普通車床變速箱的三維虛擬設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè) 任務(wù)書(shū)</b></p><p><b>　　一、題目</b></p><p>　　普通車床變速箱的三維虛擬設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真</p><p>　　二、指導(dǎo)思想和目的要求</p><p>　　本課題研究了普通車床變速箱的變速原理以及虛擬仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，構(gòu)建了一個(gè)

2、能夠顯示變速機(jī)構(gòu)工作原理的三維仿真機(jī)構(gòu)。課題的目的是用Pro/E建立三維模型及模型庫(kù)，進(jìn)行虛擬裝配、動(dòng)畫(huà)演示、仿真運(yùn)動(dòng)分析，將三維技術(shù)融入機(jī)械類等課程，從而實(shí)現(xiàn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段達(dá)到降低教學(xué)成本，提高教學(xué)質(zhì)量的目的。并探索Pro/E在三維動(dòng)態(tài)方面的應(yīng)用價(jià)值，以及Pro/E軟件在當(dāng)今生產(chǎn)加工行業(yè)的應(yīng)用。</p><p>　　Pro/E軟件作為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)中非常重要的一款三維設(shè)計(jì)軟件，它所具有的功能是計(jì)算機(jī)發(fā)揮輔

3、助設(shè)計(jì)功能、提高設(shè)計(jì)效率的重要基礎(chǔ)。建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫(kù)上的特點(diǎn)令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)能夠在各個(gè)階段稱為一個(gè)完整一體的過(guò)程。本課題應(yīng)用Pro/E軟件完成各軸、齒輪、鍵的三維實(shí)體建模、結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)，在完成各個(gè)零部件的繪制后，開(kāi)始裝配軸和齒輪，裝配完成后，進(jìn)行仿真。目的是通過(guò)對(duì)普通車床變速箱的設(shè)計(jì)仿真，了解一般產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本過(guò)程。探索Pro/E在三維動(dòng)態(tài)方面的應(yīng)用價(jià)值，以及Pro/E軟件在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用價(jià)值

4、。長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn)看，三維CAD技術(shù)必然會(huì)替代二維繪圖。隨著計(jì)算機(jī)性能的提高，CAD三維技術(shù)正向著開(kāi)放、集成、智能和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。正確把握CAD三維技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)我國(guó)機(jī)械行業(yè)的企業(yè)正確的規(guī)劃自身設(shè)計(jì)系統(tǒng)，有著深遠(yuǎn)的意義。</p><p><b>　　三、主要技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　1、CAD零件圖二張；</p><p>　　2、

5、Pro/E三維實(shí)體模型若干；</p><p>　　3、模擬仿真視頻一個(gè)；</p><p><b>　　四、進(jìn)度和要求</b></p><p>　　2014.3—2014.4：翻譯外文文獻(xiàn)、完成開(kāi)題報(bào)告， </p><p>　　2014.4.5—2014.4.13：熟悉作圖軟件復(fù)習(xí)所需的專業(yè)知識(shí)搜集資料做好準(zhǔn)備工作；<

6、;/p><p>　　2014.4.15—2014.5：進(jìn)行典型零件仿真加工及優(yōu)化方案；</p><p>　　2014.5—2014.6：撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文；</p><p>　　2014.6：準(zhǔn)備并完成答辯。</p><p>　　五、主要參考書(shū)及參考資料</p><p>　　[1] 單泉.《Pro/E 4.0參數(shù)化設(shè)計(jì)從入門(mén)

7、到精通》，北京-機(jī)械工業(yè)出版社，2008.</p><p>　　[2] 曹金榜.《機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，北京-機(jī)械工業(yè)出版社，1987.</p><p>　　[3] 威克.《機(jī)床》，北京-機(jī)械工業(yè)出版社，1987.</p><p>　　[4] (德)斯推番.E.《機(jī)床齒輪變速箱最佳傳動(dòng)方案》，上海-上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1965.</p><p

8、>　　[5] 梁玲， 趙春章. 《中文版Pro/ENGINEER Wildfire 4.0實(shí)用教程，北京- 清華大學(xué)出版社，2008.</p><p>　　[6] 鐘日銘.《Pro/ENGINEER Wildfire3.0中文版裝配設(shè)計(jì)與產(chǎn)品實(shí)例》，北京-機(jī)械設(shè)計(jì)出版社，2007：6-11，82-84，190-194.</p><p>　　[7] 韓秋實(shí).《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》，北京-

9、機(jī)械工業(yè)出版社，2010.</p><p>　　[8] 侯先勤.《Pro/E 4.0 產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)例精講》，西安-西安交通大學(xué)出版社, 2009：179-185.</p><p>　　[9] 劉傳紹.《機(jī)械制造工藝學(xué)》，北京-電子工藝出版社，2011.</p><p>　　[10] 紀(jì)名剛.《機(jī)械設(shè)計(jì)》， 北京-高等教育出版社，2006.5</p>&l

10、t;p>　　[11] 楊雪寶.《機(jī)械制造裝備與設(shè)計(jì)》.西北工業(yè)大學(xué)出版社.2010. </p><p>　　[12] 李國(guó)斌.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》.機(jī)械工業(yè)出版社出版.2010</p><p>　　[13] 張萌克.《機(jī)械制圖》.機(jī)械工業(yè)出版社.2010</p><p>　　學(xué)生 白 洋 指導(dǎo)教師 李 郁 系主任 魏生民 </p&

11、gt;<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　車床變速箱是車床上重要的傳動(dòng)裝置，面對(duì)這種體型笨重、昂貴的機(jī)電設(shè)備，要學(xué)習(xí)其內(nèi)部的特殊構(gòu)造，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式是采用二維的書(shū)面信息和簡(jiǎn)單的等比食物模型相結(jié)合的方法對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行講解，使他們了解和學(xué)習(xí)變速機(jī)構(gòu)的工作原理。當(dāng)利用實(shí)物模型會(huì)受到模型的數(shù)量、環(huán)境等因素的限制，降低了學(xué)習(xí)效率。</p><p&g

12、t;　　本課題研究了普通車床變速箱的變速原理以及虛擬仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，構(gòu)建了一個(gè)能夠顯示變速機(jī)構(gòu)工作原理的三維仿真機(jī)構(gòu)。課題的目的是用Pro/E建立三維模型及模型庫(kù)，進(jìn)行虛擬裝配、動(dòng)畫(huà)演示、仿真運(yùn)動(dòng)分析，將三維技術(shù)融入機(jī)械類等課程，從而實(shí)現(xiàn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段達(dá)到降低教學(xué)成本，提高教學(xué)質(zhì)量的目的。并探索Pro/E在三維動(dòng)態(tài)方面的應(yīng)用價(jià)值，以及Pro/E軟件在當(dāng)今生產(chǎn)加工行業(yè)的應(yīng)用。</p><p>　　關(guān)鍵字：變速

13、箱，仿真系統(tǒng)，Pro/E，運(yùn)動(dòng)特性分析 </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Lathe gearbox is important gear on a lathe, in the face of this kind of bodily form bulky and expensive mechanical and electric

14、al equipment, to study its internal structure, the special traditional way of learning is to use 2 d written information and simple geometric model method of combining the food to interpretation of learners, to make them

15、 understand and study the working principle of variable speed mechanism. By using physical model will be affected by the number of models, environmental </p><p>　　This topic research the engine lathe gearbox

16、 transmission principle and design method of virtual simulation system, builds a able to display the 3 d simulation of shift gear working principle. Subject is the purpose of using Pro/E 3 d model is set up and model lib

17、rary, virtual assembly, animation, motion characteristics.</p><p>　　Key words: Transmission, the simulation system, Pro/E, movement characteristics </p><p><

18、b>　　analysis</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 緒 論1</b></p><p>　　1.1 Pro/E的應(yīng)用及車床的發(fā)展1</p><p>　　1.1.1 Pro/E在工業(yè)中的應(yīng)用1</p>

19、<p>　　1.1.2 國(guó)內(nèi)外機(jī)床發(fā)展?fàn)顩r2</p><p>　　1.2 Pro/ENGINEER軟件的簡(jiǎn)介2</p><p>　　1.2.1 Pro/ENGINEER的發(fā)展歷程2</p><p>　　1.2.3 Pro/ENGINEER主要模塊及應(yīng)用領(lǐng)域4</p><p>　　1.3本課題主要研究?jī)?nèi)容6</p&g

20、t;<p>　　第二章 車床變速箱的概況8</p><p>　　2.1變速箱組成及特點(diǎn)8</p><p>　　2.2變速箱的主要傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成8</p><p>　　2.3主軸箱的主要參數(shù)9</p><p>　　2.4傳動(dòng)系統(tǒng)及傳動(dòng)方案的確定9</p><p>　　2.5軸在箱體的定位12<

21、;/p><p>　　第三章 變速箱的三維實(shí)體建模13</p><p>　　3.1齒輪參數(shù)化建立13</p><p>　　3.2 齒輪的建模過(guò)程35</p><p>　　3.3 軸的建模過(guò)程38</p><p>　　3.4 變速箱的裝配過(guò)程43</p><p>　　3.4.1 軸的裝配過(guò)程

22、43</p><p>　　3.4.2 軸之間的定位裝配過(guò)程44</p><p>　　3.4.3 傳動(dòng)系統(tǒng)的裝配48</p><p>　　第四章 仿真運(yùn)動(dòng)50</p><p>　　4.1仿真運(yùn)動(dòng)的參數(shù)設(shè)置50</p><p>　　4.2模擬仿真運(yùn)動(dòng)效果53</p><p>　　第五章 全

23、文總結(jié)57</p><p><b>　　致 謝58</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)59</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)60</b></p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　1.1 Pro/E

24、的應(yīng)用及車床的發(fā)展</p><p>　　1.1.1 Pro/E在工業(yè)中的應(yīng)用</p><p>　　CAD技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，是計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程設(shè)計(jì)、機(jī)械制造等領(lǐng)域中最有影響的一項(xiàng)高新應(yīng)用技術(shù)。Pro/E作為CAD軟件中的突出代表，在工業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品創(chuàng)新等各個(gè)方面有著重要的作用。它使機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過(guò)程中，產(chǎn)品的性能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)能得到充分的施展，而不僅僅是代替簡(jiǎn)單而重復(fù)的

25、人工勞動(dòng)。在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)Pro/E的動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品的性能分析設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并將產(chǎn)品的形體設(shè)計(jì)已產(chǎn)品性能設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)，對(duì)產(chǎn)品個(gè)主要部件的動(dòng)、靜態(tài)分析和結(jié)構(gòu)形體等的優(yōu)化。</p><p>　　自從美國(guó)PTC公司的PRO/E軟件自誕生那一天起，就引領(lǐng)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，將一場(chǎng)深刻的變化帶進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面。其優(yōu)勢(shì)在航空航天、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、橋梁、建筑、電子產(chǎn)品、重型機(jī)械、微機(jī)

26、電系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)器械等制造業(yè)的廣泛、深入應(yīng)用就能得到生動(dòng)的說(shuō)明。相關(guān)聯(lián)的據(jù)庫(kù)、參數(shù)化設(shè)計(jì)基于特征的實(shí)體型化、以及多兼容的數(shù)據(jù)接口等，都是PRO/E的最大特點(diǎn)。</p><p>　　Pro/E軟件作為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)中非常重要的一款三維設(shè)計(jì)軟件，它所具有的功能是計(jì)算機(jī)發(fā)揮輔助設(shè)計(jì)功能、提高設(shè)計(jì)效率的重要基礎(chǔ)。建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫(kù)上的特點(diǎn)令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)能夠在各個(gè)階段稱為一個(gè)完整一體的過(guò)

27、程。工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角等特征，可以輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈活。該軟件的多數(shù)據(jù)的接口可以與多種CAE/CAM軟件的的連接應(yīng)用。</p><p>　　1.1.2 國(guó)內(nèi)外機(jī)床發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　目前，機(jī)床已發(fā)展到數(shù)控階段，80年代是數(shù)控機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)大發(fā)展的時(shí)代。到80年代末，全世界

28、數(shù)控機(jī)床（含鍛壓銑床）的年產(chǎn)量超過(guò)10萬(wàn)臺(tái)。這個(gè)發(fā)展大潮，方興未艾。世界著名企業(yè)中，數(shù)控機(jī)床在加工設(shè)備中所占的比例明顯提高。例如，美國(guó)通用電器公司，數(shù)控機(jī)床已占70%。從1982年起，日本的機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值連年獨(dú)占鰲頭，數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量連續(xù)多年處于世界的首位。日本機(jī)床的發(fā)展反映著世界機(jī)床技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。日本數(shù)控機(jī)床以年均2.88%，的增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，到1990年，數(shù)控機(jī)床的年產(chǎn)量達(dá)6.1萬(wàn)臺(tái)，機(jī)床產(chǎn)值數(shù)控化率超過(guò)80%，而且主要生產(chǎn)高檔數(shù)控機(jī)床。&

29、lt;/p><p>　　我國(guó)的機(jī)床工業(yè)是在新中國(guó)成立后建立起來(lái)的。在半封建半殖民地的舊中國(guó)，基本上沒(méi)有機(jī)床制造工業(yè)。直至解放前夕，全國(guó)只有少數(shù)幾個(gè)機(jī)械修配廠生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的少量機(jī)床。1949年，機(jī)床年產(chǎn)量?jī)H1500多臺(tái)。解放后40多年來(lái)，我國(guó)機(jī)床工業(yè)獲得了高速發(fā)展。目前我國(guó)已形成了布局比較合理、比較完整的機(jī)床工業(yè)體系。機(jī)床的產(chǎn)量不斷上升，機(jī)床產(chǎn)品除滿足國(guó)內(nèi)建設(shè)需要以外，而且有一部分已遠(yuǎn)銷國(guó)外。我國(guó)已制定了完整的機(jī)床系列

30、型譜。生產(chǎn)的機(jī)床品種也日趨齊全。現(xiàn)在已經(jīng)具備了成套裝備現(xiàn)代化工廠的能力。目前我國(guó)已能生產(chǎn)從小型儀表機(jī)床到重型機(jī)床的各種機(jī)床，也能生產(chǎn)出各種緊密的、高精度自動(dòng)化的已經(jīng)高效率的機(jī)床和自動(dòng)線。我國(guó)機(jī)床工業(yè)已經(jīng)取得了很大的成就，但與世界先進(jìn)水平相比，還有很大的差距。主要表現(xiàn)在：大部分高精度和超高緊密機(jī)床的性能還不能滿足要求，精度保持性也較差，特別是高效自動(dòng)化和數(shù)控化機(jī)床的產(chǎn)量、技術(shù)水平和質(zhì)量等方面都明顯落后。到1990年底，我國(guó)數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)量?jī)H

31、是全部機(jī)床產(chǎn)量的1.5%，產(chǎn)值數(shù)控化比率僅為8.7%。而同期日本機(jī)床產(chǎn)值數(shù)控化綠為80%，德國(guó)為54.2%。我國(guó)數(shù)控機(jī)床基本是中等規(guī)格的車窗、銑床和加工中心等。精密</p><p>　　1.2 Pro/ENGINEER軟件的簡(jiǎn)介</p><p>　　1.2.1 Pro/ENGINEER的發(fā)展歷程</p><p>　　1985年，PTC公司成立于美國(guó)波士頓，開(kāi)始參數(shù)化

32、建模軟件的研究。1988年，V1.0的Pro/ENGINEER誕生了，自面世后以優(yōu)異的性能獲得了眾多CAD用戶的認(rèn)可。Pro/ENGINEER經(jīng)歷10余年的發(fā)展，技術(shù)上逐步成熟，已經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。Pro/ENGNEER作為一種通用工程軟件有著極其強(qiáng)大的功能。在現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，隨著設(shè)計(jì)手段日趨先進(jìn)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)快捷、直觀，以往使用的CAD軟件以二維軟件為主，主要起輔助繪圖作用，而隨著產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展需要，越來(lái)越多的

33、產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(jīng)不再停留在二維的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，正在越來(lái)越多的朝著三維的產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)展， Pro/Engineer軟件采用全參數(shù)化造型技術(shù)，比較適于零件相對(duì)簡(jiǎn)單，部件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。而Pro/ENGINEER與其它CAD軟件相比，有著很大的優(yōu)越性：Pro/ENGINEER可以實(shí)現(xiàn)三維造型的隨意性和方向性，可進(jìn)行模擬裝配和有機(jī)的可行性分析，從而縮短設(shè)計(jì)周期，降低生產(chǎn)成本。PTC公司以每年推出一個(gè)新版本的速度不斷改進(jìn)軟件的不足之處并引入現(xiàn)先進(jìn)的

34、設(shè)計(jì)理念。在Pro/ENGINEER的Wildfire系列推出之前，最</p><p>　　2003年，PTC推出了Wildfire版，全面改進(jìn)了軟件的用戶界面，對(duì)個(gè)設(shè)計(jì)模塊重新進(jìn)行功能組合，進(jìn)一步完善了部分設(shè)計(jì)功能，是軟件的界面更友好，使用更方便，設(shè)計(jì)能力更強(qiáng)大。兩年后PTC公司推出了Pro/ENGINEER Wildfire 2.0。2006年4月，Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 正式推出

35、。2007年7月，Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 面世?，F(xiàn)在Pro/ENGINEER Wildfire 5.0已經(jīng)進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域。</p><p>　　PTC的系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的多項(xiàng)功能，還包括對(duì)大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。Pro/ENGINEER還提供了目前所能達(dá)到的最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境。下面就Pro/ENGINEER的主要特性進(jìn)行分

36、析。 主要特性： 全相關(guān)性：Pro/ENGINEER的所有模塊都是全相關(guān)的。這就意味著在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中某一處進(jìn)行的修改，能夠擴(kuò)展到整個(gè)設(shè)計(jì)中，同時(shí)自動(dòng)更新所有的工程文檔，包括裝配體、設(shè)計(jì)圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。全相關(guān)性鼓勵(lì)在開(kāi)發(fā)周期的任一點(diǎn)進(jìn)行修改，卻沒(méi)有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能夠使開(kāi)發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。 基于特征的參數(shù)化造型：Pro/ENGINEER使用用戶熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何模型的

37、構(gòu)造要素。這些特征是一些普通的機(jī)械對(duì)象，并且可以按預(yù)先設(shè)置很容易的進(jìn)行修改。例如：設(shè)計(jì)特征有弧、圓角、倒角等等，它們對(duì)工程人員來(lái)說(shuō)是很熟悉的，因而易于使用。 裝配、加工、制造以及其它學(xué)科都使用這些領(lǐng)域獨(dú)特的特征。通過(guò)給這些特征設(shè)置參數(shù)（不但包括幾何尺寸，還包括非幾何屬性），然后修改參數(shù)很容易的進(jìn)行多次設(shè)計(jì)疊代，</p><p>　　數(shù)據(jù)管理：加速投放市場(chǎng)，需要在較短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)更多的產(chǎn)品。為了實(shí)現(xiàn)這種效率，必須

38、允許多個(gè)學(xué)科的工程師同時(shí)對(duì)同一產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)。數(shù)據(jù)管理模塊的開(kāi)發(fā)研制，正是專門(mén)用于管理并行工程中同時(shí)進(jìn)行的各項(xiàng)工作，由于使用了Pro/ENGINEER獨(dú)特的全相關(guān)性功能，因而使之成為可能。 裝配管理：Pro/ENGINEER的基本結(jié)構(gòu)能夠使您利用一些直觀的命令，例如【嚙合】、【插入】、【對(duì)齊】等很容易的把零件裝配起來(lái)，同時(shí)保持設(shè)計(jì)意圖。高級(jí)的功能支持大型復(fù)雜裝配體的構(gòu)造和管理，這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。 易

39、于使用：菜單以直觀的方式聯(lián)級(jí)出現(xiàn)，提供了邏輯選項(xiàng)和預(yù)先選取的最普通選項(xiàng)，同時(shí)還提供了簡(jiǎn)短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學(xué)習(xí)和使用。</p><p>　　1.2.3 Pro/ENGINEER主要模塊及應(yīng)用領(lǐng)域</p><p>　　PRO/ENGINEER軟件包的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境在支持并進(jìn)行工作時(shí)通過(guò)一系列完全相關(guān)的模塊表述產(chǎn)品的外形、裝配及其他功能。PRO/E能夠讓多個(gè)部門(mén)同時(shí)致力

40、于單一的產(chǎn)品模型。包括對(duì)大型項(xiàng)目的裝配體管理、功能仿真、制造、數(shù)據(jù)管理等。其中PRO/E V2000i更增加了行為建模技術(shù)使其成為把夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的杰出工具。 </p><p>　　1.工業(yè)設(shè)計(jì)(CAID)模塊 </p><p>　　工業(yè)設(shè)計(jì)模塊主要用于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行幾何設(shè)計(jì)以前在零件未制造出時(shí)是無(wú)法觀看零件形狀的只能通過(guò)二維平面圖進(jìn)行想象?，F(xiàn)在用3DS可以生成實(shí)體模型但用3DS生成的模型在工程

41、實(shí)際中是"中看不中用"。用PRO/E生成的實(shí)體建模不僅中看而且相當(dāng)管用。事實(shí)上PRO/E后階段的各個(gè)工作數(shù)據(jù)的產(chǎn)生都要依賴于實(shí)體建模所生成的數(shù)據(jù)。 包括PRO/3DPAINT(3D建模)、PRO/ANIMATE(動(dòng)畫(huà)模擬)、PRO/DESIGNER(概念設(shè)計(jì))、PRO/NETWORKANIMATOR(網(wǎng)絡(luò)動(dòng)畫(huà)合成) 、PRO/PERSPECTA-SKETCH(圖片轉(zhuǎn)三維模型)、PRO/PHOTORENDER(圖片渲染

42、)幾個(gè)子模塊。 </p><p>　　2.機(jī)械設(shè)計(jì)(CAD)模塊 </p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)模塊是一個(gè)高效的三維機(jī)械設(shè)計(jì)工具它可繪制任意復(fù)雜形狀的零件。在實(shí)際中存在大量形狀不規(guī)則的物體表面。隨著人們生活水平的提高對(duì)曲面產(chǎn)品的需求將會(huì)大大增加。用PRO/E生成曲面僅需2步~3步*作。PRO/E生成曲面的方法有拉伸、旋轉(zhuǎn)、放樣、掃掠、網(wǎng)格、點(diǎn)陣等。由于生成曲面的方法較多因此PRO/E可

43、以迅速建立任何復(fù)雜曲面。它既能作為高性能系統(tǒng)獨(dú)立使用又能與其它實(shí)體建模模塊結(jié)合起來(lái)使用它支持GB、ANSI、ISO和JIS等標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　3.功能仿真(CAE)模塊 </p><p>　　功能仿真(CAE)模塊主要進(jìn)行有限元分析。我們中國(guó)有句古話"畫(huà)虎畫(huà)皮難畫(huà)骨知人知面不知心"。主要是講事物內(nèi)在特征很難把握。機(jī)械零件的內(nèi)部變化情況是難以知曉的。有限元仿真

44、使我們有了一雙慧眼能"看到"零件內(nèi)部的受力狀態(tài)。利用該功能在滿足零件受力要求的基礎(chǔ)上便可充分優(yōu)化零件的設(shè)計(jì)。著名的可口可樂(lè)公司利用有限元仿真分析其飲料瓶結(jié)果使瓶體質(zhì)量減輕了近20%而其功能絲毫不受影響僅此一項(xiàng)就取得了極大的經(jīng)濟(jì)效益。 </p><p>　　4.制造(CAM)模塊 </p><p>　　在機(jī)械行業(yè)中用到的CAM制造模塊中的功能是NC Machining(數(shù)

45、控加工)。功能就PRO/ES的數(shù)控模塊包括PRO/CASTING(鑄造模具設(shè)計(jì))、PRO/MFG(電加工)、PRO/MOLDESIGN(塑料模具設(shè)計(jì))、PRO/NC-CHECK(NC仿真)、PRO/NCPOST(CNC程序生成)、PRO/SHEETMETAL(鈑金設(shè)計(jì))。 </p><p>　　5.數(shù)據(jù)管理(PDM)模塊 PRO/E的數(shù)據(jù)管理模塊就像一位保健醫(yī)生，它在計(jì)算機(jī)上對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行測(cè)試仿真找出造

46、成產(chǎn)品各種故障的原因幫助你對(duì)癥下藥排除產(chǎn)品故障改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。它就像PRO/E家庭的一個(gè)大管家將觸角伸到每一個(gè)任務(wù)模塊。并自動(dòng)跟蹤你創(chuàng)建的數(shù)據(jù)這些數(shù)據(jù)包括你存貯在模型文件或庫(kù)中零件的數(shù)據(jù)。這個(gè)管家通過(guò)一定的機(jī)制保證了所有數(shù)據(jù)的安全及存取方便。 它包括PRO/PDM(數(shù)據(jù)管理)、PRO/REVIEW(模型圖紙?jiān)u估)。</p><p>　　6.數(shù)據(jù)交換(Geometry Translator)模塊 </p&g

47、t;<p>　　在實(shí)際中還存在一些別的CAD系統(tǒng)如UGⅡ、EUCLID、CIMATRTON、MDT等。由于它們門(mén)戶有別所以自己的數(shù)據(jù)都難以被對(duì)方所識(shí)別。但在實(shí)際工作中往往需要接受別的CAD數(shù)據(jù)。這時(shí)幾何數(shù)據(jù)交換模塊就會(huì)發(fā)揮作用。</p><p>　　PRO/E中幾何數(shù)據(jù)交換模塊有好幾個(gè)。如PRO/CAT(PRO/E和CATIA的數(shù)據(jù)交換)、PRO/CDT(二維工程圖接口)、PRO/DATA FOR

48、PDGS(PRO/E和福特汽車設(shè)計(jì)軟件的接口)、PRO/DEVELOP(PRO/E軟件開(kāi)發(fā))、PRO/DRAW(二維數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)輸入)、PRO/INTERFACE(工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式擴(kuò)充)、PRO/INTERFACE FOR STEP(STEP/ISO10303數(shù)據(jù)和PRO/E交換)、PRO/LEGACY(線架/曲面維護(hù)) PRO/LIBRARYACCESS(PRO/E模型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)入)、PRO/POLT(HPGL/POSTSCRIPTA

49、數(shù)據(jù)輸出)。 </p><p>　　Pro/ENGINEER軟件提供了目前所能達(dá)到的最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境：PTC的系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的多項(xiàng)功能，還包括對(duì)大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等，它已廣泛應(yīng)用于電子，機(jī)械，模具，汽車，航天，家電等各行業(yè)。在工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用最為廣泛。Pro/ENGINEER作為高端的三維設(shè)計(jì)軟件，應(yīng)用布局、骨架及參照關(guān)系等進(jìn)行大型復(fù)

50、雜機(jī)械產(chǎn)品的Top-Down設(shè)計(jì)，可以建立有效的產(chǎn)品數(shù)字化模型，尤其是在設(shè)計(jì)變更、系列化產(chǎn)品或者數(shù)據(jù)借用時(shí)，您會(huì)有深刻的體。Pro/E軟件會(huì)通過(guò)自動(dòng)生成相關(guān)的機(jī)械模具設(shè)計(jì)、裝配指令和機(jī)床代碼也能在大程度提高生產(chǎn)效率，Pro/ENGINEER軟件能夠仿真和分析虛擬樣機(jī)及優(yōu)化設(shè)計(jì)，無(wú)需制造昂貴的實(shí)物樣機(jī)，即可以虛擬方式模擬實(shí)際的作用力和運(yùn)動(dòng)情況，并分析機(jī)械產(chǎn)品在這些情況下的可能出現(xiàn)的問(wèn)題。在設(shè)計(jì)階段中及早洞察產(chǎn)品性能，從而改進(jìn)產(chǎn)品性能，設(shè)計(jì)

51、更好的產(chǎn)品。同時(shí)節(jié)省時(shí)間和成本。另外Pro/ENGINEER軟件支持與多種CAD工具（包括相關(guān)數(shù)據(jù)交換）和業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式兼容利用，與PTC的其他產(chǎn)品一起能形成團(tuán)隊(duì)成員之間有效地共</p><p>　　1.3本課題主要研究?jī)?nèi)容</p><p>　　本課題應(yīng)用Pro/E軟件完成各軸、齒輪、鍵的三維實(shí)體建模、結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)，在完成各個(gè)零部件的繪制后，開(kāi)始裝配軸和齒輪，裝配完成后，進(jìn)行仿真。目的

52、是通過(guò)對(duì)普通車床變速箱的設(shè)計(jì)仿真，了解一般產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本過(guò)程。探索Pro/E在三維動(dòng)態(tài)方面的應(yīng)用價(jià)值，以及Pro/E軟件在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用價(jià)值。長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn)看，三維CAD技術(shù)必然會(huì)替代二維繪圖。隨著計(jì)算機(jī)性能的提高，CAD三維技術(shù)正向著開(kāi)放、集成、智能和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。正確把握CAD三維技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)我國(guó)機(jī)械行業(yè)的企業(yè)正確的規(guī)劃自身設(shè)計(jì)系統(tǒng)，有著深遠(yuǎn)的意義。以下闡述了本論文每章節(jié)的</p><p>　　第

53、1章：緒論，闡述了本課題研究的意義及其相關(guān)文獻(xiàn)綜述，并對(duì)相關(guān)的研究?jī)?nèi)容和研究方法進(jìn)行了闡述；</p><p>　　第2章：車床變速箱的概況，主要對(duì)車床CA6140的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，以及主軸參數(shù)的選定；</p><p>　　第3章：變速箱的三維實(shí)體建模，闡述了變速箱主要零件的建模過(guò)程以及裝配過(guò)程；</p><p>　　第4章：變速箱的仿真運(yùn)動(dòng)，設(shè)置運(yùn)動(dòng)仿真的參數(shù)將其運(yùn)動(dòng)

54、效果表示出來(lái)。</p><p>　　第二章 車床變速箱的概況</p><p>　　2.1變速箱組成及特點(diǎn)</p><p>　　因?yàn)镃A6140型臥式車床為典型機(jī)床，故本次設(shè)計(jì)選用CA6140進(jìn)行介紹與分析，以掌握臥式車床的性能、傳動(dòng)原理、結(jié)構(gòu)及分析方法 。進(jìn)而推廣和應(yīng)用于其他各類的機(jī)床分析。</p><p>　　在主軸箱中有卸荷帶輪裝置、摩擦

55、離合器、制動(dòng)器及操縱機(jī)構(gòu)、主軸部件、主軸變速操縱機(jī)構(gòu)等。</p><p>　?。?）卸荷帶輪裝置 帶輪傳動(dòng)中產(chǎn)生的拉力，通過(guò)軸承、法蘭盤(pán)傳給主軸箱，這種結(jié)構(gòu)稱為卸荷帶輪裝置。</p><p>　?。?）摩擦離合器 主軸箱內(nèi)的雙向機(jī)械多片式摩擦離合器，它具有左、右兩組由若干內(nèi)、外摩擦片交疊組成的摩擦片組。</p><p>　　（3）制動(dòng)器及操縱機(jī)構(gòu) 制動(dòng)裝置的功

56、用是在車床停機(jī)過(guò)程中，克服主工件的精度和表面粗糙度，在很大程度上決定于主軸部件的剛度和回轉(zhuǎn)精度。</p><p>　?。?）主軸變速操縱機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)主要用來(lái)控制箱內(nèi)一根軸上的雙聯(lián)滑移齒輪和另一根軸上的三聯(lián)滑移齒輪。</p><p>　　2.2變速箱的主要傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成</p><p>　　CA6140型臥式車床主運(yùn)動(dòng)，是由主電動(dòng)機(jī)經(jīng)三角皮帶傳至主軸箱中的軸I，軸I

57、上裝有一個(gè)雙向多片式摩擦離合器M1，用以控制主軸的啟動(dòng)停止和換向。軸I的運(yùn)動(dòng)經(jīng)離合器M1和軸II—III間變速齒輪傳至軸III，然后分兩路傳遞給主軸，如下圖2-1變速箱的傳動(dòng)系統(tǒng)圖所示。</p><p>　?。?）高速傳動(dòng)路線 主軸VI上的滑移齒輪Z50處于左邊位置，運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪副直接傳給主軸。</p><p>　　（2）中低速傳動(dòng)路線 主軸VI上的滑移齒輪Z50處于右邊位置，且使齒式離

58、合器M2接合，運(yùn)動(dòng)經(jīng)軸III-IV-V間的背輪機(jī)構(gòu)和齒輪副傳給主軸。</p><p>　　圖2-1 變速箱的傳動(dòng)系統(tǒng)圖</p><p>　　2.3主軸箱的主要參數(shù)</p><p>　　工件最大回轉(zhuǎn)直徑：400mm</p><p>　　工件最大長(zhǎng)度（四種規(guī)格）：1000mm</p><p><b>　　主軸孔徑

59、：48mm</b></p><p>　　主軸前端孔錐度：400mm</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速范圍：正轉(zhuǎn)：10～1400r/min;反轉(zhuǎn)：14～1580r/min</p><p>　　加工螺紋范圍：1～192mm/ 2～24牙/英寸 模數(shù)：0.25～48mm </p><p>　　縱向進(jìn)給量范圍：0.1mm，橫向進(jìn)給量：

60、0.05mm</p><p>　　刀架快速移動(dòng)速度：4m/min</p><p>　　主電機(jī)：功率：7.5千瓦；轉(zhuǎn)速：1450r/min</p><p>　　快速電機(jī)：功率：370瓦；轉(zhuǎn)速：2600r/min</p><p>　　冷卻泵：功率：90瓦；流量：25L/min</p><p>　　2.4傳動(dòng)系統(tǒng)及傳動(dòng)方案的

61、確定</p><p><b>　　1.確定極限轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　已知主軸最低轉(zhuǎn)速n為10mm/s,最高轉(zhuǎn)速n為1400mm/s，轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍為Rn=nmax/nmin=140</p><p><b>　　2.確定公比</b></p><p>　　選定主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列的公比為</p&

62、gt;<p><b>　　φ＝1.26</b></p><p>　　3.求出主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z</p><p><b>　　ll2=dd1/2</b></p><p><b>　　ll1=ll2/2</b></p><p>　　ll3=(dd0-dd1)/4+dd1/

63、2</p><p>　　dd2=(dd0-dd1)/5</p><p>　?。?）在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單內(nèi)單擊 【插入】→ 【拉伸】，彈出【拉伸】定義操控面板，在面板內(nèi)單擊 【放置】→ 【定義】，彈出【草繪】定義對(duì)話框；</p><p>　?。?）選擇齒輪一端面作為草繪平面，如圖3-33所示。選取【RIGHT】面作為參考平面，參考方向?yàn)橄颉卷敗?。單擊?/p>

64、草繪】進(jìn)入草繪環(huán)境；</p><p>　　圖3-33【草繪】對(duì)話框 圖3-32完成后的輪齒</p><p>　　（4）繪制如圖3-34所示的二維草圖，草圖為一個(gè)直徑任意的圓。在工具欄內(nèi)單擊 【工具】→ 【關(guān)系】，系統(tǒng)彈出【關(guān)系】對(duì)話框，將圓直徑的尺寸代號(hào)添加到關(guān)系式，關(guān)系式如下：</p><p><b>　　sd0=d

65、d0</b></p><p>　　圖3-34繪制二維草圖</p><p>　　（5）在【關(guān)系】對(duì)話框內(nèi)單擊【確定】，完成對(duì)圓直徑的參數(shù)化驅(qū)動(dòng)。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，完成草圖的繪制；</p><p>　　（6）在【拉伸】定義操控面板內(nèi)單擊選取【實(shí)體】按鈕、【拉伸到指定深度】按鈕，在拉伸深度文本框內(nèi)輸入拉伸深度值為bb0，如圖3-35所示?；剀嚭笙到y(tǒng)提示是否添

66、加關(guān)系式，單擊 【是】。單擊按鈕完成凹槽特征的創(chuàng)建；</p><p>　　圖3-35【拉伸】定義面板</p><p>　　（7）鏡像凹槽特征。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜上單擊 【插入】→ 【模型基準(zhǔn)】→ 【平面】，系統(tǒng)彈出【基準(zhǔn)平面】對(duì)話框；</p><p>　　（8）在繪圖區(qū)單擊選取【FRONT】面作為參考平面，在偏移距離文本框內(nèi)輸入偏距為b/2,回車后系

67、統(tǒng)提示是否添加關(guān)系式，單擊 【是】。單擊【確定】，完成基準(zhǔn)平面【DTM2】的創(chuàng)建；</p><p>　　圖3-36【基準(zhǔn)平面】對(duì)話框</p><p>　　（9）單擊選取剛剛創(chuàng)建的凹槽特征，在在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單上單擊 【編輯】→ 【鏡像】，系統(tǒng)彈出【鏡像】特征定義操控面板，如圖3-37所示；</p><p>　　圖3-37【鏡像】特征定義面板<

68、/p><p>　?。?0）單擊選取齒輪的中間面【DTM2】面作為鏡像平面，在【鏡像】特征定義操控面板內(nèi)單擊按鈕，完成鏡像特征的創(chuàng)建。</p><p><b>　　9．創(chuàng)建軸孔特征</b></p><p>　?。?）在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單內(nèi)單擊 【插入】→ 【拉伸】，彈出【拉伸】定義操控面板，在面板內(nèi)單擊 【放置】→ 【定義】，彈出【

69、草繪】定</p><p><b>　　義對(duì)話框；</b></p><p>　?。?）在【草繪】對(duì)話框內(nèi)單擊按鈕，進(jìn)入草繪環(huán)境；</p><p>　　（3）繪制如圖3-38所示的二維草圖，在主菜單上依次單擊 【工具】→ 【關(guān)系】，系統(tǒng)彈出【關(guān)系】對(duì)話框，輸入圓的尺寸代號(hào)的關(guān)系式：</p><p><b>　　sd

70、0=dd1</b></p><p>　　在【關(guān)系】對(duì)話框內(nèi)單擊【確定】，在工具欄內(nèi)單擊按鈕，完成草圖的繪制；</p><p>　　圖3-38繪制二維草圖</p><p>　　（4）在【拉伸】定義操控面板內(nèi)單擊選取【實(shí)體】按鈕、【通孔】按鈕以及【去除材料】按鈕，如圖3-39所示。單擊按鈕，完成軸孔的創(chuàng)建；</p><p>　　圖3-

71、39【拉伸】定義面板</p><p>　　3.2 齒輪的建模過(guò)程</p><p>　　（1）在3.1中我們所設(shè)的參數(shù)可以根據(jù)下列圖表給的數(shù)據(jù)來(lái)建立齒輪模型，如下圖3-40和3-41；</p><p>　　圖3-40 變速箱的傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)圖</p><p>　　圖3-41 齒輪參數(shù)一覽表</p><p>　　(2) 我們選

72、擇圖4-40中的齒輪5作為參考，分別在圖3-41中找到各參數(shù)（為z=38，m=2.25，b=12）；</p><p>　　圖3-42 參數(shù)化修改</p><p>　?。?）點(diǎn)開(kāi)【工具】、【參數(shù)】，在里面分別修改z、m、b的變量值，如圖3-42；</p><p>　?。?）點(diǎn)擊【確定】，在【再生】如右圖，于是會(huì)生成當(dāng)前你需要齒輪模型如圖3-43；</p>

73、<p>　　圖3-43 齒輪模型</p><p>　?。?）重復(fù)上述步驟，變速箱內(nèi)的齒輪均可完成；</p><p>　?。?）在這里列舉一些齒輪，如圖3-44齒輪模型所示。</p><p><b>　　圖3-44齒輪模型</b></p><p>　　3.3 軸的建模過(guò)程</p><p>

74、;　　1.利用旋轉(zhuǎn)工具制作臺(tái)階軸實(shí)體</p><p>　　(1)單擊圖形窗口右側(cè)特征工具欄上的【旋轉(zhuǎn)】按鈕，打開(kāi)旋轉(zhuǎn)工具操控板上的【草繪】按鈕；</p><p>　?。?）在【草繪】對(duì)話框內(nèi)，選擇【TOP】面作為草繪平面，其余接受默認(rèn)設(shè)置，進(jìn)入草繪模式，如下圖3-44草繪設(shè)置所示；</p><p><b>　　3-44草繪設(shè)置</b></

75、p><p>　?。?）繪制剖面，如圖3-45旋轉(zhuǎn)剖面所示，單擊草繪器上的【完成】選項(xiàng)，退出草繪界面；</p><p><b>　　3-45旋轉(zhuǎn)剖面</b></p><p>　?。?）接受旋轉(zhuǎn)工具操控板上的默認(rèn)選項(xiàng)；</p><p>　?。?）單擊【確認(rèn)】按鈕，生成旋轉(zhuǎn)特征，如圖3-46軸的旋轉(zhuǎn)特征所示。</p>

76、<p>　　圖3-46軸的旋轉(zhuǎn)特征</p><p><b>　　2.建立基準(zhǔn)平面</b></p><p>　　（1）單擊圖形窗口右側(cè)基準(zhǔn)工具欄內(nèi)的【基準(zhǔn)平面】按鈕；</p><p>　　（2）在基準(zhǔn)平面對(duì)話框內(nèi)，選擇FRONT面作為參考，將平移量修改為40，單擊【確定】，生成基準(zhǔn)平面，如圖3-47基準(zhǔn)面設(shè)置所示。</p>

77、<p><b>　　3-47基準(zhǔn)面設(shè)置</b></p><p>　　3.利用拉伸工具切割鍵槽</p><p>　?。?）單擊【拉伸】工具，打開(kāi)拉伸工具操控板，單擊操控板上的【草繪】按鈕；</p><p>　?。?）在剖面對(duì)話框內(nèi)，選擇剛剛創(chuàng)建的基準(zhǔn)平面作為草繪平面。接受其余默認(rèn)設(shè)置，單擊【草繪】按鈕，進(jìn)入草繪模式，如下圖3-48草

78、繪設(shè)置所示；</p><p><b>　　3-48草繪設(shè)置</b></p><p>　　(3)繪制剖面，如圖3-49草繪剖面所示。單擊草繪器中的【完成】選項(xiàng)，退出草繪模式；</p><p><b>　　3-49草繪剖面</b></p><p>　　（4）在拉伸工具操控板中，將一側(cè)深度設(shè)置為穿透。單擊

79、移除材料按鈕，如圖3-50拉伸設(shè)置所示；</p><p><b>　　圖3-50拉伸設(shè)置</b></p><p>　?。?）單擊【確認(rèn)】按鈕，生成剪切特征，如圖3-51鍵槽所示；</p><p><b>　　圖3-51鍵槽</b></p><p>　?。?）重復(fù)步驟1、2、3，我們會(huì)得到變速箱內(nèi)的所

80、有軸，如下列舉圖3-52所示軸的三維建模所示；</p><p>　　圖3-52軸的三維建模</p><p>　　3.4 變速箱的裝配過(guò)程</p><p>　　3.4.1 軸的裝配過(guò)程</p><p>　　1.進(jìn)入pro/e的裝配界面，并用缺省將主軸完成其放置；</p><p>　　單擊【文件】【新建】【組件】，生成裝配

81、界面，如圖3-53裝配界面所示；</p><p>　　圖3-53 裝配界面</p><p>　?。?）選擇軸并單擊打開(kāi)按鈕；</p><p>　?。?）在操控板上的約束列表中選擇約束類型為缺省，圖3-54拉伸設(shè)置所示；</p><p><b>　　圖4-54拉伸設(shè)置</b></p><p>　?。?/p>

82、4）單擊完成按鈕得到如圖3-55所示的軸的立體圖所示。</p><p>　　圖3-55軸的立體圖</p><p>　　2、使用【裝配】工具裝入齒輪，并調(diào)整到合適的位置。</p><p>　　（1）單擊右工具箱中的裝配工具；</p><p>　　（2）選擇要裝配的齒輪；</p><p>　?。?）定義插入和匹配約束完成齒

83、輪的裝配，如圖3-56軸的裝配所示；</p><p><b>　　圖3-56軸的裝配</b></p><p>　　（4）用相同的方法可以完成所有軸的建立。</p><p>　　3.4.2 軸之間的定位裝配過(guò)程</p><p><b>　　1.基準(zhǔn)軸的建立</b></p><p&g

84、t;　?。?）單擊【文件】【新建】【組件】，生成裝配界面；</p><p>　?。?）單擊【基準(zhǔn)軸】設(shè)置與各基準(zhǔn)面的距離，如圖3-57基準(zhǔn)軸的設(shè)置；</p><p>　　圖3-57基準(zhǔn)軸的設(shè)置</p><p>　　（3）單擊【確定】生成如下圖3-58基準(zhǔn)軸視圖；</p><p>　　圖3-58基準(zhǔn)軸視圖</p><p>

85、;　?。?）根據(jù)第二章各軸安裝位置圖確定各軸的空間位置，重復(fù)2、3步驟，即可生成下列圖3-59基準(zhǔn)軸視圖；</p><p>　　圖3-59基準(zhǔn)軸視圖</p><p><b>　　2.基準(zhǔn)面的建立</b></p><p>　　（1）首先我們確定一組齒輪的嚙合為Ⅰ-51/43-Ⅱ-22/58-Ⅲ-50/50-Ⅳ-20/80Ⅴ-26/58-Ⅵ；<

86、;/p><p>　?。?）單擊【平面】，設(shè)置與主平面的距離，如下圖3-60基準(zhǔn)面設(shè)置所示；</p><p>　　圖3-60基準(zhǔn)面設(shè)置</p><p>　?。?）重復(fù)步驟2完成所有基準(zhǔn)面的建立，如下圖3-61基準(zhǔn)面視圖所示；</p><p>　　圖3-61基準(zhǔn)面視圖</p><p>　　3.4.3 傳動(dòng)系統(tǒng)的裝配</p

87、><p>　　1．單擊【裝配】選擇要安裝的軸，在連接方式中點(diǎn)擊【銷釘】，【設(shè)置】中選擇對(duì)齊方式為軸的中心線與其基準(zhǔn)軸對(duì)應(yīng)，齒輪的表面與基準(zhǔn)面對(duì)應(yīng)，如下圖3-62裝配設(shè)置所示；</p><p><b>　　圖3-62裝配設(shè)置</b></p><p>　　2.單擊【確定】即可生成如下圖3-63裝配視圖所示；</p><p>&l

88、t;b>　　圖3-63裝配視圖</b></p><p>　　3.重復(fù)步驟1和2即可生成所有軸的裝配，如下圖3-64變速箱的裝配所示；</p><p>　　圖3-64變速箱的裝配</p><p><b>　　第四章 仿真運(yùn)動(dòng)</b></p><p>　　4.1仿真運(yùn)動(dòng)的參數(shù)設(shè)置</p>&l

89、t;p>　　1.打開(kāi)上一節(jié)裝配好的軸零件圖。單擊菜單命令【應(yīng)用程序】——【機(jī)構(gòu)】，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)操作界面，如圖4-1機(jī)構(gòu)界面所示；</p><p><b>　　圖4-1機(jī)構(gòu)界面</b></p><p>　　2.在第三章中裝配好的齒輪中我們發(fā)現(xiàn)齒輪有干涉現(xiàn)象，所以在這里我們利用凸輪的功能將它正確嚙合。單擊【凸輪】，勾選【自動(dòng)選擇】，點(diǎn)擊齒輪的齒面完成一對(duì)

90、齒輪的嚙合，如圖4-2凸輪的設(shè)定所示；</p><p><b>　　圖4-2凸輪的設(shè)定</b></p><p>　　3.重復(fù)步驟2完成所有的齒輪正確嚙合；</p><p>　　4.將傳動(dòng)軸的齒輪設(shè)置為主齒輪，單擊【齒輪】，彈出對(duì)話框，將齒輪選擇完成后分別設(shè)置節(jié)圓的大小為114.75和96.75，如圖4-3齒輪副的設(shè)置所示；</p>

91、<p>　　圖4-3齒輪副的設(shè)置</p><p>　　5.單擊菜單命令【插入】——【伺服電動(dòng)機(jī)】（或在窗口右側(cè)的工具欄里單擊【定義伺服電機(jī)】按鈕），系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出【伺服電動(dòng)機(jī)定義】對(duì)畫(huà)框，</p><p>　　，如圖4-4電動(dòng)機(jī)定義界面所示；</p><p>　　圖4-4電動(dòng)機(jī)定義界面</p><p>　　6.如果選擇旋轉(zhuǎn)軸相反的

92、方向，單擊【伺服電動(dòng)機(jī)定義】對(duì)話框里的【反向】按鈕，即可更改方向；</p><p>　　7.切換到【輪廓】選項(xiàng)卡，將其中的參數(shù)設(shè)置為如圖4-5中所示，然后單擊底部的【確定】按鈕，關(guān)閉【伺服電動(dòng)機(jī)定義】對(duì)話框，確定伺服電動(dòng)機(jī)的設(shè)置。（圖4-6中所示的螺旋線標(biāo)識(shí)為系統(tǒng)默認(rèn)的伺服電機(jī)符號(hào)）。</p><p><b>　　圖4-5參數(shù)設(shè)置</b></p><

93、;p>　　圖4-6伺服電動(dòng)機(jī)標(biāo)識(shí)</p><p>　　4.2模擬仿真運(yùn)動(dòng)效果</p><p>　　伺服電機(jī)設(shè)置好后，就可以模擬仿真運(yùn)動(dòng)效果了，這里還需要對(duì)個(gè)別參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，具體操作步驟如下所示：</p><p>　　1.單擊菜單命令【分析】——【機(jī)構(gòu)分析】（或在窗口右側(cè)的工具欄里單【定義分析】按鈕），系統(tǒng)自動(dòng)彈出分析對(duì)話框，如圖4-7分析定義所示；</p

94、><p><b>　　圖4-7分析定義</b></p><p>　　2.設(shè)置【分析定義】對(duì)話框里的參數(shù)，如圖4-7所示；</p><p>　　3.切換到【電動(dòng)機(jī)】選項(xiàng)卡，確認(rèn)電動(dòng)機(jī)以添加，如圖4-8所示。然分析定義參數(shù)設(shè)置后單擊底部的【運(yùn)行】按鈕，檢測(cè)運(yùn)行狀況，無(wú)誤后關(guān)閉【分析定義】對(duì)話框；</p><p>　　圖4-8分析

95、定義參數(shù)設(shè)置</p><p>　　4.單擊菜單命令【分析】——【回放】（或單擊窗口右側(cè)工具欄里的【回放以前的運(yùn)動(dòng)分析】按鈕），系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出如圖4-9所示的【回放】對(duì)話框；</p><p><b>　　圖4-9回放對(duì)話框</b></p><p>　　5、單擊對(duì)話框中的【播放當(dāng)前結(jié)果集】按鈕，系統(tǒng)彈出如圖4-10所示的【動(dòng)畫(huà)】對(duì)話框；</p

96、><p>　　圖4-10動(dòng)畫(huà)對(duì)話框</p><p>　　6、單擊對(duì)話框中【播放】按鈕，即可連續(xù)觀測(cè)運(yùn)動(dòng)效果；</p><p>　　7、單擊對(duì)話框中【捕獲】按鈕，在【類型】中選擇avi格式，如下圖4-11所示對(duì)話框；</p><p>　　圖4-11捕獲對(duì)話框</p><p>　　8、單擊【確定】完成保存。</p>

97、<p><b>　　第五章 全文總結(jié)</b></p><p>　　CA6140主軸箱又稱床頭箱，它的主要任務(wù)是將主電機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)一系列的變速機(jī)構(gòu)使主軸得到所需要的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速，并實(shí)現(xiàn)起動(dòng)和停止等功能，是機(jī)床的動(dòng)力源。其將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給機(jī)床主軸的基本環(huán)節(jié)，使機(jī)床完成加工需要的運(yùn)轉(zhuǎn)，因此主軸箱在機(jī)床中占有重要的地位。</p><p>　　

98、本次設(shè)計(jì)中，我主要完成了變速箱的模擬與仿真，各傳動(dòng)軸的空間位置，齒輪的嚙合關(guān)系。在完成相關(guān)設(shè)計(jì)后，應(yīng)用Pro/E軟件進(jìn)行各個(gè)零件的三維建模、實(shí)體造型。完成各個(gè)零件的繪制后，完成裝配圖。并用CAD繪制軸和齒輪的零件圖。</p><p>　　Pro/E的動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果可信度比較高，將Pro/E用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，可以縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)的周期，可以有效的利用現(xiàn)有的設(shè)計(jì)成果。由仿真結(jié)果可知，變速箱隨著三維設(shè)計(jì)的發(fā)展，將會(huì)出現(xiàn)無(wú)圖紙

99、化生產(chǎn)，即通過(guò)三維軟件設(shè)計(jì)的模型，不再經(jīng)過(guò)工程圖紙，只經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)加工軟件處理，在數(shù)據(jù)加工設(shè)備上進(jìn)行加工，生產(chǎn)出產(chǎn)品。</p><p>　　通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我對(duì)變速箱軸箱的傳動(dòng)原理有了充分的了解，同時(shí)也熟練的掌握了三維制圖軟件的應(yīng)用，鞏固和深化了課堂理論教學(xué)的內(nèi)容，鍛煉和培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)和理論的能力，是我獨(dú)立分析、解決問(wèn)題的能力得到了強(qiáng)化。</p><p>　　同時(shí)該畢業(yè)論文也有幾點(diǎn)

100、不足之處在下面列出，希望在以后的工作中可以將其完善：</p><p>　　1.未完成標(biāo)準(zhǔn)的滑移齒輪建模；</p><p>　　2.仿真中滑移齒輪的變速動(dòng)態(tài)演示沒(méi)有做出來(lái)。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　行文至此，本文即將劃上一個(gè)句點(diǎn)，我的求學(xué)生涯也將會(huì)告一段落。回首在明德學(xué)院四年的學(xué)習(xí)

101、生活，充滿了對(duì)眾多老師、學(xué)長(zhǎng)、朋友的感激之情。</p><p>　　本文是在李郁老師精心指導(dǎo)和大力支持下完成的。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，李老師給予我充分的信任，為我提供了一個(gè)非常好的設(shè)計(jì)平臺(tái)，充分調(diào)動(dòng)了我的積極性和主動(dòng)性。李老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神，兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我產(chǎn)生重要影響。她淵博的知識(shí)、開(kāi)闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。我的畢業(yè)論文寫(xiě)作期間，老師為我提供了

102、種種專業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議。在此向李郁老師表示深深的感謝。</p><p>　　同時(shí)論文的順利完成，離不開(kāi)同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。在整個(gè)的論文寫(xiě)作中，同學(xué)和朋友積極的幫助我查資料和提供有利于論文寫(xiě)作的建議和意見(jiàn)，在他們的幫助下，論文得以不斷的完善，最終幫助我完整的寫(xiě)完了整個(gè)論文。</p><p>　　感謝機(jī)電工程系的所有授課教師你們是我終身受益，對(duì)大家給予我的幫助，表示感謝

103、！</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 單泉.《Pro/E 4.0參數(shù)化設(shè)計(jì)從入門(mén)到精通》，北京-機(jī)械工業(yè)出版社， 2008.</p><p>　　[2] 曹金榜.《機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，北京-機(jī)械工業(yè)出版社，1987.</p><p>　　[3] 威克.《機(jī)床》

104、，北京-機(jī)械工業(yè)出版社，1987.</p><p>　　[4] (德)斯推番.E.《機(jī)床齒輪變速箱最佳傳動(dòng)方案》，上海-上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1965.</p><p>　　[5] 梁玲， 趙春章. 《中文版Pro/ENGINEER Wildfire 4.0實(shí)用教程，北京- 清華大學(xué)出版社，2008.</p><p>　　[6] 鐘日銘.《Pro/ENGINEER W

105、ildfire3.0中文版裝配設(shè)計(jì)與產(chǎn)品實(shí)例》，北京-機(jī)械設(shè)計(jì)出版社，2007：6-11，82-84，190-194.</p><p>　　[7] 韓秋實(shí).《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》，北京-機(jī)械工業(yè)出版社，2010.</p><p>　　[8] 侯先勤.《Pro/E 4.0 產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)例精講》， 西安-西安交通大學(xué)出版社, 2009：179-185.</p><p>　　

106、[9] 劉傳紹.《機(jī)械制造工藝學(xué)》，北京-電子工藝出版社，2011.</p><p>　　[10] 紀(jì)名剛.《機(jī)械設(shè)計(jì)》， 北京-高等教育出版社，2006.5</p><p>　　[11] 楊雪寶.《機(jī)械制造裝備與設(shè)計(jì)》.西北工業(yè)大學(xué)出版社.2010. </p><p>　　[12] 李國(guó)斌.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》.機(jī)械工業(yè)出版社出版.2010</p>&l

107、t;p>　　[13] 張萌克.《 機(jī)械制圖》.機(jī)械工業(yè)出版社.2010</p><p>　　[14] 劉治映. 《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）寫(xiě)作導(dǎo)論》. 長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出社.2006.6 </p><p>　　[15] 朱煥池. 《機(jī)械制造工藝學(xué)》. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2003.4</p><p>　　[16] 龔桂義. 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)》（第三版).高

108、等教育出社.2010.4</p><p>　　[17] 銘卓. 《Pro/e產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)例講解》. 北京:清華大學(xué)出社.2008.12.</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)了兩個(gè)多月的摸索和學(xué)習(xí)，我終于完成了《普通車床變速箱的三維虛擬設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真》的論文。</p><p>　　

109、從開(kāi)始接到論文題目到系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，再到論文文章的完成，每走一步對(duì)我來(lái)說(shuō)都是新的嘗試，這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。在這段時(shí)間里，我學(xué)到了很多知識(shí)也有很多感受。雖然之前做過(guò)一些課題設(shè)計(jì)之類的，但是這其中有很多新的東西需要重新學(xué)習(xí)，尤其是軟件方面。首先，查看相關(guān)的資料和書(shū)籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，確定了變速箱具體結(jié)構(gòu)和相關(guān)數(shù)據(jù)。然后，開(kāi)始熟悉Pro/E軟件，在這個(gè)熟悉的過(guò)程中，同時(shí)完成了對(duì)車床傳動(dòng)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。在這個(gè)過(guò)程中，

110、模型修改了很多次，但這使自己的仿真一步步完善起來(lái)，每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲。  雖然我的論文作品不是很成熟，還有很多不足之處，但這其中凝聚著我的心血和勞動(dòng)。當(dāng)我看到可以轉(zhuǎn)動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)時(shí)，真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最終都會(huì)化為甜美的甘泉。  這次做論文的經(jīng)歷也會(huì)使我終身受益，我感受到做論文是要用心去做的一件事情，是自己學(xué)習(xí)的過(guò)程和研究的過(guò)程，沒(méi)有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒(méi)有自己的研究