【正文】 最后，在即將離校之際，我還要向在學(xué)習(xí)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(duì)培養(yǎng)我的母校表示真摯的敬意，同時(shí)也向百忙中評(píng)閱和評(píng)議本論文的老師們表示誠(chéng)摯的謝意。經(jīng)過(guò)重新調(diào)整發(fā)現(xiàn)，機(jī)構(gòu)的干涉明顯減少。 （ 2）蝸輪蝸桿的干涉分析 首先，在機(jī)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(yùn)動(dòng)時(shí)存在干涉，從前面蝸輪蝸桿的創(chuàng)建來(lái)看，這個(gè)干涉不是設(shè)計(jì)問(wèn)題產(chǎn)生，而是因?yàn)橹鲃?dòng)輪和從動(dòng)輪間的不正確對(duì)齊而生成。現(xiàn)在應(yīng)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(shí)對(duì)相關(guān)零件作修改，把問(wèn)題消滅在設(shè)計(jì)過(guò)程中。 （ 2）創(chuàng)建基準(zhǔn)軸 因?yàn)闆](méi)有固定件，采用下列方式。否則，就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，此時(shí)，應(yīng)該 詳細(xì)檢查機(jī)構(gòu)尺寸、組裝方式或動(dòng)力狀態(tài)。它不需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)建模、也不需要復(fù)雜的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編程，而是以實(shí)體模型為基礎(chǔ)，集設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)分析于一體，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析的參數(shù)化和全相關(guān)，反映了機(jī)構(gòu)的真實(shí)運(yùn)動(dòng)情況，運(yùn)動(dòng)仿真結(jié)果可以制成 AVI 動(dòng)畫(huà)文件，觀看非常方便 [5]。 ALPHA=20。 →【 Tools/Relations→上述尺寸值將變?yōu)閰?shù)符號(hào)， 并彈出 Relations 對(duì)話框，對(duì)照?qǐng)D，參數(shù)符號(hào) p79 對(duì)應(yīng)陣列數(shù)， d76 對(duì)應(yīng)角度值，輸入 → OK】→【點(diǎn)擊圖標(biāo)→ Current Values→形成蝸輪，如圖 324】 圖 324 生成的蝸輪 對(duì)蝸輪的變參如圖 325 所示 33 圖 325 變參后的蝸輪 Q=10。將模型特征樹(shù)中對(duì)應(yīng)項(xiàng)移至所有特征之前。輸入曲線方程表達(dá)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(biāo)系 CS0】 →【選擇坐標(biāo)類(lèi)型為直角坐標(biāo)系 Cartesian】 →【進(jìn)入方程編輯器。輸入曲線方 程表達(dá)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(diǎn)擊 OK，第一段曲線完成，如圖 318 所示，其中 ALFAI 的表達(dá)式表示壓力角隨 r 從齒根變化到齒頂。 →【默認(rèn)彈出的工具面板各項(xiàng)設(shè)置→ Placement→ Define】→【彈出 Sketch 對(duì)話框后，選擇繪圖平面： RIGHT，參照平面： TOP，方向： LEFT→ Sketch】→【進(jìn)入繪圖平面】→【繪制如圖所示的截面圖形（尺寸及各種約束 關(guān)系如圖），要注意圖中的兩條虛線均為基準(zhǔn)參考線，其繪制方式為首先繪制出直線→高亮顯示→右鍵點(diǎn)擊空白處→ Construction 即可，其中水平虛線為蝸桿中心位置線，斜虛線是為了建立倒角線的基準(zhǔn)】→【實(shí)施參數(shù)化 :Tools/Relations→彈出 Relations 對(duì)話框】→【圖中各尺寸分別對(duì)應(yīng)參數(shù)符號(hào)如圖 315】 圖 315 繪制草圖 →【在對(duì)話框中輸入： sd18=WLWJ/2 sd20=ZXKJ/2 sd17=B sd14=A sd19=R2 sd16=GAMA → OK】 27 → 【連續(xù)點(diǎn)擊圖標(biāo) → ，所形成的齒輪胚實(shí)體如圖 316】 圖 316 齒輪胚實(shí)體 3. 創(chuàng)建單個(gè)輪齒 (1)創(chuàng)建參考面 點(diǎn)擊圖標(biāo) →【彈出參考面創(chuàng)建對(duì)話框→點(diǎn)選基準(zhǔn)面 FRONT→在偏距欄內(nèi)填入 ，表示蝸輪蝸桿的中心距→生成參考面 DTM1】→【實(shí)施參數(shù)化：模型特征樹(shù)對(duì)應(yīng)項(xiàng)呈高亮顯示→右鍵單擊該項(xiàng)→ Edit→圖中將顯示偏置距離 】→【 Tools/Relations→上述尺寸值將變?yōu)閰?shù)符號(hào)，如圖 317，并彈出 Relations 對(duì)話框，對(duì)應(yīng)參數(shù)符號(hào) 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(biāo)系 點(diǎn)擊圖標(biāo) 。旋向， YES 表示左旋，否則為右旋 B NUMBER 。模數(shù) Z1 NUMBER 。 圖 312 蝸輪模型 蝸輪零件進(jìn)行三維實(shí)體參數(shù)化設(shè)計(jì)的基本思路是：擬定可變參數(shù)，根據(jù)初設(shè)條件進(jìn)行相關(guān)幾何參數(shù)的計(jì)算，在編輯器中設(shè)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。蝸輪蝸桿機(jī)可以得到很大的傳動(dòng)比，比交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)緊湊 ， 兩輪嚙合齒面間為線接觸，其 承載能力大大高于交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu) ， 蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于螺旋傳動(dòng)，為多齒嚙合傳動(dòng)，故傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音很小 、 具有自鎖性。DIAI=40。DIAI=。 圖 36 陣列后的螺旋體 在陣列完成后，在工具 /關(guān)系對(duì)話框中輸入 p18=z1，然后打開(kāi)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。在工具 /關(guān)系對(duì)話框中輸入 sd16=*M； sd14=M； sd15=M*PI/22*M*TAN(20)， 18 完成螺旋體的創(chuàng)建，創(chuàng)建后的螺旋體如圖 34 所示。 如圖 33 消息輸入對(duì)話框 33 消息輸入對(duì)話框 [3] 在螺旋掃描對(duì)話框進(jìn)行螺旋掃描特性的設(shè)置，完成之后，在輪廓?jiǎng)?chuàng)建畫(huà)面繪制輪廓直線。旋向， YES 表示左旋， 否則為右旋 17 END INPUT RELATIONS DIA2=M*Z2 。模數(shù) Z1 NUMBER 。最后，對(duì)設(shè)計(jì)好的蝸桿三維實(shí)體進(jìn)行特征 參數(shù)的修改。 符號(hào)類(lèi)型 系統(tǒng)會(huì)給每一個(gè)尺寸數(shù)值創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)立的尺寸編號(hào)，在不同的模式下，被給 定的編號(hào)也不同 。關(guān)系捕獲特征之間、參數(shù)之間或組件之間的設(shè)計(jì)關(guān)系。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(wú)關(guān)。 零件分析 建模策略 參數(shù)建模 零件 特征參數(shù) 特征創(chuàng)建 特征 設(shè)計(jì)變量 設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng) 特征 參數(shù) 參數(shù)關(guān)系及約束 建模更新 15 (3)數(shù)值：為參數(shù)設(shè)置一個(gè)初始值，該值可以在隨后的設(shè)計(jì)中修改 (4)指定：選中該復(fù)選框可以使參數(shù)在 PDM（ Product Data Management，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）系統(tǒng)中可見(jiàn) (5)訪問(wèn)：為參數(shù)設(shè)置訪問(wèn)權(quán)限。 二、 參數(shù)的設(shè)置 在零件模式下，單擊菜單 “工具 ”——參數(shù)，即可打開(kāi)參數(shù)對(duì)話框，使用該對(duì)話框可添加或編輯一些參數(shù)。所以，首先要了解 proe 中參數(shù)和關(guān)系的相關(guān)理論 [2]。 14 圖 31 建模流程圖 參數(shù)化設(shè)計(jì)是 Pro/E 重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的設(shè)計(jì)理念。 為了保證蝸輪齒面的精確性，以 Pro/E 為平臺(tái)對(duì)蝸輪蝸桿進(jìn)行參數(shù)化建模設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真分析。 ，磨損較嚴(yán)重。 ，為多齒嚙合傳動(dòng)，故傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音很小。現(xiàn)代主流CAD 軟件，如 PRO/E, solid works, UG 等都實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化。參數(shù)化設(shè)計(jì)方法存儲(chǔ)了設(shè)計(jì)的全過(guò)程，能設(shè)計(jì)出一系列而不是單一的產(chǎn)品模型 。這種設(shè)計(jì)系統(tǒng)不支持初步設(shè)計(jì)過(guò)程，缺乏變參數(shù)設(shè)計(jì)功能，不能很好地自動(dòng)處理對(duì)己有圖形的修改，不能有效地支持變化、系列化設(shè)計(jì)，從而 使得設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)費(fèi)用高、設(shè)計(jì)中存在大量重復(fù)勞動(dòng)，嚴(yán)重影響了設(shè)計(jì)的效率，無(wú)法滿足市場(chǎng)需求。機(jī)械設(shè)計(jì)是一個(gè)創(chuàng)造性的活動(dòng)，是一個(gè)反復(fù)修改、不斷完善的過(guò)程。 圓柱蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算 設(shè)計(jì)蝸桿傳動(dòng)時(shí)，一般是先根據(jù)傳動(dòng)的功用和傳動(dòng)比的要求，選擇蝸桿頭數(shù)z1 和蝸輪齒數(shù) z2，然后再按強(qiáng)度計(jì)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(jì)算出蝸桿、蝸輪的幾何尺寸。 圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)： m和壓力角α 通過(guò)蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面，稱(chēng)為中間平面。蝸桿類(lèi)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(gè)具有凹形輪緣的斜齒輪，其齒面與蝸桿齒面相共軛。 課題研究的內(nèi)容 課題主要包括以下研究?jī)?nèi)容： (1)系統(tǒng)分析蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)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。 現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)智能化程度越來(lái)越高，原來(lái)繁瑣的操作逐漸被計(jì)算機(jī)的智能化處理所替代。但從總體上來(lái)說(shuō)，我國(guó)的CAD 軟件，無(wú)論是從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)水平方面，還是從商品化、市場(chǎng)化程度方面，都與發(fā)達(dá)國(guó)家存在著不小的差趾，主流的 CAD 軟件基本上都是國(guó)外產(chǎn)品。從 70 年初期開(kāi)始， CAD 進(jìn)入了早期實(shí)用階段， 1970 年美國(guó)Applicon 公司第一個(gè)推出完整的 CAD 系統(tǒng)，隨著各種廉價(jià)的圖形輸入設(shè)備的相繼問(wèn)世， CAD 逐步 走進(jìn)中小企業(yè)。 CAD 技術(shù)是 20 世紀(jì)全球高科技領(lǐng)域杰出的工程技術(shù)之一，是跨世紀(jì)的國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)。針對(duì)蝸桿類(lèi)零件曲面形成的特點(diǎn)，若能利用計(jì)算機(jī)對(duì)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，對(duì)蝸輪蝸桿本體進(jìn)行輔助制造，就成為當(dāng)前蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)研究的主要趨勢(shì)，所以，采用 CAD 軟件，優(yōu)化蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)參數(shù)、并對(duì)其進(jìn)行虛擬裝配和運(yùn)動(dòng)仿 真，不僅能更直觀的描述產(chǎn)品，而且在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段對(duì)產(chǎn)品的缺陷、相關(guān)零件的裝配關(guān)系、空間干涉等情況進(jìn)行分析與檢驗(yàn)，從而有效提高設(shè)計(jì)的效率，縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期。 . 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(dòng)中，蝸桿推動(dòng)蝸輪實(shí)現(xiàn)減速、增扭的定速比傳動(dòng)。但是蝸輪蝸桿的齒面屬于復(fù)雜造型，利用 Pro/E 強(qiáng)大的參數(shù)化設(shè)計(jì)等功能可以保證 齒形的精確性。 、圖表要求： 1）文字通順，語(yǔ)言 流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě) 2）工程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包