【文章內容簡介】 GINEER已成為一個全方位的3D產品開發(fā)軟件,PRO/ENGINEER很快得到業(yè)內人士的普遍歡迎,并迅速成為當今世界最為流行的CAD/CAE/CAM軟件之一。PRO/ENGINEER于1993年正式進入我國,已擁有相當大的用戶,目前許多大型企業(yè)開始選用PRO/ENGNEER。同時，國內許多大學也紛紛選用PRO/ENINEER作為其研究開發(fā)的基礎軟件平臺?？梢哉f，PRO/ENGINEER為專業(yè)認識提供了一個理想的設計環(huán)境，有力地推動了企業(yè)的技術進步。為進一步推動MDA的發(fā)展，PTC公司于20世紀末又成功推動了PRO/ENGINEER2001系列產品。在該系列產品中，PTC公司因如了新的建模技術，此技術現在已成為PRO/ENGINEER的核心技術。另外，由于其個人電腦版本的推出和操作界面完全視窗化，使初學著學習更為便利?，F在PRO/ENGINEER已經發(fā)展到2002002006功能越來越強大，現在正在向人性化的方向發(fā)展?，F在越來越多的大學生和在崗職工認識的PRO/E在指導現代機械生產中的重要性，緊湖南工學院每年就有大批的學生自發(fā)的去學習PRO/E軟件，現在其愛學習這個軟件的隊伍在不斷的壯大，學校為了適應這個形式也組織了有工作經驗的老師（如楊老師）和在一線有工作經驗的工人師傅來學校組織個種形式的講座，指導學生的軟件學習。軸幾乎是任何一種機械零件中不可缺少的重要零件之一,一切作回轉用動的傳動零件（例如齒輪、蝸輪），都必須安裝在軸上才能夠進行運動及動力的傳動。因此軸的主要功能是支撐回轉零件及傳遞運動和動力。軸的設計是根據軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理的確定軸的結構形式和尺寸。軸的結構不合理，會影響軸的工作能力和軸上零件的工作可靠性，還會增加軸的制造成本和軸上零件裝配的困難等。因此，軸的結構設計是軸設計中的重要內容。這樣既能保證設備的正常使用，提高工廠的經濟效益，有很高的實用價值，而且為軸失效問題的分析可提供有效的參考資料。軸的工作能力計算指的是軸的強度、剛度和振動穩(wěn)定性方面的計算。多數情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強度。這時只需要對軸進行強度計算，以防止斷裂或塑性變形。而對剛度要求高的軸（如車床主軸）和受力大的細長軸，還應進行剛度計算，以防止工作時產生過大的彈性變形。對高速運轉的軸，還應進行振動穩(wěn)定性計算，以防止發(fā)生共振而破壞。軸在選材上也有一定的要求，材料主要是碳鋼和合金鋼?，F在的PRO/ENGINEER里面具有相應的功能，它能夠真實的演示每個零件的材料，在裝配零件中所要承受的各項載荷，它還能幫助人們進行模擬仿真，來增加設計者的感性認識，使設計者更合理，經濟的設計出所需要的零件。第一章 齒輪泵概論 齒輪泵的發(fā)展歷史及國內外現狀1892年狄賽爾發(fā)明了柴油機，柴油機用燃料裝置源于1893年魯道夫，狄賽爾發(fā)明的煤粉噴射裝置。為了獲得更好的燃油經濟性、操縱性和乘坐舒適性，柴油機對噴射裝置提出了更高的要求。為此，人們正在研究引入電控噴油油泵。80年代出現了電子控制噴油裝置的柴油機。現在我國的油泵油嘴雖然有了較大的發(fā)展，但整體產品水平與國外同類產品相比存在較大的差異。主要表現在產品的可靠性，使用壽命低，制造工藝落后，裝備精度低，自動化程度低等。正是出于產品的可靠性差，因此經常發(fā)現某些零件出現早期失效導致整個油泵無法正常工作。本論文是針對這一問題進行研究，其目的是找出齒輪輪軸斷裂的原因并采取相應的措施，最終解決齒輪輪軸斷裂的問題。由于齒輪軸的受力情況比較復雜，國內外對齒輪軸的失效分析甚少，且分析的不全面。本文將對齒輪軸的受力情況及斷裂情況運用失效分析學作一全面的分析，以找齒輪軸的斷裂原因，從而提高產品質量，保證柴油機的正常運轉。 油泵的作用油泵系統(tǒng)通常由油泵、噴油器和高壓油管組成。油泵的作用是根柴油機的工況,將適量的燃油在適當的時間內以適當的形式噴入燃燒室,形成適合與燃燒的混合空氣,滿足柴油機的性能要求。 油泵的作用可以概括為:（1）調節(jié)噴油量(2)調節(jié)噴油始點(3)形成噴舞。 油泵的組成及工作原理 油泵的基本工作原理及過程為:首先輸油泵從油箱中吸取燃油，經燃油濾清器送入噴油泵的進油腔,進入油腔后的油通過進油孔被吸入柱塞腔,由凸輪軸推動塞上升，壓縮柱塞腔的燃油使出油閥開啟,將燃油壓入高壓油管,柱塞的上升速度很快,所以油的壓力很快上升,壓力以音速從油泵端傳向噴油嘴。噴油嘴是個自動閥,針閥被調壓彈簧的預緊力壓緊在座面上，當壓力上升大于調壓彈簧的預緊力時，針閥開啟，開始噴油。油泵是油泵系統(tǒng)組成的重要部分，而齒輪軸是油泵的關鍵部件。整個油泵的結構圖如圖11所示。該齒輪油泵其結構大體為：在泵體內裝有二個齒輪，一個是主動齒輪軸，另一個是從動齒輪軸(均由泵體、泵蓋支承)，動力通過主動齒輪軸上的齒輪，傳遞給主動齒輪軸，并帶動從動齒輪軸旋轉，使右邊吸油腔形成部分真空，潤滑油被吸入并充滿齒槽，由于齒輪旋轉，潤滑油沿著殼壁被帶到左邊壓油腔內，由于齒輪嚙合使齒槽內潤滑油被擠壓，從而產生高壓油輸出。齒輪軸的斷裂是機械失效模式的一種，因此有必要對失效分析的一些機理及方法作一介紹。圖11第二章 齒輪泵零件的建模齒輪油泵主要由泵體、前后泵蓋、齒輪、主被動軸、軸承、安全閥和軸端密封等零件組成,裝配圖如附圖21所示。齒輪油泵造型設計步驟如下。1. 箱體主體2. 生成凸緣和底座特征3. 構建軸承座特征4. 構建加強肋等附屬特征5. 建立螺紋孔、倒圓角等特征6. 分割箱體主體7. 軸的造型設計8. 齒輪的造型設計下面是各零件的建模過程。 齒輪的建模齒輪是齒輪油泵的傳動零件，也是機械設備中最常用的傳動零件。它的創(chuàng)建是采用參數化、關系式設計的。 參數化設計的基本原理 Pro/Program是Pro/Engineer軟件提供的一種程序化的二次開發(fā)工具。利用Pro/Engineer造型的同時，Pro/Program會產生特征的program，它是一個記錄文件，由類似BASIC的高級語言構成，記錄著模型樹（modeltree）中每個特征的詳細信息，包括各個特征的建立過程、參數設置、尺寸以及關系式等，我們可以通過修改和添加特征的program來生成基本參數相同的一系列模型。 利用Pro/Program對Pro/Engineer軟件進行二次開發(fā)時不需要重新撰寫設計步驟，只需加入幾個相關的語法指令就可以讓整個零件或組件變得彈性化與多樣化，其主要思想是利用Pro/Program模塊的功能來接收、換算和傳遞用戶輸入的有關參數，通過改變特征的尺寸及特征之間的關系來達到參數化設計的目的。這里需要注意的是，開發(fā)工作的關鍵在于確定獨立可變參數，應盡量以最少的參數來確定整個零件的可變尺寸，并通過參數化尺寸驅動實現對設計結果的修改。 建立零件庫的步驟 1. 分析零件，提取其關鍵參數，然后設置參數，并確定驅動參數 因為在參數化設計時不僅要實現尺寸的驅動變化，還要實現結構形狀的局部變化，所