021 年 1 月 3 日 2 前言 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越來(lái)越合理，其性能、精度和效率日趨提高，更新?lián)Q代頻繁，生產(chǎn)類(lèi)型有大批量生產(chǎn)向多品種、小批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)化。因此，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的加工相應(yīng)地提出了高精度，高柔性與高度自動(dòng)化的要求。所以通過(guò)本次設(shè)計(jì)使我們更好的掌握所學(xué)知識(shí)，同時(shí)也為我們以后的發(fā)展做鋪墊。 本次設(shè)計(jì)主要運(yùn)用到機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)也機(jī)械加工工藝等專(zhuān)業(yè)知識(shí)， 并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問(wèn)題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專(zhuān)用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 能熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程重大理論以及在生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)到的 實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的 定位、夾緊以及工藝路線(xiàn)安排、工藝尺寸確定等問(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過(guò)零件設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，應(yīng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的 能力。 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、圖標(biāo) 及數(shù)據(jù)庫(kù)資料。掌握與本設(shè)計(jì)的各種資料的名稱(chēng)、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。 3 目錄 內(nèi)容摘要 關(guān)鍵詞 第一章 . 緒論 蝸輪蝸桿減速器簡(jiǎn)介 基于 PRO/ENGINEER 的設(shè)計(jì)的意義 第二章 . 基于 Pro/E 對(duì)圓柱齒輪減速器箱蓋建模 零件圖的創(chuàng)建 零件的裝配 第三章 . 數(shù)控加工過(guò)程 小結(jié) 參考文獻(xiàn) 4 內(nèi)容摘要 ： 減速器是一種常用的傳動(dòng)裝置，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)的各行業(yè)中，傳統(tǒng)的減速器設(shè)計(jì)已經(jīng)不能滿(mǎn)足企業(yè)對(duì)減速器的結(jié)構(gòu)和性能要求。為了解決減速器的設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，設(shè)計(jì)成本高，傳動(dòng)質(zhì)量較低等問(wèn)題，采用參數(shù)化技術(shù)、優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)減速器設(shè)計(jì)。參數(shù)化設(shè)計(jì)是各種 CAD 軟件的核心技術(shù)，在 廣大的設(shè)計(jì)人員中這項(xiàng)設(shè)計(jì)被廣泛應(yīng)用，并取得良好的社會(huì)效益。 Pro/ENGINEER 是全方位的 3D 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)軟件，集成零件設(shè)計(jì)、曲面設(shè)計(jì)、工程圖制作、產(chǎn)品裝配、模具開(kāi)發(fā)、 NC 加工、鈑金設(shè)計(jì)、鑄造件設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、逆向工程、機(jī)構(gòu)仿真等，廣泛應(yīng)用于航空、汽車(chē)、造船、電子模具等行業(yè)。本文利用 Pro/E 進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)并實(shí)體建模裝配分析。 設(shè)計(jì)思路 ： （ 1） 通過(guò)對(duì)單級(jí)蝸桿減速器工作狀況和設(shè)計(jì)要求對(duì)其結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行分析，得出總體方案（ 2）按總體方案對(duì)各零部件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系進(jìn)行分析得出單級(jí)蝸桿減速器的整體結(jié)構(gòu)尺寸 （ 3） 以各個(gè)系統(tǒng)為模 塊分別進(jìn)行具體零部件的設(shè)計(jì)校核計(jì)算，得出各零部件的具體尺寸（ 4）用 Pro/E 實(shí)體建模各個(gè)零件并形成總裝配。 關(guān)鍵詞 ： Pro/E；模型；減速器 ；齒輪 5 第一章 .緒論 蝸輪蝸桿減速器簡(jiǎn)介 蝸輪蝸桿減速器 是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。減速機(jī)的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。幾乎在各式機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)中都 可以見(jiàn)到它的蹤跡，從交通工具的船舶、汽車(chē)、機(jī)車(chē)，建筑用的重型機(jī)械 ，機(jī)械工業(yè)所用的加工機(jī)械及自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，到日常生活中常見(jiàn)的家電，鐘表等等 。 基于 Pro/ENGINEER 的 設(shè)計(jì)的意義 Pro/ENGINEER 是美國(guó) PTC 公司推出的一套三維 CAD/CAM 參數(shù)化軟件系統(tǒng)，其內(nèi)容涵蓋了產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)、工業(yè)造型設(shè)計(jì)、三維模型設(shè)計(jì)、分析計(jì)算、動(dòng)態(tài)模擬與仿真、工程圖紙輸出，到生產(chǎn)加工產(chǎn)品的全過(guò)程，其中還包含了大量的電纜及管道布線(xiàn)、模具設(shè)計(jì)與分析等實(shí)用模塊，應(yīng)用范圍 涉及 汽車(chē)、機(jī)械、數(shù)控（ NC）加工、電子等諸多領(lǐng)域。 Pro/ENGINEER 能快速把零件裝配起來(lái)，使設(shè)計(jì)意圖更加直觀(guān) 。能進(jìn)行有限元分析，幫助設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。動(dòng)態(tài)仿真可快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)零部件的干涉、物理特征，模擬使用產(chǎn)品的操作過(guò)程，直觀(guān)顯示存在問(wèn)題的區(qū)域及相關(guān)的零部件，指導(dǎo)設(shè)計(jì)者直接、快速地修改模型，從而縮短修改時(shí)間，提高設(shè)計(jì)效率 。 Pro/ENGINEER 所有模塊都是全相關(guān)的，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中某一處進(jìn)行的修改，能夠擴(kuò)展到整個(gè)設(shè)計(jì)中，同時(shí)自動(dòng)更新所有的工程文檔，包括裝配體、設(shè)計(jì)圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。全相關(guān)性鼓勵(lì)在開(kāi)發(fā)周期的任一點(diǎn)進(jìn)行修改，卻沒(méi)有任何損失，所以能夠使開(kāi)發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。 6 第二章 . 基于 Pro/E 對(duì)圓柱齒輪減速器箱蓋建模 零件圖的創(chuàng)建 一、 創(chuàng)建蝸桿 1 新建文件 在工具欄中單擊“新建”按鈕 ，在彈出“新建”對(duì)話(huà)框中選擇“零件”單選按鈕，早子類(lèi)型中選擇“實(shí)體”單選按鈕。輸入文件名稱(chēng)為“ wogan”，去掉“使用缺省模板”框的對(duì)勾，單擊“確定”，在彈出的“新文件夾選項(xiàng)“對(duì)話(huà)框中選擇公制模板 mmns_part_solid，單擊”確定“按鈕進(jìn)入零件設(shè)計(jì)界面。 2 創(chuàng)建 蝸桿 （ 1） 單擊特征工具欄中“旋轉(zhuǎn)“按鈕，在視圖下側(cè)出現(xiàn)的”旋轉(zhuǎn)“界面上選擇“實(shí)體”按鈕，以指定生成拉伸實(shí)體，單擊 “放置”按鈕，打開(kāi)上滑面板中的定義按鈕，系統(tǒng)彈出“草繪”對(duì)話(huà)框，選取 FRONT 基準(zhǔn)平面作為草繪平面，接受系統(tǒng)默認(rèn)的生成方向，單擊對(duì)話(huà)框中“草繪”按鈕，進(jìn)入草繪界面。 （ 2）單擊草繪工具欄中“中心線(xiàn)”按鈕，繪制一條豎直中心線(xiàn)，然后按照?qǐng)D 11 所示的草繪剖面繪制草圖。單擊“草繪器”工具欄按鈕 退出草繪模式。 圖 11 （ 3）接受系統(tǒng)默認(rèn)的旋轉(zhuǎn)角度值為 360，單擊鼠標(biāo)中建完成特征創(chuàng)建。 創(chuàng)建倒角 (1）單擊工程特征工具欄上的“倒角“按鈕 ，打開(kāi)”倒角“特征操作板，在“標(biāo)注形式”下拉框中選擇“ 45 D”選項(xiàng) ，在尺寸框輸入倒角尺寸為 3 和 ，選擇需要倒的角。 （ 2）單擊按鈕 完成倒角特征的創(chuàng)建，最終結(jié)果如圖 12 所示。 圖 12 7 創(chuàng)建螺紋 （ 1） 單擊特征工具欄中“插入“按鈕，選擇螺旋掃描，進(jìn)入草繪區(qū)，在菜單管理器中選擇“常數(shù)，穿過(guò)軸，右手定則”完成，退出。所需節(jié)距為 。 （ 2）單擊按鈕 完成螺旋掃描特征的創(chuàng)建，最終結(jié)果如圖 13 圖 13 創(chuàng)建鍵槽 （ 1）、創(chuàng)建基準(zhǔn)平面。 單擊特征工具欄中“基準(zhǔn)平面”按鈕，選 front： f3 平面偏移 5。 (2)單擊特征工具欄中“拉伸“按鈕，在“拉伸”界面上選擇“實(shí)體“按鈕，以指定生成拉伸實(shí)體，單擊”放置“按鈕，打開(kāi)上滑面板。單擊上滑面板中的定義按鈕，系統(tǒng)彈出”草繪“對(duì)話(huà)框，并且提示用戶(hù)選擇草繪平面，選取 DTM1 基準(zhǔn)平面作為草繪平面，接受系統(tǒng)默認(rèn)上的生成方向，單擊對(duì)話(huà)框中”草繪“按鈕，進(jìn)入草繪界面。 (3)繪制草繪剖面，單擊“草繪器“工具欄中上網(wǎng)按鈕 退出草繪模式。 （ 4）在拉伸界面的“深度“對(duì)話(huà)框輸入拉伸高度為 3，單擊鼠標(biāo)中鍵完成特征創(chuàng)建。如圖14 所示。 圖 14 選擇“文件“ |保存”命令，單擊“確定”按鈕保存文件并關(guān)閉窗口。將文件保存到指定工作目錄。 二、創(chuàng)建蝸輪 1 建立新文件 (1)在工具欄中單擊“新建”按鈕 ，在彈出“新建”對(duì)話(huà)框中選擇“零件”單選按鈕，在子類(lèi)型中選擇“實(shí)體”單選按鈕。輸入文件名稱(chēng)為“ wolun”，去掉“使用缺省模板”框的對(duì)勾，單擊“確定”，在彈出的“新文件夾選項(xiàng)“對(duì)話(huà)框中選擇公制模板 mmns_part_solid，單擊”確定“按鈕進(jìn)入零件設(shè)計(jì)界面”。 (2)單擊特征工具欄中“旋轉(zhuǎn)“按鈕，在視圖下側(cè)出現(xiàn)的”旋轉(zhuǎn)“界面上選擇“實(shí)體”按鈕，以指定生成拉伸實(shí)體，單擊“放置”按鈕，打開(kāi)上滑面板中的定義按鈕，系統(tǒng)彈出“草 8 繪”對(duì)話(huà)框，選取 FRONT 基準(zhǔn)平面作為草繪平面，接受系統(tǒng)默認(rèn)的生成方向，單擊對(duì)話(huà)框中“草繪”按鈕，進(jìn)入草繪界面。 （ 3）單擊草繪工具欄中“中心線(xiàn)”按鈕，繪制一條豎直中心線(xiàn)，然后按照?qǐng)D 21 所示的草繪剖面繪制草圖。單擊“草繪器”工具欄按鈕 退出草繪模式。 圖 21 2 創(chuàng)建倒角 (1）單擊工程特征工具欄上的“倒角“按鈕 ，打開(kāi)”倒角“特征操作板，在“標(biāo)注形式”下拉框中選擇“ 45 D”選項(xiàng)，在尺寸框輸入倒角尺寸為 選擇需要倒的角。 （ 2）單擊按鈕 完成倒角特征的創(chuàng)建，最終結(jié)果如圖 22 所示。 如圖 22 3 渦輪齒 （ 1）選擇“插入“ |”螺旋掃描“ |”切口“命令，彈出切剪：螺旋掃描“對(duì)話(huà)框，按此圖選擇設(shè)置。 （ 2）單擊工具欄中的中心線(xiàn)按鈕，繪制一條豎直中心線(xiàn)，然后按圖 23 掃引軌跡線(xiàn)，單擊草繪器工具欄中的按鈕 退出草繪模式。 （ 3）草繪截面 系統(tǒng)彈 出文本框提示用戶(hù)輸入節(jié)距值，輸入 Enter 鍵完成操作。系統(tǒng)會(huì)再次進(jìn)入草繪模式，在掃引軌跡線(xiàn)的起始點(diǎn)位置繪制如圖 24 封閉截面。 （ 4）單擊草繪器工具欄中的按鈕 退出草繪模式 ,在彈出的“方向”菜單中選擇“正向”命令，表示去除材料的方向。 （ 5）單擊“剪：螺旋掃描“對(duì)話(huà)框中“確定”按鈕即可完成特征的創(chuàng)建，如圖 25 9 圖 23 圖 24 (6 ) 選圖 24 所示的齒輪特征，單擊陣列按鈕，打開(kāi)陣列 特 征操做板，選擇軸選項(xiàng)。選取基準(zhǔn)軸，輸入陣列數(shù) 24，角度間隔值為 15， 如圖 25 所示。 單擊按鈕 完成陣列特征的創(chuàng)建，最終結(jié)果如圖 26 所示 10 如圖 25 如圖 26 創(chuàng)建齒輪觳槽 （ 1）單擊特征工具欄中“拉伸“按鈕，在“拉伸”界面上選擇“實(shí)體“按鈕，以指定生成拉伸實(shí)體，選擇“去除材料”按鈕，單擊”放置“按鈕，打開(kāi)上滑面板。單擊上滑面板中的定義按鈕，系統(tǒng)彈出”草繪“對(duì)話(huà)框，并且提示用戶(hù)選擇草繪平面 ，選取 TOP 基準(zhǔn)平面作為草繪平面，接受系統(tǒng)默認(rèn)上的生成方向，單擊對(duì)話(huà)框中”草繪“按鈕，進(jìn)入草繪界面。 (2)繪制草繪剖面矩形長(zhǎng)為 8 寬為 4，單擊“草繪器“工具欄中上網(wǎng)按鈕 退出草繪模式 （ 3）在拉伸界面的“深度“對(duì)話(huà)框輸入拉伸深度為 20，單擊鼠標(biāo)中鍵完成特征創(chuàng)建。如圖27 所示。 如圖 27 如圖 28 保存文件 最終創(chuàng)建的渦輪如圖 28 所示。 選擇“文件“ |保存”命令，單擊“確定”按鈕保存文件并關(guān)閉窗 口。將文件保存到指定工作目錄。 三 、創(chuàng)建渦輪鍵 建立新文件 在工具欄中單擊“新建”按鈕 ，在彈出“新建”對(duì)話(huà)框中選擇“零件”單選按鈕，早子類(lèi)型中選擇“實(shí)體”單選按鈕。輸入文件名稱(chēng)為“ wolunjian”，去掉“使用缺省模板”框的對(duì)勾，單擊“確定”，在彈出的“新文件夾選項(xiàng)“對(duì)話(huà)框中選擇公制模板 mmns_part_solid，單擊”確定“按鈕進(jìn)入零件設(shè)計(jì)界面。 11 創(chuàng)建渦輪鍵 （ 1）單擊特征工具欄中“拉伸“按鈕，在“拉伸”界面上選擇“實(shí)體“按鈕，以指定生成拉伸實(shí)體，單擊”放置“按鈕，打開(kāi)上滑面板。單擊上滑 面板中的定義按鈕，系統(tǒng)彈出”草繪“對(duì)話(huà)框，并且提示用戶(hù)選擇草繪平面，選取 FRONT 基準(zhǔn)平面作為草繪平面，接受系統(tǒng)默認(rèn)上的生成方向，單擊對(duì)話(huà)框中”草繪“按鈕，進(jìn)入草繪界面。 (2)繪制如圖 31 所示的草繪剖面，單擊“草繪器“工具欄中上網(wǎng)按鈕 退出草繪模式。 （ 3）在拉伸界面的“深度“對(duì)話(huà)框輸入拉伸高度為 8，單擊鼠標(biāo)中鍵完成特征創(chuàng)建。如圖32 所示。