【導讀】流實體設計軟件，獨立完成本課程設計。鋼絲繩拉力F=16kN,鋼絲繩速度min/10mv?單班制工作，使用期限8年，運輸帶速度允許誤差為%5?動畫、設計報告等）。進行圓角和倒角特征···

　　

【正文】 圖 51 關系式的輸入 繪制基本圖元 選擇 front 面為草繪平面，繪制下圖所示 圖 52 繪制圖元 畫出大致形狀，并且標出必要的尺寸，齒根園半徑 DB/2，基圓半徑 DB/2，分度圓半徑 D/2，齒頂圓半徑 DA/2，齒寬 B，錐角 DELTA 添加分度圓，齒頂圓，基圓，齒根圓直徑關系式，并進行校驗 二級錐齒輪減速器的三維實體設計與運動仿真 13 以 front 面為法向，穿過草繪中的最左端的線創(chuàng)建基準平面 DTM1 DTM1 為草繪平面 坐標系 為參照，繪制四個同心圓和一條垂直于中心線的直線，同樣再添加關系，確定 出同心圓的尺寸如圖 53 圖 53 四個同心圓的繪制及其尺寸的添加 繪制錐齒輪大端的漸開線 輸入漸開線方程 r=DB/COS(DELTA)/2 THETA=t*60 x=r*cos(THETA)+r*sin(THETA)*THETA*pi/180r*COS()+DB/COS(DELTA)/2 y=r*sin(THETA)r*cos(THETA)*THETA*pi/180r*sin() z=0 當漸開線方程輸入后，漸開線就生成了，如圖 54 圖 54 形成漸開線 在繪制齒形時，需要使用之前所繪制的圓為參照，選取使用命令，再進行修剪繪制出大端齒形輪廓，如圖 55 所示。 以同樣的方法繪制出小端的齒形 二級錐齒輪減速器的三維實體設計與運動仿真 14 圖 55 大端齒形輪廓 圖 56 小端齒形輪廓 同時選擇草繪的兩個齒形，單擊插入，混合，伸出項，選取兩個齒形為截面為混合的兩個環(huán)。 列齒 選擇陣列伸出項，如圖 57 所示 圖 513 形成錐齒輪的實體 二級錐齒輪減速器的三維實體設計與運動仿真 15 6 直齒輪的零件體設計 設置參數(shù) 新建零件 進入繪圖界面。點擊工具 參數(shù)，輸入?yún)?shù)，如 下 所示： M= 為齒輪模數(shù) Z=30 為小齒輪的齒數(shù) B=80 齒的寬度 HAX=1 齒頂高系數(shù) CX= 頂隙系數(shù) X =0 變位系數(shù) α=20壓力角 β=0螺旋角 點擊確定，再點擊工具 關系，輸入計算公式，如圖 61 所示： 圖 61 草繪 畫 出四個同心圓，分別標記 d0=DF（齒根圓直徑） , d1=DB（基圓直徑） , d2=D（分度圓直徑） , d3=DA（齒頂圓直徑），如圖 62 所示 圖 62 齒根圓 基圓 分度圓 齒頂圓草圖的繪制 列出關系式 輸入關系式 HA=(HAX+X)*M（齒頂高關系式）， HF=(HAX+CXX)*M（齒根高關系式）， D=M*Z（分度圓直徑關系式）， DA=D+2*HA（齒頂圓直徑關系式）， DB=D*cos(α)（基園直徑關系式）， 二級錐齒輪減速器的三維實體設計與運動仿真 16 DF=D2*HF（齒根圓直徑關系式） 創(chuàng)建漸開線曲線，選擇 笛卡爾坐標系，輸入方程式： r=DB/2， θ=t*45， x=r*cos(θ)+r*sin(θ)*θ*pi/180， y=r*sin(θ)r*cos(θ)*θ*pi/180, z=0. 如圖 63 所示： 圖 63 漸開線的繪制 圖 64 鏡像漸開線 鏡像 創(chuàng)建鏡像平面、基準點和面，選擇曲線和分度圓作為參照，獲得基準點；選擇基準點和基準軸作為參照，創(chuàng)建基準平面 DTM1，然后以 DTM1 和基準軸作為基準，創(chuàng)建 DTM2，設置 DTM1 和 DTM2 夾角為 90/Z，最后將剛才創(chuàng)建的曲線以DTM2 為對稱平面進行鏡像。 如圖 64 所示： 拉伸 點擊拉伸命令，拉伸長度為 78mm，得到齒形圖，如圖 65 所示： 圖 65 一個齒和輪體的拉伸實體圖 圖 66 陣列齒形 陣列 將上一拉伸結(jié)果進行陣列，陣列數(shù)為 103，得到齒輪如圖 66 所示： 草繪并拉伸 繪制齒輪內(nèi)孔和輪轂的草圖，繪制草圖如圖 67 所示 ， 再進行拉伸切除，如圖 68 所示。 二級錐齒輪減速器的三維實體設計與運動仿真 17 圖 67 內(nèi)孔和輪轂的草圖 圖 68 拉伸切除特征 草繪并旋轉(zhuǎn)切除 草繪圖如圖 69 所示，旋轉(zhuǎn) 去除材料 ： 圖 69 拉伸切除 繪制其腹板上的孔，并加以陣列得到最后的齒型圖如圖 610 所示： 圖 610 最終形成的低速軸上直齒輪的實體 二級錐齒輪減速器的三維實體設計與運動仿真 18 高速軸的裝配 圖 71 高速軸的插入 需要與鍵槽的三個面配對，才能確定其具體位置，側(cè)對側(cè)，底 面對低面，圓柱面對圓柱面，安裝上的實體如圖 72 所示 圖 72 鍵 的插入 需要兩個免得約束可確定其具體位置，端面與擋油環(huán)的側(cè)面配對，內(nèi)孔與軸表面配對，如圖 73 所示 73 擋油環(huán)和 套筒的插入 二級錐齒輪減速器的三維實體設計與運動仿真 19 74 軸承 的插入 錐齒輪內(nèi)孔與軸的表面配對，轂的側(cè)面與鍵的側(cè)面配對，大端面與套筒配對，這樣錐齒輪就完全約束，安裝上的圖如圖 75 所示 75 錐齒輪的插入 76 透蓋的插入 高速軸上的零件到此裝配完成，如圖 77 所示 二級錐齒輪減速器的三維實體設計與運動仿真 20 圖 75 高速軸裝配圖 其它軸的裝配圖 中間軸的裝配與高速軸的裝配相同 圖 76 中間軸的實體圖 圖 77 低速軸的實體圖 減速器傳動部分 的三維實體設計與運動仿真 30 8 仿真運動 首先根據(jù) CAD 工程圖的尺寸參數(shù)建立骨架模型，用于支撐運動軸。再接著將低速軸插入，使其軸線和骨架模型匹配，此時將約束關系設定為銷釘連接，再下來逐個放入其他軸；效果圖如下。最后添加電機，選擇齒輪傳動，添加電機時輸入各個齒輪基圓半徑，最終就可以進行運動仿真。 其中給 高速軸，中間軸和低速軸分別添加電機，以實現(xiàn)軸的轉(zhuǎn)動。高速軸的轉(zhuǎn)速是1440r/min,其運動視頻見文件 “運動仿真 .avi”。最終所形成的裝配圖如圖 81 所示。 圖 81 最終形成的裝配圖 二級錐齒輪減速器的三維實體設計與運動仿真 22 9 工程圖的設計 導入墊片 以窺視孔的墊片為例，新建 ——繪圖 ——窺視孔墊片 ——空 ——A4——確定，進入繪圖界面，選擇一般，將鼠標放入界面內(nèi)，完成軸的導入 截面的繪制 打開墊片的零件圖，在鍵的截面建立基準軸。關閉零件圖，在界面插入軸的投影圖，點擊軸，單擊右鍵 ——屬性 ——比例（設為 1） ——截面 ——2D 截面，新建 ——完成 ——選擇基準面 ——區(qū)域 ——完成。 標注尺寸 標注窺視孔墊片的基本尺寸。如圖 圖 尺寸標注 二級錐齒輪減速器的三維實體設計與運動仿真 23 10 生成 G 代碼 箱座 ： % G71 O0321 (F:\biansuqi\) (09/14/1115:33:49) N0010T1M06 S1000M03 . Z183. . X148. X148. X148. X148. X148. X148. X148. X148. X148. Y289. . 二級錐齒輪減速器的三維實體設計與運動仿真 24 Y13. X148. Y289. . Z100. G01Z183. X148. . X148. X148. X148. X148. X148. X148. X148. X148. Y13. X148. 二級錐齒輪減速器的三維實體設計與運動仿真 25 Y289. X148. Y13. M二級錐齒輪減速器的三維實體設計與運動仿真 26 11 課程設計心得 經(jīng)過三周的學習，本人認為對于 proe 的學習，應該著重于基礎的練習。 下面我將對于 proe 中的重點簡單的講解一下，以供自己以后的復習。 1 二維剖面的繪制 : 三維立體圖基本上都要以二維為基礎 比較重要的是 一：中心線的應用以及參照的選擇，在每次二維設計的時候，先要選擇參照。 二：構(gòu)造 (也叫建造 )的應用，實質(zhì)也為參照，特別是要畫圓的時候，將圓變成虛線形式，比如繪制正六邊形 三：約束的應用，比如讓兩元等長，平行之類的 四：曲線，圓弧的應用，當想用掃描（也叫掃掠）工具的時候，曲線的應用很多 2 拉伸工具的應用 : 可以將曲線拉伸為曲面，將閉合的曲線拉伸為實體 文字實體的創(chuàng)建中也使用（首先要確定文字的高度，文字基本上是倒立的，文字也可移動） 反向拉伸即為切割，當然必須要存在一個實體或者曲面，而且切割留下的部分可以選擇， 例如，可以在一個圓餅中打孔 3 旋轉(zhuǎn)工具：旋轉(zhuǎn)工具要有一個中心線作為旋轉(zhuǎn)中心 例如對于圓臺的制作，圓柱的制作 同樣旋轉(zhuǎn)也可以切割材料，在制作螺母頭的時候，用旋轉(zhuǎn)切割就可。 還有比如打孔：只要能夠繪制出中心線就可以 4 掃掠工具：特點就是有相同的剖面，主要是對于位于空間中的實體制造，只要繪制其軌跡和破面就可以 而混合工具就是掃掠工具的綜合，實體的在每一個地方的剖面不一樣，可以拾取點再繪制剖面，也可以繪制剖面再選擇。 5 孔工具：用的最多的就是同軸和徑向 對于同軸孔，主要就是能夠要正確的選擇中心軸，而徑向孔主要就是選擇正確的中心線和一個面 6 殼工具：抽殼，沒有什么復雜的，主要就是選擇面的功夫 7 筋工具：一條曲線就可以，但要選擇對方向 8 倒圓角工具和倒角工具；用的最多的工具，他們主要是來休整實體的，使實體更加美觀，右擊長一點時間，倒圓角工具就可以出來。 高級倒圓角：是對于三線交點處圓面的設置，有最大球面等?；旧喜唤ㄗh使用 9 螺旋掃描：是來做螺桿的，彈簧的，類似掃描，主要是要繪制一條中線和一條線 螺桿：旋轉(zhuǎn)成桿，然后再再螺旋掃描 10 曲面的設計 相交：兩條空間曲線 ——變?yōu)榈谌龡l曲線 基準面的設置：主要是用兩種方法：一：平面平移（比簡單） 二 ：平面旋轉(zhuǎn)：首先選擇兩個相交平面，此時相交的線作為旋轉(zhuǎn)軸，只要再選擇一個平面即可。 二級錐齒輪減速器的三維實體設計與運動仿真 27 基準軸的設置：主要是用于同軸位置放置的 基準點的設置：用基準點草繪工具，在草繪平面中，也有一個創(chuàng)建點的工具，兩者的區(qū)別就在于，平面設置的點不能在空間中顯示出來，當想要點在空間中顯示出來的時候，必須用基準點草繪工具。 基準曲線： 1 自文件 ibl文件 格式： open Arclength Begin section! Begin curve! 2 從方程 基本上是 笛卡爾 拔模特征的應用：為了幫助 模件或鑄件脫模，在零件的表面增加一個微小的角度（ 30——30） 可以增加或者移去材料 對于有圓角的平面，不能拔模 順序為：拔模 ——倒角 ——抽殼（很重要） 沖突：兩個或者多個強尺寸或者約束的矛盾或者多余條件 解決方法：移除一個不需要的尺寸 圓臺的制作：一：旋轉(zhuǎn) 二 ：圓柱，旋轉(zhuǎn)切割 三：拔模 編輯特征：一 合并：曲面合并 二：實體化：將封閉的曲面特征轉(zhuǎn)化為實體 三：填充：將一個封閉曲線，經(jīng)過填充為一個曲面 陣列的使用：用的最多的就是角度陣列，當然此時必須要選擇一個 旋轉(zhuǎn)基準軸。 二級錐齒輪減速器的三維實體設計與運動仿真 28 12 參考文獻 【 1】 《 .Pro/ENGINEER Wildfire 機械設計應用實踐 .》 張忠林 北京 :機械工業(yè)出版社 .2020 【 2】 《 Pro/ENGINEER Wildfire 中文版標準教材 》 王立新 北京 :清華大學出版社 .2020 【 3】 《 機械設計 》 濮良貴 .北京 :高等教育出版社 .2020 【 4】 《機械設計課程設計》 陸玉 主編 機械工業(yè)出版社 【 5】 《 pro/ENGINEER 完全自學手冊》 鳳舞 主編 上?？茖W普及出版社 【 6】 《 Pro/ENGINEER 機械設計行業(yè)應用實踐》零點工作室 張忠林 編著