【正文】 廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 題目：基于 UG 的齒輪 油 泵 三維 建模 與仿真 班 級(jí)： 2021機(jī)制 姓 名： 廖 建 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)及制造 指導(dǎo)教師： 陳小芹 答辯日期： 2021年 5 月 26 日 廣西水電職院機(jī)電工程系機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專業(yè) UG 造型 1 廣西水電 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系 2021 屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 任 務(wù) 書 2021 年 10 月 廣西水電職院機(jī)電工程系機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專業(yè) UG 造型 2 姓名 ： 廖建 班級(jí)： 2021 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)入制造 學(xué)號(hào)： 20210301106 設(shè)計(jì)題目： 基于 UG 的齒輪泵三維 建模 與仿真 內(nèi)容 ：運(yùn)用 UG NX 軟件，對(duì)齒輪泵 油泵 這類常用的 液壓元件進(jìn)行三維 建模設(shè)計(jì) ，虛擬裝配以及工作原理的運(yùn)動(dòng)仿真。 進(jìn)度 ：第一周，圖紙分析及 各組件的三維設(shè)計(jì)。 第二周，齒輪泵的虛擬裝配及爆炸圖的創(chuàng)建。 第三周，工作原理的運(yùn)動(dòng)仿真。 第四周，設(shè)計(jì)說明書的撰寫 。 第五周，制作 PPT 準(zhǔn)備答辯。 要求 ：能熟練運(yùn)用 UG NX 開發(fā)系統(tǒng)中的基本指令進(jìn)行設(shè)計(jì)，裝配以及工作原理的運(yùn)動(dòng)仿真。 前言 UG 是目前市場上功能最極致的產(chǎn)品設(shè)計(jì)工具，它不僅擁有現(xiàn)金現(xiàn)今 CAD/CAM 廣西水電職院機(jī)電工程系機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專業(yè) UG 造型 3 軟件中功能最強(qiáng)大的 Parasolid 實(shí)體建模核心技術(shù)，更提供高效能的曲面建構(gòu)功能，能夠完成最復(fù)雜的造型設(shè)計(jì)。 UG 提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之人機(jī)接口， 不但易學(xué)易用，更有無限次數(shù)的 undo 功能、方便好用的彈出窗口指令、快捷圖像操作說明、自訂造作功能指令及中文操作接口等特色，并且擁有一個(gè)強(qiáng)固的檔案轉(zhuǎn)換工具，能轉(zhuǎn)換各種不同 CAD 軟件的圖文件，以及重復(fù)使用原有資料。 UG 是一套復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的最佳系統(tǒng)，從概念設(shè)計(jì)到生產(chǎn)產(chǎn)品， UG 廣泛的使用在汽車業(yè)、航天 業(yè)、磨具加工以及設(shè)計(jì)業(yè)、醫(yī)療器材產(chǎn)業(yè)等等，近年來更將觸角深及消費(fèi)性市場產(chǎn)業(yè)中最為復(fù)雜的領(lǐng)域 — 工業(yè)設(shè)計(jì)。運(yùn)用其功能強(qiáng)大的復(fù)合式建模工具設(shè)計(jì)者可以工作的需求選擇最合適的建模方式：關(guān)聯(lián)性的單一數(shù)據(jù)庫，是大量的零件處理更加方穩(wěn)定。除此之外，組立功能、 2D 出圖功能、模具加工功能及與 PDM 之間的緊密結(jié)合，使得 UG 在工業(yè)界成為一套無可匹敵 CAD/CAM系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)從齒輪泵的三維設(shè)計(jì)、虛擬裝配以及運(yùn)動(dòng)仿真方面著手，就 UG 的一些常用的基本功能進(jìn)行一個(gè)綜合運(yùn)用，是對(duì)自己三年來所學(xué)的一個(gè)檢驗(yàn)，更是對(duì)自己的一個(gè)挑戰(zhàn)！ 限于學(xué)生 本人水平有限，書中難免有錯(cuò)誤和不妥之處，希望導(dǎo)師批評(píng)指正。 目錄 前言 .................................................................. 2 廣西水電職院機(jī)電工程系機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專業(yè) UG 造型 4 設(shè)計(jì)概述 .............................................................. 4 第一章 各組件的三維設(shè)計(jì) ............................................ 5 泵體的三維設(shè)計(jì) ................................................. 6 齒輪軸三維設(shè)計(jì) ................................................ 11 端蓋三維設(shè)計(jì) .................................................. 14 螺釘三維設(shè)計(jì) .................................................. 16 其余構(gòu)建的模型 ................................................ 18 第二章 各組件的裝配 ................................................. 19 新建裝配文件與添加組件 ........................................ 19 裝配齒輪與齒輪軸 .............................................. 20 配對(duì)端蓋 ...................................................... 22 螺釘?shù)呐鋵?duì) .................................................... 22 第三章 創(chuàng)建爆炸圖 ................................................. 24 自動(dòng)爆炸 ...................................................... 24 編輯爆炸圖 .................................................... 24 第四章 運(yùn)動(dòng)仿真 ................................................... 25 新建仿真 ...................................................... 25 定義連桿 ...................................................... 26 定義質(zhì)量特性 .................................................. 26 定義運(yùn)動(dòng)副 .................................................... 27 定義齒輪副 .................................................... 28 解算方案 ...................................................... 28 解算 .......................................................... 29 總結(jié) ................................................................. 30 致 謝 ............................................................... 31 設(shè)計(jì)概述 廣西水電職院機(jī)電工程系機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專業(yè) UG 造型 5 本設(shè)計(jì)主要圍繞齒輪油泵設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)例展開。液壓油泵作為一種重要的液壓元件，其規(guī)格和型號(hào)比較繁多，傳統(tǒng)的開 發(fā)過程繁瑣、 效率低下、 繪圖量大， UG 作為一款高效快捷的 CAD/CAM 軟件，克服了以上的不足之處，大大提高設(shè)計(jì)人員的開發(fā)速度，本文將著重就 UG 的實(shí)體建模、虛擬裝配、機(jī)構(gòu)仿真等功能進(jìn)行齒輪油泵的設(shè)計(jì)。齒輪油泵包含多個(gè)零部件，本設(shè)計(jì)巧妙利用 UG 關(guān)聯(lián)性的單一數(shù)據(jù)庫這一特點(diǎn)并綜合運(yùn)用多種建模方法和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行。 設(shè)計(jì)的具體要求為： （ 1） 齒輪油泵零件建模設(shè)計(jì)； （ 2） 齒輪油泵裝配設(shè)計(jì)； （ 3）齒輪油泵爆炸圖的創(chuàng)建； （ 4） 齒輪油泵機(jī)構(gòu)仿真設(shè)計(jì)； 關(guān)鍵詞：齒輪泵； UG；建模；裝配；運(yùn)動(dòng)仿真 第一章 各組件的三維設(shè)計(jì) 廣西水電職院機(jī)電工程系機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專業(yè) UG 造型 6 泵體的三維設(shè)計(jì) 新建文件 單擊“標(biāo)準(zhǔn)”工具條中的“新建”按鈕，系統(tǒng)彈出“文件新建”對(duì)話框，在“模板”欄中選擇“模型”然后選擇“單位”為“毫米”，在”新文件名” 欄的“名稱”文本框中輸入“ beng ti” , 在“文件夾”文本框中輸入文件的保存位置，單擊 ，完成新文件的建立。如圖 — 1 所示 圖 — 1 文件新建 設(shè)置草圖首選項(xiàng) 系統(tǒng)進(jìn)入模型設(shè)計(jì)界面。單擊主菜單中的“首選項(xiàng)”菜單，在彈出的下拉菜單中選擇“草圖”，系統(tǒng)彈出“草圖首選項(xiàng)” 對(duì)話框，將“小數(shù)位數(shù)”改成“ 1”，“文本高度”改成“ ”，“尺寸標(biāo)簽”改成“值”，其他采用默認(rèn)設(shè)置，如圖 — 2 所示。單擊 完成草圖首選項(xiàng)的設(shè)置。 廣西水電職院機(jī)電工程系機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專業(yè) UG 造型 7 圖 — 2 草圖首選項(xiàng) 創(chuàng)建拉伸特征。 1）選擇草圖繪制平面。設(shè)圖層 21 為工作圖層，單擊“特征”工具條中的“草圖”按鈕，系統(tǒng)要求選擇繪制草圖平面如圖 ，在繪制區(qū)選擇基準(zhǔn) CSYS 的 XZ的平面，單擊 完成。繪制如圖 — 4 所示的草圖。 圖 — 3 CSYS 基準(zhǔn) 圖 — 4 泵體草圖 2）創(chuàng)建拉伸特 征 1。單擊“特征”工具條中的“拉伸”按鈕，系統(tǒng)彈出拉伸對(duì)話框，單擊“界面”欄中的“選擇曲線”，在繪圖區(qū)選擇如圖 — 5 所示的草圖輪廓為拉伸輪廓，在“限制”欄的終點(diǎn)“距離”中輸入“ 36”，其余采用默認(rèn)，單擊完成本次拉伸。如圖 — 5 所示 3）創(chuàng)建拉伸特征 2。單擊“特征”工具條中的“拉伸”按鈕，系統(tǒng)彈出拉伸對(duì)話框，單擊“界面”欄中的“選擇曲線”，在繪圖區(qū)選擇如圖 — 6 所示的草圖輪廓為拉伸輪廓，在“限制”欄的終點(diǎn)“距離”中輸入“ 18，在“布爾運(yùn)算”欄的布爾下拉列表中選擇“求差”，其余采用默認(rèn)。如圖 — 6 廣西水電職院機(jī)電工程系機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專業(yè) UG 造型 8 圖 — 5 拉伸泵體 圖 — 6 拉伸泵腔 4）創(chuàng)建拉伸特征 3。擊“特征”工具條中的“拉伸”按鈕，系統(tǒng)彈出拉伸對(duì)話框單擊“界面”欄中的“選擇曲線”，在繪圖區(qū)選擇如圖 — 7 示的草圖輪廓為拉伸輪廓，在“限制”欄的開始“距離”中輸入“ 4” ,終點(diǎn)“距離”中輸入“ 45”，不運(yùn)算欄中的“布爾”下拉菜單中選擇“求和”，其余采用默認(rèn)。如圖 — 7 所示 圖 — 7 拉伸 3 圖 — 8 選擇草圖平面 5）創(chuàng)建拉伸特征 4 的草圖。在泵體側(cè) 面（圖 — 9 所示）建立如圖 — 10所示的草圖。 圖 — 9 草圖 圖 — 10 拉伸螺紋孔 6）創(chuàng)建拉伸特征 4。擊“特征”工具條中的“拉伸”按鈕，系統(tǒng)彈出拉伸對(duì)話框，單擊“界面”欄中的“選擇曲線”，在繪圖區(qū)選擇如圖 — 10 示的草圖輪廓為拉伸輪廓，在“限制”欄的開始“距離”中輸入“ 0” ,終點(diǎn)“距離”中輸入“ 12”，不運(yùn)算欄中的“布爾”下拉菜單中選擇“求差”，其余采用默認(rèn)。 廣西水電職院機(jī)電工程系機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專業(yè) UG 造型 9 圖 — 11 拉伸退刀槽 圖 — 12 拉伸輸油孔 創(chuàng)建拉伸特征 5。擊“特征”工具條中的“拉伸”按鈕，系統(tǒng)彈出拉伸對(duì)話框，單擊“界面”欄中的“選擇曲線”，在繪圖區(qū)選擇如圖 — 11 示的草圖輪廓為拉伸輪廓，在“限制”欄的開始“距離”中輸入“ 10” ,終點(diǎn)“距離”中輸入“ 12”，不運(yùn)算欄中的“布爾”下拉菜單中選擇“求差”，其余采用默認(rèn)。如圖 — 11。 創(chuàng)建鏡像特征。 執(zhí)行特征工具條中的“鏡像特征”命令，選擇如圖 所示的三個(gè)拉伸特征，選擇 CSYS 基準(zhǔn)中的 XZ 平面，單擊 完成鏡像特征。 圖 — 12 鏡像特征 圖 — 13 回轉(zhuǎn)草圖 創(chuàng)建回轉(zhuǎn)特征。 首先在 YZ 平面內(nèi)建立如圖 — 13 所示草圖，然后單擊特征工具條中的“回轉(zhuǎn)”命令。限制欄開始“角度”為“ 0”終點(diǎn)“角度”為“ 360”。如圖 所示 圖 —