【正文】 ，表示蝸輪蝸桿的中心距→生成參考面 DTM1】→【實施參數(shù)化：模型特征樹對應項呈高亮顯示→右鍵單擊該項→ Edit→圖中將顯示偏置距離 】→【 Tools/Relations→上述尺寸值將變?yōu)閰?shù)符號，如圖 317，并彈出 Relations 對話框，對應參數(shù)符號 d10 輸入： d10=A→ OK 結(jié)束】 圖 317 創(chuàng)建參考面 (2)創(chuàng)建 蝸桿坐標系 點擊圖標 。輸入曲線方程表達式如下，然后保存文件，退出編輯器】y=t*z1*pi*m/4 z=R1*cos(90*t) x=R1*sin(90*t) （ 8）繪制圖中螺旋線段 →【 From Equation→ Done】 →【選擇蝸桿坐標系 CS0】 →【選擇坐標類型為直角坐標系 Cartesian】 →【進入方程編輯器。 →【 Tools/Relations→上述尺寸值將變?yōu)閰?shù)符號， 并彈出 Relations 對話框，對照圖，參數(shù)符號 p79 對應陣列數(shù)， d76 對應角度值，輸入 → OK】→【點擊圖標→ Current Values→形成蝸輪，如圖 324】 圖 324 生成的蝸輪 對蝸輪的變參如圖 325 所示 33 圖 325 變參后的蝸輪 Q=10。它不需要復雜的數(shù)學建模、也不需要復雜的計算機語言編程，而是以實體模型為基礎，集設計與運動分析于一體，實現(xiàn)了產(chǎn)品設計、分析的參數(shù)化和全相關(guān)，反映了機構(gòu)的真實運動情況，運動仿真結(jié)果可以制成 AVI 動畫文件，觀看非常方便 [5]。 （ 2）創(chuàng)建基準軸 因為沒有固定件，采用下列方式。 （ 2）蝸輪蝸桿的干涉分析 首先，在機構(gòu)中做干涉分析如圖 42 所示，從圖可以看出蝸輪蝸桿在運動時存在干涉，從前面蝸輪蝸桿的創(chuàng)建來看，這個干涉不是設計問題產(chǎn)生，而是因為主動輪和從動輪間的不正確對齊而生成。 最后，在即將離校之際，我還要向在學習和生活上給予我支持、理解和關(guān)懷的家人表示衷心的感謝，對培養(yǎng)我的母校表示真摯的敬意，同時也向百忙中評閱和評議本論文的老師們表示誠摯的謝意。經(jīng)過重新調(diào)整發(fā)現(xiàn)，機構(gòu)的干涉明顯減少。現(xiàn)在應用了 Pro/E 中的裝配模塊，能非常容易的發(fā)現(xiàn)零部件之間的干涉，及時對相關(guān)零件作修改，把問題消滅在設計過程中。否則，就會出現(xiàn)錯誤，此時，應該 詳細檢查機構(gòu)尺寸、組裝方式或動力狀態(tài)。 ALPHA=20。將模型特征樹中對應項移至所有特征之前。輸入曲線方 程表達式如下，然后保存文件，退出編輯器】r=DF2/2+t*(DA2A/2DF2/2) ALFAI=acos(DB/2/r) theta=(tan(ALFAI)*180/piALFAI)z=0 →【點擊 OK，第一段曲線完成，如圖 318 所示，其中 ALFAI 的表達式表示壓力角隨 r 從齒根變化到齒頂。旋向， YES 表示左旋，否則為右旋 B NUMBER 。 圖 312 蝸輪模型 蝸輪零件進行三維實體參數(shù)化設計的基本思路是：擬定可變參數(shù)，根據(jù)初設條件進行相關(guān)幾何參數(shù)的計算，在編輯器中設定各參數(shù)并加入部分關(guān)系式，在生成蝸輪毛坯中加入變參，利用“方程式”生 成輪齒中加入變參。DIAI=40。 圖 36 陣列后的螺旋體 在陣列完成后，在工具 /關(guān)系對話框中輸入 p18=z1，然后打開記事本，找到記錄螺旋體陣列的如下段落： 其中 d32=90 描述的是陣列角度，在 END 20 ADD 在 RELATION 和 ENGRELATION 之間添加 d32=360/z1，保存文件并退出。 如圖 33 消息輸入對話框 33 消息輸入對話框 [3] 在螺旋掃描對話框進行螺旋掃描特性的設置，完成之后，在輪廓創(chuàng)建畫面繪制輪廓直線。模數(shù) Z1 NUMBER 。 符號類型 系統(tǒng)會給每一個尺寸數(shù)值創(chuàng)建一個獨立的尺寸編號，在不同的模式下，被給 定的編號也不同 。創(chuàng)建受限制參數(shù)后，它們的定義存在于模型中而與參數(shù)文件無關(guān)。 二、 參數(shù)的設置 在零件模式下，單擊菜單 “工具 ”——參數(shù)，即可打開參數(shù)對話框，使用該對話框可添加或編輯一些參數(shù)。 14 圖 31 建模流程圖 參數(shù)化設計是 Pro/E 重點強調(diào)的設計理念。 ，磨損較嚴重。現(xiàn)代主流CAD 軟件，如 PRO/E, solid works, UG 等都實現(xiàn)了參數(shù)化。這種設計系統(tǒng)不支持初步設計過程，缺乏變參數(shù)設計功能，不能很好地自動處理對己有圖形的修改，不能有效地支持變化、系列化設計，從而 使得設計周期長、設計費用高、設計中存在大量重復勞動，嚴重影響了設計的效率，無法滿足市場需求。 圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算 設計蝸桿傳動時，一般是先根據(jù)傳動的功用和傳動比的要求，選擇蝸桿頭數(shù)z1 和蝸輪齒數(shù) z2，然后再按強度計算確定中心距 a 和模數(shù) m，上述參數(shù)確定后，即可根據(jù) 表 21 計算出蝸桿、蝸輪的幾何尺寸。蝸桿類似于螺桿，有左旋和右旋之分，除 特殊要求外，均采用右旋蝸桿；蝸輪可以看成是一個具有凹形輪緣的斜齒輪，其齒面與蝸桿齒面相共軛。計算機輔助設計所產(chǎn)生的三維模型將最大限度地被后續(xù)的分析、加工、工藝和仿真所利用。但從總體上來說，我國的CAD 軟件，無論是從產(chǎn)品開發(fā)水平方面，還是從商品化、市場化程度方面，都與發(fā)達國家存在著不小的差趾，主流的 CAD 軟件基本上都是國外產(chǎn)品。 CAD 技術(shù)是 20 世紀全球高科技領(lǐng)域杰出的工程技術(shù)之一，是跨世紀的國家關(guān)鍵技術(shù)。 . General worm is active in transmission, worm gear is a follower. Because of worm drive with large transmission ratio, pact structure, smooth transmission and less noise, etc, are widely used in various kinds of machines and equipment. But the worm and worm wheel tooth surface belongs to plex modeling, using Pro/E is a powerful function such as parametric design can guarantee accuracy of tooth profile. At the same time, through the mechanism motion simulation, dynamic watch movement simulation of rodents and movement, on sports performance parameters of the test facility, to optimize and improve the design efficiency. Keywords: Pro/E ； worm gear and worm； parametric design； movement simulation 8 1 緒論 課題研究意義 蝸桿蝸輪傳動中，蝸桿推動蝸輪實現(xiàn)減速、增扭的定速比傳動。 、圖表要求： 1）文字通順，語言 流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫 2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術(shù)標準規(guī)范。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 涉密論文按學校規(guī)定處理。同時通過機構(gòu)的運動仿真，動態(tài)觀看運動仿真的嚙齒和運動情 況，測試機構(gòu)的有關(guān)運動性能的參數(shù)，有利于機構(gòu)優(yōu)化和提高設計效率。 本文正是針對蝸輪蝸桿零件進行參數(shù)化設計、虛擬裝配和運動仿真的研究，希望可以為空間復雜構(gòu)件的參數(shù)化設計、虛擬裝配和運動仿真提供一般性的研究方法。從 80 年代至今， CAD 技術(shù)的發(fā)展突飛猛進，一方面小型機及微型機的性能不斷提高，價格不斷下跌，諸如大型數(shù)字化儀、自動繪圖機等計算機外圍設備己經(jīng)成為 CAD 的一般配置 ,為推動 CAD 技術(shù)向更高水平發(fā)展提供了必要的條件，另一方面，基于小型機和微機的軟件技術(shù)也迅速提高，大量成熟的商品化軟件不斷涌現(xiàn)，又促進了 CAD 技術(shù)的發(fā)展， CAD 技術(shù)得到了越來越廣泛的應用。將人工智能引入 CAD 系統(tǒng)，使其具有專家的經(jīng)驗和 10 知識，具有學習、推理、聯(lián)想和判斷的能力，以及智能化的視覺、聽覺和語言的處理能力，從而達到設計自動化的目的。設計參數(shù)化特征造型技術(shù)、 (2)分析了 Pro/E 平臺產(chǎn)品設計的基本思路，提出了蝸輪蝸桿的數(shù)學模型，通過基于 Pro/E 平臺的蝸輪蝸桿零件三維建模過程，歸納出蝸輪蝸桿零件三維實體建模時 的基本思路和方法 (3)利用所總結(jié)的蝸桿蝸輪零件三維實體建模的經(jīng)驗，以參數(shù)化設計思想作為指導，緊緊抓住蝸輪蝸桿零件三維建模這條主線，依托蝸輪蝸桿零件的數(shù)學方程式，運用條件語句將變參設計融入到零件整體建模過程中。 由于蝸輪是用與蝸桿形狀相仿的滾刀，按范成原理切制輪齒，所以 ZA 蝸桿傳動中間平面內(nèi)蝸輪與蝸桿的嚙合就相當于漸開線齒輪與齒條的嚙合。同時，對很多企業(yè)，設計工作往往是變型或系列化設計，新的設計經(jīng)常用到己有的設計結(jié)果。對己有設計的修改，只需變動相應的參數(shù)，而無需運行產(chǎn)品設計的全過程。 。 3 基于 Pro/E 的蝸輪 蝸桿 參數(shù)化建模 Pro/E 的參數(shù)化建模簡介 參數(shù)化設計方法使設計者構(gòu)造模型時可以集中于概念設計和整體設計，充分發(fā)揮創(chuàng)造性，提高設計效率。 一、 參數(shù)的含義 參數(shù)有兩個含義 ： 一是提供設計對 象的附加信息，是參數(shù)化設計的重要要素之一。 a)完全：無限制的訪問權(quán)，用戶可以隨意訪問參數(shù) b)限制：具有限制權(quán)限的參數(shù) c)鎖定：鎖定的參數(shù)，這些參數(shù)不能隨意更改，通常 由關(guān)系式確定?？梢赃@樣來理解，參數(shù)化模型建立好之后，參數(shù)的意義可以確定一系列的產(chǎn)品，通過更改參數(shù)即可生成不同尺寸的零件，而關(guān)系是確保在更改參數(shù)的過程中，該零件能滿足基本的形狀要求。如果蝸桿能按照既定的條件變參的話，說明設計成功；否則，說明設計有問題，要認真查找原因，直至設計成功。蝸輪分度圓直徑 L=(11+*Z2)*M 。 圖 34 生成的螺旋體 上述造型過程中，各參數(shù)除導程外均已實現(xiàn)參數(shù)化，下面對導程實施參數(shù)化。LEFT=Y 圖 310 變參蝸桿 M=。當蝸桿的導程角小于嚙合輪齒間的當量摩擦角時 ，機構(gòu)具有自鎖性 ， 可實現(xiàn)反向自鎖 。蝸桿頭數(shù) Z2 NUMBER ?！緩棾鲎鴺讼祫?chuàng)建對話框→按住 Ctrl 鍵，點選基準面 TOP、RIGHT、 DTM1→ OK 生成坐標系 CS0】 (3)創(chuàng)建蝸輪坐標系 點擊圖標 。輸入曲線方程表達式如下，然后保存文件，退出編輯器】y=t*z1*pi*m/4 z=R1*cos(90*t) x=R1*sin(90*t) →【點擊 OK，螺旋線完成，如圖 319】 圖 319 螺旋線的生成 （ 9） 切出第一段半齒槽 30 點擊“變截面掃描”圖標 。M=。 在 Pro/E 中進行機構(gòu)仿真有兩種方法：一是 Mechanism（機構(gòu)設計）功能，它可以通過用戶對各種不同 運動副的連接設定，使機構(gòu)按照實際的運動要求進行運動仿真；二是 Pro/MECHANICA MOTION 功能，該模塊是一個完整的三維實體，靜力學、運動學、動力學仿真與優(yōu)化設計工具，利用模塊可以快速創(chuàng)建機構(gòu)虛擬模型并能方便的進行分析，從而改善機構(gòu)設計，節(jié)省時間，降低成本。一是先為蝸輪蝸桿間的軸中心