【正文】 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 摘要摘要隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，三維模型虛擬設(shè)計(jì)以及裝配技術(shù)已成為機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能有效的優(yōu)化產(chǎn)品的性能，提高設(shè)計(jì)效率，從而縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低成本，創(chuàng)造更多的價(jià)值。而UG軟件作為一款集成化的CAD/CAM系統(tǒng)軟件，能實(shí)現(xiàn)機(jī)器各個(gè)部件實(shí)體造型的建模仿真以及在UG環(huán)境下的虛擬裝配。減速器在機(jī)械設(shè)備行業(yè)是一種很常用的傳動(dòng)裝置，其在各類機(jī)械設(shè)備中有著非常廣泛的應(yīng)用，機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)性能的好壞與減速器設(shè)計(jì)的優(yōu)劣水平有著直接的關(guān)系。本文主要針對(duì)二級(jí)齒輪減速器，利用UG軟件對(duì)其進(jìn)行建模仿真以及虛擬裝配，并從中發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，獲取齒輪減速器的相關(guān)參數(shù)，提高齒輪減速器的設(shè)計(jì)效率。在計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用中使產(chǎn)品更加多樣化、參數(shù)化和柔性化，并且降低產(chǎn)品的成本，以符合現(xiàn)代科技發(fā)展的要求，最終提高企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。關(guān)鍵詞：減速器；UG軟件；虛擬裝配；仿真ABSTRACTWith the development and application of puter technology, three dimensional model of virtual design and assembly technology has bee the inevitable trend of the mechanical design field development. Using puter aided design is effective to optimize product performance and improve the efficiency of design, so as to shorten the cycle of product development, reduce costs and create more value. As a integrated system of CAD/CAM software, UG software can realize machine parts entity model of virtual assembly simulation and modeling in UG environment. Reducer in the machinery industry is a very monly used transmission device. It has very extensive application in all kinds of mechanical equipment. Mechanical equipment transmission performance is good or bad and the pros and cons of reducer design level have a direct relationship. This article mainly aimed at the secondary gear reducer and using UG software to carry on the modeling and simulation and virtual assembly, to discover and solve the problem, get relevant parameters of gear reducer,and make the gear reducer design more effectively. In the use of puter technology make the products more diversified, parameterized and flexibility, and reduce the cost of the products, to meet the demands of the development of modern science and technology, eventually improve the prehensive petitiveness of enterprise.Keywords: reducer 。UG software 。virtual assembly 。simulation濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 目錄目錄1緒論 1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1 UG簡(jiǎn)介 3 UG中二維工程圖與AutoCAD間的轉(zhuǎn)換 3 參數(shù)化特征造型技術(shù) 4 減速器的概述 5 5 減速器的主要組成 5 本設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 72 減速器傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 8 傳動(dòng)方案分析 8 傳動(dòng)方案選擇 8 選擇合適的電動(dòng)機(jī) 9 計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 10 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 103 軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì)與建模 12 各軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì) 12 低速軸的參數(shù)設(shè)計(jì) 12 中間軸的參數(shù)設(shè)計(jì) 15 高速軸的參數(shù)設(shè)計(jì) 17 20 各軸及齒輪的建模 23 低速軸的建模 23 中間軸的建模 24 高速軸的建模 25 大齒輪的建模 27 294 齒輪減速器箱體的設(shè)計(jì)與建模 30 減速器參數(shù)設(shè)計(jì) 30 31 31 箱體其他零件的建模 345 減速器的虛擬裝配 35 35 軸的裝配過(guò)程 36 箱體的整體裝配過(guò)程 37 37 機(jī)座上零部件安裝 37 箱體的整體裝配 386齒輪減速器的運(yùn)動(dòng)仿真 41 運(yùn)動(dòng)仿真的概述 41 41 41 42 437小結(jié) 44致謝 45參考文獻(xiàn) 46附錄 47濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 緒論 1緒論 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)是利用手工繪圖設(shè)計(jì)產(chǎn)品方案，并通過(guò)單件小批量生產(chǎn)加工工件。這樣的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅效率低，設(shè)計(jì)與制造過(guò)程不并行。而且在裝配過(guò)程中如果零部件間誤差過(guò)大或是生產(chǎn)出來(lái)的成品不能滿足所需產(chǎn)品的技術(shù)要求，這就意味著設(shè)計(jì)的失敗，只能重新設(shè)計(jì)，重新生成樣品，重新裝配再檢驗(yàn)直到設(shè)計(jì)出符合要求的產(chǎn)品。從而造成設(shè)計(jì)成本高，產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng)，資源浪費(fèi)等問(wèn)題。隨著科技的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)全球化的推進(jìn)，傳動(dòng)的工業(yè)設(shè)計(jì)已不能滿足現(xiàn)代社會(huì)的需求，而計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）就是在這種環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生的。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)室設(shè)計(jì)人員在CAD系統(tǒng)的輔助下，根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)的一項(xiàng)新技術(shù)，是隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐步發(fā)展起來(lái)的。它具有工程機(jī)設(shè)計(jì)分析計(jì)算、幾何建模、仿真與試驗(yàn)、繪制圖形、工程數(shù)據(jù)庫(kù)管理、生成設(shè)計(jì)文件等功能。經(jīng)過(guò)四十多年的努力,CAD技術(shù)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)引起了一場(chǎng)工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的技術(shù)革命,特別是近二十年來(lái),由于計(jì)算機(jī)硬件性能的不斷提高,CAD技術(shù)有了大規(guī)模的發(fā)展,目前CAD技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于許多行業(yè),如機(jī)械,汽車,飛機(jī),船舶,電子,輕工,建筑,化工,紡織及服等,機(jī)械CAD在整個(gè)工程CAD中占有比較重要的地位。應(yīng)用CAD技術(shù)起到了提高機(jī)械制造企業(yè)的設(shè)計(jì)效率，優(yōu)化了設(shè)計(jì)方案，減輕技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短設(shè)計(jì)周期，加強(qiáng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化等作用，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)現(xiàn)代化提供了支持。當(dāng)前工業(yè)企業(yè)正面臨著市場(chǎng)全球化、制造國(guó)際化和品種需求多樣化的新挑戰(zhàn)，各企業(yè)間圍繞著時(shí)間、質(zhì)量和成本的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈。由此出現(xiàn)了一系列先進(jìn)制造技術(shù)、系統(tǒng)和新的生產(chǎn)管理方法。如并行工程、及時(shí)生產(chǎn)、精良生產(chǎn)、敏捷制造和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等，所有這些先進(jìn)制造技術(shù)和系統(tǒng)都與CAD系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用密切相關(guān)。目前CAD系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾方面：1,CAD系統(tǒng)應(yīng)用面向產(chǎn)品的全過(guò)程：在產(chǎn)品的全過(guò)程中，要求產(chǎn)品的信息能在產(chǎn)品生命周期的不同環(huán)節(jié)方便地轉(zhuǎn)換．有助于產(chǎn)品開發(fā)人員在設(shè)計(jì)階段能全方位地考慮產(chǎn)品的成本、質(zhì)量、進(jìn)度及甩戶需求。2,CAD系統(tǒng)應(yīng)充分考慮產(chǎn)品的繼承性：在產(chǎn)品的更新?lián)Q代過(guò)程中，要求能方便地獲得產(chǎn)品的全部歷史數(shù)據(jù)．以便充分利用已經(jīng)經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐的產(chǎn)品信息。1)在用CAD系統(tǒng)進(jìn)行新產(chǎn)品成品的開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，只需對(duì)其中極少部分零部件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和制造．即可得到全新的產(chǎn)品。2)對(duì)于類似零件，當(dāng)采用特征建模法完成新零件設(shè)計(jì)后，并當(dāng)類似的零件變型不斷出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)自動(dòng)將零件功能特征模型轉(zhuǎn)為典型零件模型。這不僅大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，節(jié)約了研制成本，還提高了產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化程 度。保證了產(chǎn)品的一次成熟性和一次成功性。CAD系統(tǒng)應(yīng)滿足并行設(shè)計(jì)的要求：并行工程的關(guān)鍵是用并行設(shè)計(jì)方法代替串行設(shè)計(jì)方法。產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以容易地被分解為不同的模塊，分別由不同設(shè)計(jì)人員分工進(jìn)行設(shè)計(jì)．然后通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組裝和集成。在產(chǎn)品的開發(fā)過(guò)程中，使開發(fā)組成員易于實(shí)現(xiàn)半結(jié)構(gòu)化通信．同時(shí)不同的設(shè)計(jì)層具有不同的管理使用權(quán)限。對(duì)產(chǎn)品建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型后進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。3,CAD系統(tǒng)應(yīng)滿足靈活的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)：設(shè)計(jì)人員可在虛擬現(xiàn)實(shí)中創(chuàng)造新的產(chǎn)品模型。并檢查設(shè)計(jì)效果，可以及早看到新產(chǎn)品的外形，以便從多方面觀察和評(píng)審所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。運(yùn)用虛擬工具任意改變產(chǎn)品的外形而無(wú)需耗費(fèi)材料及占用加工設(shè)備，這種方法可盡早地發(fā)現(xiàn)在產(chǎn)品研制過(guò)程的最初階段出現(xiàn)的設(shè)計(jì)缺陷如結(jié)構(gòu)空間的干涉等問(wèn)題，以保證設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。4,CAD系統(tǒng)要具有很好的可移植性和自組織性：在CAD系統(tǒng)中，用戶可以根據(jù)自己的需要隨時(shí)加入運(yùn)行文件和模塊．還可重新裝配各個(gè)模塊中的子模塊?；蛘甙凑兆约旱囊笮薷南到y(tǒng)中的不足之處，而這種修改不會(huì)影響這個(gè)CAD系統(tǒng)。5,CAD系統(tǒng)要具有很好的集成性：CAD與CAPP、CAM的集成已成為工程領(lǐng)域中急需解決的問(wèn)題。一般可以通過(guò)兩個(gè)途徑來(lái)解決：一是通過(guò)接口，將現(xiàn)有的各自獨(dú)立的CAD、CAPP和CAM系統(tǒng)連接起來(lái)；二是開發(fā)集成的CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)。6,智能CAD系統(tǒng)：智能CAD是一種新型的高層次計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法和技術(shù)。它將人工智能的理論和技術(shù)與CAD相結(jié)合，使計(jì)算機(jī)具有支持人類專家的設(shè)計(jì)思維、推理決策及模擬人的思維方法與智能行為的能力，從而把設(shè)計(jì)自動(dòng)化推向更好的層次。這種智能性具體表現(xiàn)為：（1）智能地支持設(shè)計(jì)人員，而且是人機(jī)接口也是智能的。系統(tǒng)必須懂得設(shè)計(jì)人員的意圖，能夠檢測(cè)失誤，回答問(wèn)題，提出建議方案等。（2）具有推理能力，使不熟悉的設(shè)計(jì)人員也能做出好的設(shè)計(jì)來(lái)。在未來(lái)的幾十年里，CAD技術(shù)將在建模技術(shù)、軟件組件技集成智能化等方面進(jìn)一步發(fā)展，因而也必將在機(jī)械工程設(shè)計(jì)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。近年來(lái)我國(guó)在CAD技術(shù)的研究、開發(fā)和推廣上取得了較大的進(jìn)展,但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,在應(yīng)用或開發(fā)的廣度和深度上還存在著很大的差距,國(guó)內(nèi)的CAD軟件功能單一,集成化程度低、性能穩(wěn)定性差,缺乏競(jìng)爭(zhēng)力,其商品化程度低,難以進(jìn)入市場(chǎng)。CAD系統(tǒng)僅僅是圖板的代替品,設(shè)計(jì)人員借助CAD來(lái)擺脫傳統(tǒng)的手工制圖,CAD系統(tǒng)的深層次應(yīng)用不到位,在制造業(yè)領(lǐng)域、真正用CAD技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的比例不高,這些都制約了CAD技術(shù)在我國(guó)機(jī)械制造業(yè)中發(fā)揮更大作用。這就要求我們要充分學(xué)習(xí)好現(xiàn)代科技，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)使產(chǎn)品更加多樣化、參數(shù)化和柔性化，提高生產(chǎn)效率降低成本，以符合現(xiàn)代科技發(fā)展的要求，最終提高企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。 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