機械設(shè)計畢業(yè)論文基于proe的齒輪建模研究(參考版)
2025-07-01 01:14本頁面
【正文】 。同時，本篇畢業(yè)論文的寫作也得到了柳建容、易崢嶸等同學(xué)的熱情幫助。馬老師平日里工作繁多，但我做畢業(yè)論文的每個階段，從確定題目到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導(dǎo)。從開始進入課題到論文的順利完成，一直都離不開老師、同學(xué)、朋友給我熱情的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!在這次畢業(yè)論文的完成過程中，我得到了很多老師和同學(xué)的幫助，其中我的論文指導(dǎo)老師馬詠梅老師對我的關(guān)心和支持尤為重要。.[20] 王磊,謝龍漢, :.[21] 譚光宇,隋天中,.[22] 仲梁維,:.致 謝時光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時節(jié)，春夢秋云，聚散真容易。在設(shè)計上，沒有最好，只要更好，只要做到了一最節(jié)約的方式出色地完成了設(shè)計工作，那就是一個出色的設(shè)計。對于不同的齒輪建模方法，都有各自都優(yōu)點與適用場合。而且利用參數(shù)話建模得到的齒輪模型，都可以在其基礎(chǔ)上進行不同的二次開發(fā)，使其能夠更加完善，以達(dá)到事半功倍的效果。通過分析直齒圓錐齒輪齒輪不同參數(shù)之間的關(guān)系，推算出大小端面相關(guān)參量，建立各自的分度圓、齒根圓、齒頂圓等，利用各自不同的特征參數(shù)、數(shù)學(xué)關(guān)系等驅(qū)動，得到其不同端面的漸開線齒形，最后運用混合命令建立一個齒，再運用復(fù)制和陣列的方法，即可建立所有的齒輪特性，最后運用旋轉(zhuǎn)工具建立齒輪的基體，這樣直齒圓錐齒輪的主體部分就建立完成。它們的基本建模流程幾乎相同，都是通過齒輪的漸開線特性，得到完整的齒輪漸開線齒廓，只是因為二者的漸開線與齒輪其他的自變參數(shù)之間關(guān)系不同，故其能在生成不同類型的齒輪模型。本文基于Pro/E的系統(tǒng)軟件平臺，從不同的角度講述了三種不同齒輪的參數(shù)化建模方法。這二者的結(jié)合不僅提高了設(shè)計效率和質(zhì)量，也為直齒圓錐齒輪進一步開發(fā)有限元分析、運動仿真、數(shù)控加工等其他功能模塊奠定了基礎(chǔ)。 第二層嵌套族表 小結(jié)Pro/ENGINEER 軟件是一個功能強大的參數(shù)化設(shè)計工具，采用本章講述的方法可以精確地生成參數(shù)化控制的直齒圓錐齒輪模型及其模型庫。 族表通過Pro/ENGINEER族表功能建立了直齒錐齒輪的模型庫，用戶可以選擇族表中經(jīng)過驗證的實例，也可以在其中新建一個實例輸入相應(yīng)的控制參量具體值；通過實例驗證，就可以自動生成用戶所需的模型。選取壓力角、齒高系數(shù)、齒數(shù)等作為其族項目。點擊族表面板中的打開按鈕就可以打開相應(yīng)實例。 提取參數(shù)到族表項目中本章中直齒圓錐齒輪的模型庫通過族表功能建立了一個嵌套的控制數(shù)據(jù)表格，以直齒錐齒輪模數(shù)中第一系列大端模數(shù)為該族項目的具體參數(shù)，并對所有的實例進行實際驗證。在Pro/ENGINEER的主菜單中選擇【工具】/【族表】，將設(shè)置的設(shè)計參量提取到族項目中，建立控制模型庫的電子表格，在族表中可以根據(jù)需要更改相應(yīng)的時間變量數(shù)據(jù)，并且通過編輯再生將模型自動重建。 直齒圓錐齒輪的主體模型建立新圖層curve將所有的輔助線條納入其中，并將該層隱藏。首先由大端面的相關(guān)參量以及由大端面相關(guān)參量推算出來的小端面相關(guān)參量，建立大端面和小端面的分度圓、齒根圓、齒頂圓等，并運用設(shè)置的相應(yīng)特征參數(shù)來驅(qū)動對應(yīng)尺寸。建立其余特征參數(shù)與設(shè)計變量之間約束關(guān)系。建模策略根據(jù)零件解析中所得到的基本模型參數(shù)抽象建模特征所需的特征參數(shù)?；谝陨系姆治龊秃喕_定建立該模型所需的參數(shù)： （1）分度圓錐角δ：分度圓錐的錐角的1/2即為分度圓錐角； （2）外錐距R：圓錐齒輪節(jié)錐的大端至錐頂?shù)拈L度； （3）大端端面模數(shù)m； （4）分度圓直徑d：在圓錐齒輪大端背錐上的這個圓周上，齒間的圓弧長與齒厚的弧長正好相等，這一特點在后面建模過程中得到利用； （5）齒高系數(shù)h*、徑向間隙系數(shù)c*、齒高h(yuǎn)； （6）壓力角：圓錐齒輪的壓力角是指圓錐齒輪的分度圓位置上，球面漸開線尺廓面上的受力方向與運動方向所夾的角，按照我國的標(biāo)準(zhǔn)一般取該值為20176。圓錐齒輪的齒廓曲線為球面漸開線，但是由于球面無法展開成為平面，以致在設(shè)計甚至在制造及齒形的檢查方面均存在很多困難，本文采用背錐作為輔助圓錐（背錐與球面相切于圓錐齒輪大端的分度圓上，并且與分度圓錐相接成直角，球面漸開線齒廓與其在背錐上的投影相差很小）。直齒圓錐齒輪相交兩軸間定傳動比的傳動，在理論上由兩圓錐的摩擦傳動來實現(xiàn)。因此，應(yīng)用參數(shù)化建模技術(shù)有非常重要的經(jīng)濟效用和現(xiàn)實作用，對于提高設(shè)計效率和保證設(shè)計質(zhì)量也具有重要意義。 直齒圓錐齒輪參數(shù)化建模直齒圓錐齒輪是機械工業(yè)中廣泛使用傳遞兩相交軸之間運動和動力的重要基礎(chǔ)零部件，它的繪圖工作繁雜費時。Pro/ENGINEER具有開放的體系結(jié)構(gòu)和優(yōu)秀的二次開發(fā)工具，允許開發(fā)者根據(jù)客戶的特殊需要來進行擴充和修改。在Pro/ENGINEER中建立的零件族實現(xiàn)方法主要有兩種[12]：(1)族表。零件族由一個模板和用來驅(qū)動模板的表格組成，模板含有生成零件族成員的全部特征，族表反映模板設(shè)計變量值、表達(dá)式關(guān)系及零件屬性等的更改。 參數(shù)化建模思路通過參數(shù)化的方法建立零件，可以方便零件族的實現(xiàn)及其管理操作，可以實現(xiàn)設(shè)計中大量重復(fù)、改進型設(shè)計效率的提高。通過對產(chǎn)品建模特征的解析，從特征中抽象出特征參數(shù)，再對特征參數(shù)進行分析，得到參數(shù)模型。4 直齒圓錐齒輪參數(shù)化建模本章主要介紹了一種在Pro/E環(huán)境下精確的生成參數(shù)化控制的直齒圓錐齒輪模型及其模型庫的方法。本章介紹的這種漸開線直線圓柱齒輪參數(shù)化建模的方法操作起來比較簡單，制造的齒輪模型使用起來也非常方便，大大減少了設(shè)計者的工作量。 小結(jié)漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)化建模的方法有許多，例如建立標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪兩種，然后再把它們裝配在一起，通過裝配中的編程來選擇其中一種。 裝配完成后，使用ProE自帶的分析功能對其進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個齒輪能夠完全嚙合，而且在兩個齒輪嚙合處的壓力角也正好為20176。 漸開線直齒圓柱齒輪模型實例其中左邊齒輪的參數(shù)設(shè)置為：THICK=16MODULE=2PRESSURE_ANG=20NUM_TEETH=32ROOT_ROUND_RAD=VAR_COEF=0右邊齒輪的參數(shù)設(shè)置為：THICK=16MODULE=2PRESSURE_ANG=20NUM_TEETH=48ROOT_ROUND_RAD=VAR_COEF=0，對這兩個齒輪進行裝配。其設(shè)計要求是它們能夠完全嚙合，而且壓力角必須為20176。使用者點擊菜單中的Regenerate選項，系統(tǒng)會讓使用者選擇是否要輸入?yún)?shù)，輸完參數(shù)以后，系統(tǒng)就會自動生成使用者想要的漸開線直齒圓柱齒輪。在菜單中選擇Program（程序）→Edit Design（編輯設(shè)計），在彈出的窗口中輸入程序。查看尺寸參數(shù)的具體步驟是：在菜單中選擇Relations（關(guān)系）→Show Dim(顯示尺寸)，然后再選擇你想要檢查的尺寸。陣列完以后，這個齒輪就已基本成型了。 參數(shù)設(shè)置 關(guān)系設(shè)置 新參數(shù)的生成 尺寸切換 關(guān)系再置 曲線方程的輸入（5）通過拉伸方式生成齒坯，然后以兩條漸開線以及齒頂圓和齒根圓為基準(zhǔn)，剪切出齒槽形狀，其他齒槽通過陣列的方式產(chǎn)生。在ProE中畫漸開線的唯一方法就是通過方程畫曲線。 。為了確定漸開線直齒圓柱齒輪的外形尺寸，最好先畫出基圓、齒根圓、節(jié)圓和齒頂圓。參數(shù)關(guān)系設(shè)置好后。此外，還要為這些參數(shù)設(shè)定一個初始值，其中變位系數(shù)的初始值最好設(shè)為0，因為使用不變位齒輪的機會比較多，對其他參數(shù)的初始值并沒有具體的要求。它們分別是齒輪厚度、模數(shù)、壓力角、齒數(shù)、齒根圓角半徑以及變位系數(shù)。 模板的選定（2）進行參數(shù)設(shè)置。設(shè)計流程建模的具體過程如下[11]：（1）（在ProE中，.prt文件代表零件）。
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