【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 驗(yàn)?？焖俪尚图夹g(shù)的應(yīng)用是不斷提高RP技術(shù)發(fā)展的重要因素，目前RP 技術(shù)已在工業(yè)造型、文化藝術(shù)、機(jī)械制造（汽車、摩托車）、航空航天、軍事、建筑、影視、家電、輕工、醫(yī)學(xué)、考古、文化藝術(shù)、雕刻、首飾等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。并且隨著這一技術(shù)本身的發(fā)展，其應(yīng)用將不斷拓展。③ 目的：在工業(yè)領(lǐng)域，往往會(huì)碰到根據(jù)模型或?qū)嵨飦順?gòu)建其三維數(shù)字模型的需求。這就用到了逆向工程技術(shù)，逆向工程又稱為反求工程（Reverse Engineering，簡(jiǎn)稱RE），是指用一定的測(cè)量手段對(duì)實(shí)物或模型進(jìn)行測(cè)量即數(shù)字化采樣，然后根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)通過三維幾何建模方法重建實(shí)物的CAD 數(shù)字模型，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的過程：是20世紀(jì)80年代初由美國(guó)3M公司、日本名古屋工業(yè)研究所和美國(guó)UVP公司共同提出并研制開發(fā)的技術(shù)，是將已有的實(shí)物模型或產(chǎn)品模型轉(zhuǎn)化為工程設(shè)計(jì)的CAD模型，并在此基礎(chǔ)上對(duì)已有的實(shí)物或者產(chǎn)品進(jìn)行分析改造和再設(shè)計(jì)的過程。本題目以制造業(yè)為背景，以實(shí)現(xiàn)反求工程理論在產(chǎn)品開發(fā)中的實(shí)際應(yīng)用為目標(biāo)，對(duì)反求工程理論中的數(shù)據(jù)采集、曲面重構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入的研究，并基于Pro/E軟件平臺(tái)，以實(shí)際零件為研究對(duì)象，實(shí)現(xiàn)了反求工程理論的實(shí)際應(yīng)用。由于測(cè)量階段采用設(shè)備不同，測(cè)量得到的數(shù)據(jù)有不同的特點(diǎn)。因此針對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)特點(diǎn)，曲面重構(gòu)的方法也有所不同。曲面重構(gòu)是反求工程的關(guān)鍵技術(shù)，重建質(zhì)量將直接影響后續(xù)設(shè)計(jì)分析和制造加工。針對(duì)激光掃描儀測(cè)量得到的截面測(cè)量數(shù)據(jù)，選擇曲面重構(gòu)方法，利用逆向工程軟件與Pro /E相結(jié)合的方法,將曲線構(gòu)建成曲面。為后續(xù)設(shè)計(jì)分析和制造加工做好保障。④ 研究意義：：在資金相對(duì)短缺、技術(shù)相對(duì)落后的情況下，趕超先進(jìn)產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，迫切需要對(duì)國(guó)際上的同類先進(jìn)產(chǎn)品進(jìn)行引進(jìn)、消化、吸收和改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新。而反求工程技術(shù)正是實(shí)現(xiàn)這一需求的重要手段。反求工程對(duì)提高企業(yè)的新產(chǎn)品自主開發(fā)能力和產(chǎn)品在全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力具有極其重要的作用。，可拓寬技術(shù)手段：縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)周期，降低成本。如果在模具制造業(yè)中采用反求工程技術(shù)，在同樣條件下，可使成本和周期分別減少1/2。：凡包含自由曲線曲面的產(chǎn)品，其設(shè)計(jì)建模過程由于三視圖表達(dá)上存在困難只能采用實(shí)體方式建模，這就不可避免存在反向建模過程，這種由離散點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重構(gòu)的CAD模型造型生成方式在生產(chǎn)實(shí)踐中大量存在，制造業(yè)對(duì)此有著巨大的需求，這也促使了反求技術(shù)在制造業(yè)中的快速發(fā)展。 逆向建模的一般流程:實(shí)物3D輪廓測(cè)量數(shù)據(jù)預(yù)處理曲面重構(gòu)模具加工其研究過程為:，先對(duì)樣品進(jìn)行三坐標(biāo)激光掃描，獲取樣品的三維數(shù)據(jù)“點(diǎn)云”。“點(diǎn)云”數(shù)據(jù)進(jìn)行處理(其中包括排序、濾波、簡(jiǎn)化等操作)得到與樣品特征近似的數(shù)據(jù)(此過程會(huì)過濾“點(diǎn)云”)信息?！包c(diǎn)云”數(shù)據(jù)進(jìn)行自由曲面重構(gòu)和三維建模。(快速成型機(jī))獲得產(chǎn)品的實(shí)際模型。，判斷其是否為可以接受的產(chǎn)品，否則將返回1重新測(cè)量和數(shù)據(jù)處理等步驟。 ，大部分物體是一種具有雕塑形狀或自由形狀的曲面，因此采用線框造型、曲面造型、實(shí)體造型和特征造型相結(jié)合的辦法就可以對(duì)其進(jìn)行三維物體的重構(gòu)。實(shí)體造型采用精確的曲面實(shí)體邊界。在系統(tǒng)中用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示線框、曲面、實(shí)體模型。建立產(chǎn)品幾何模型時(shí)兼用線、面、體三種設(shè)計(jì)手段，在統(tǒng)一的環(huán)境下處理線框、曲面、實(shí)體模型。幾何造型采用參數(shù)化特征造型技術(shù)，在產(chǎn)品的功能要素層次上進(jìn)行產(chǎn)品的建模。 （倒數(shù)第三頁(yè)里有東東）電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：；工作機(jī)所需功率為：；傳動(dòng)裝置的總效率為：；傳動(dòng)滾筒 滾動(dòng)軸承效率 閉式齒輪傳動(dòng)效率 聯(lián)軸器效率 代入數(shù)值得：所需電動(dòng)機(jī)功率為：略大于 即可。選用同步轉(zhuǎn)速1460r/min ；4級(jí) ；型號(hào) 取滾筒直徑（1）總傳動(dòng)比(2)分配動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比取兩級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)傳動(dòng)比則低速級(jí)的傳動(dòng)比 電機(jī)端蓋組裝CAD截圖 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1按傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2絞車為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB 1009588）。3材料選擇。由表101選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280 HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240 HBS，二者材料硬度差為40 HBS。4選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)。取5初選螺旋角。初選螺旋角由《機(jī)械設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)計(jì)算公式（1021）進(jìn)行試算，即（1）試選載荷系數(shù)1。（2）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版圖1030選取區(qū)域系數(shù)。（3）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版圖1026查得，則。（4）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。（5）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版表107 選取齒寬系數(shù)（6）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版表106查得材料的彈性影響系數(shù)（7）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 。13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。（9）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版圖（1019）取接觸疲勞壽命系數(shù)。 。（10）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版式（1012）得（11）許用接觸應(yīng)力（1）試算小齒輪分度圓直徑===（2）計(jì)算圓周速度（3）計(jì)算齒寬及模數(shù) ==2mmh==（4）計(jì)算縱向重合度=（5）計(jì)算載荷系數(shù)K。已知使用系數(shù)根據(jù)v= m/s,7級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版圖108查得動(dòng)載系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版表104查得的值與齒輪的相同，故由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版圖 1013查得由《機(jī)械設(shè)計(jì)》=（6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑，由式（1010a）得（7）計(jì)算模數(shù) 由式（1017）（1）計(jì)算載荷系數(shù)。 =（2）根據(jù)縱向重合度 ，從《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版圖1028查得螺旋角影響系數(shù)（3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。（4）查齒形系數(shù)。由表105查得（5）查取應(yīng)力校正系數(shù)。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版表105查得（6）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版圖1024c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 ；（7）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù) ，；（8）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S＝,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版式（1012）得（9）計(jì)算大、小齒輪的 并加以比較。=由此可知大齒輪的數(shù)值大。對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) 大于由齒面齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 的法面模數(shù)，取2，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度， 來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由取 ，則 取 a=將中以距圓整為141mm.因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正。、小齒輪的分度圓直徑圓整后取.低速級(jí)取m=3。由 取圓整后取表 1高速級(jí)齒輪：名　　稱代號(hào)計(jì) 算 公 式 　　　小齒輪大齒輪模數(shù)m22壓力角2020分度圓直徑d=227=54=2109=218齒頂高齒根高齒全高h(yuǎn)齒頂圓直徑表 2低速級(jí)齒輪：名　　稱代號(hào)計(jì) 算 公 式 　　　小齒輪大齒輪模數(shù)m33壓力角2020分度圓直徑d=327=54=2109=218齒頂高齒根高齒全高h(yuǎn)齒頂圓直徑4.　軸的設(shè)計(jì) 若取每級(jí)齒輪的傳動(dòng)的效率,則因已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為圓周力 ,徑向力 及軸向力 的,《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版表153,取 ,于是得,故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào).聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩, 查表考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小,故取 ,則:按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件,查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50142003或手冊(cè),選用LX4型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為2500000 .半聯(lián)軸器的孔徑 ,故取 ,半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 L=112mm ,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度.（1）擬定軸上零件的裝配方案 圖41（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1)根據(jù)聯(lián)軸器為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要示求,12軸段右端需制出一軸肩,故取23段的直徑 。左端用軸端擋圈,按軸端直徑取擋圈直徑D=,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上,故12 段的長(zhǎng)度應(yīng)比 略短一些,現(xiàn)取.2),由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游子隙組 、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30313。其尺寸為dDT=65mm140mm36mm，故 ；而。3）取安裝齒輪處的軸段4