基于proe的錐齒輪系的虛擬設(shè)計含三維及3張CAD圖.zip

基于proe的錐齒輪系的虛擬設(shè)計含三維及3張CAD圖.zip,基于,proe,齒輪,虛擬,設(shè)計,三維,CAD 題目：基于Pro-E的錐齒輪系的虛擬設(shè)計 一、前言 1．課題研究的意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1.1課題研究的意義 帶式輸送機是膠帶兼作牽引機構(gòu)和承載機構(gòu)的一種運輸設(shè)備，它在地面和井下運輸具有廣泛的運用。與其他設(shè)備(如機車類)相比，帶式輸送機不僅具有長距離、大運量、連續(xù)運輸?shù)忍攸c，而且運行可靠，易于實現(xiàn)自動化和集中控制，經(jīng)濟效果十分明顯。其運行維護費用遠低于公路汽運方式，且總投資小，凡能實行帶式輸送機輸送的場合，都采用連續(xù)帶式運輸機輸送。.帶式輸送機是一種理想的連續(xù)運輸設(shè)備，但目前其效能還沒有充分發(fā)揮，資源有所浪費，如將帶式輸送機做適當修改，并采用一定的安全措施，或許能實現(xiàn)人、運料、雙向運輸?shù)裙δ?做到一機多用，使其發(fā)揮更大的經(jīng)濟效益。 計算機輔助教學是教學發(fā)展的一個焦點，Pro/E軟件三維建模技術(shù)的出現(xiàn)為機械類專業(yè)課教學提供了一種極好的現(xiàn)代化教學平臺，而齒輪是機械領(lǐng)域中的一種典型零件，在機械裝備中具有廣泛應(yīng)用。但由于各種機械裝備所需的齒輪型號、規(guī)格存在差異，因此齒輪的設(shè)計、生產(chǎn)仍以訂制為主，其設(shè)計效率較低。齒輪設(shè)計也在向集成化、自動化、智能化方向發(fā)展。 齒輪設(shè)計、分析、制造過程的并行化使得齒輪設(shè)計制造周期縮短，但是當前齒輪的設(shè)計計算過程仍然沿用傳統(tǒng)的手工計算方法，從而影響齒輪設(shè)計的總體效率。另外，當前齒輪三維建模過程還存在齒廓精度低等問題。 本課題是漸開線齒輪基于Pro/E三維建模方法來設(shè)置齒輪的參數(shù),通過Pro/E布局來控制整個齒輪參數(shù)。利用Pro/E這種方法便于將機械零件的設(shè)計計算跟三維實體建模融合起來,從而提高零件的設(shè)計計算和繪圖效率,實現(xiàn)機器零件的快速造型和重構(gòu)。齒輪的參數(shù)化建模這項研究，對進一步進行齒輪有限元分析、齒輪嚙合運動學和動力學分析等有著十分重要的意義。 1.2課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 目前我國的帶式輸送機也正在向長距離、高帶速、大運量、大功率方向發(fā)展。由于我國用剛性理論來分析研究帶式輸送機并制訂計算方法和設(shè)計規(guī)范，設(shè)計中對輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng)（一般取n=10 左右），實際上輸送帶是粘彈性體，而不能簡單地用剛體力學來解釋和計算。長距離帶式輸送機其輸送帶對驅(qū)動裝置的起、制動力的動態(tài)響應(yīng)是一個非常復(fù)雜的過程，如何降低輸送帶的設(shè)計安全系統(tǒng)（輸送帶安全系數(shù)n=5～6），延長帶式輸送機使用壽命，確保了輸送機運行的可靠性，傳動問題是大型輸送機的關(guān)鍵技術(shù)，它關(guān)系到輸送機的技術(shù)性能和經(jīng)濟效益。目前國內(nèi)外大都采用以下可控傳動技術(shù)來解決輸送機的傳動問題。以上通過對國內(nèi)外帶式輸送機的現(xiàn)狀所做的論述，可以看出我國內(nèi)外的帶式輸送機相比在可靠性、壽命等方面的差距。經(jīng)過一個寒假的文獻查閱我認為差距不僅僅在可靠性、壽命等方面，我國與國外的帶式輸送機相比主要存在以下幾個方面的差距：其一，我國帶式輸送機在上下運行時可靠性差，在這方面與國外存在著不小的差距。其二，我國在輸送機減速器壽命方面與國外存在著差距。國外輸送機減速器壽命7 萬h，而我國輸送機壽命僅為2萬h，由此可見差距所在。其三，我國帶式輸送機在托輥的使用壽命方面與國外存在著一定的差距。 在一些工業(yè)科技發(fā)達的國家，其帶式輸送機采用了新型注油托輥，軸承采用稀油潤滑，其運行阻力小，從而使托輥的使用壽命得到極大地提高，因而經(jīng)濟效益顯著，使用面較廣。而我國帶式輸送機托輥壽命短、速度低、阻力大，比如托輥壽命僅為2 萬h，壽命僅為國外產(chǎn)品的30%~40%?？梢姡覈鴰捷斔蜋C在托輥的使用壽命方面與國外存在著一定的差距。其四，輸送帶接頭強度我國輸送帶接頭強度。其五，輸送帶抗拉強度國外生產(chǎn)的鋼絲繩芯阻燃輸送帶最高為7000N/mm，我國為4000N/mm?？傊趲捷斔蜋C的可靠性、壽命等方面，我國與國外的相比還存在著一定的差距。 在虛擬設(shè)計方面：錐齒輪作為基礎(chǔ)傳動件,已廣泛應(yīng)用于汽車、機床等行業(yè),但直齒錐齒輪是非標件,每次重復(fù)設(shè)計都會耗費設(shè)計者大量時間和精力，因此利用參數(shù)化建模技術(shù)，讓設(shè)計者只需輸入所需參數(shù)即能快速建模和分析,是非常有意義的,可以大大提高設(shè)計的柔性和敏捷性,為后續(xù)虛擬裝配、運動仿真和 CAE分析奠定基礎(chǔ)。作者采用 Pro /E軟件進行參數(shù)化建模 ,其關(guān)鍵是建立漸開線方程和各參數(shù)之間的數(shù)學關(guān)系表達式。 1.3 課題的發(fā)展趨勢 當前工業(yè)企業(yè)正面臨著市場全球化、制造國際化和品種需求多樣化的新挑戰(zhàn)，各企業(yè)間圍繞著時間、質(zhì)量和成本的競爭越來越激烈。由此出現(xiàn)了一系列先進制造技術(shù)、系統(tǒng)和新的生產(chǎn)管理方法。所有這些先進制造技術(shù)和系統(tǒng)都與CAD系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用密切相關(guān)。CAD系統(tǒng)應(yīng)充分考慮產(chǎn)品的繼承性、并行設(shè)計的要求、靈活的虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及很好的集成性。PTC公司的Pro∕E軟件是目前使用最多的三維建模軟件之一。它以尺寸驅(qū)動、特征建模、全參數(shù)設(shè)計、單一全關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫、虛擬現(xiàn)實及多數(shù)據(jù)接口等優(yōu)點改變了傳統(tǒng)的設(shè)計觀念，使設(shè)計工作直觀化、高效化、精確化和系統(tǒng)化，成為目前機械CAD領(lǐng)域的新標準。 2． 課題的研究目標、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題 2.1課題的研究目標 1．錐齒輪系的裝配圖和主要零件的零件圖 2．錐齒輪系的主要零件的三維造型 3．虛擬裝配及其主要零件的加工模擬 4. 達到畢業(yè)設(shè)計的要求，完成設(shè)計說明書的編寫 2.2課題的研究內(nèi)容 1. 調(diào)查研究、查閱文獻和搜集資料，撰寫文獻綜述。 2． 閱讀和翻譯與課題內(nèi)容有關(guān)的外文資料 3． 確定零件的加工工藝方案并制作工序卡片、繪制完整指定工序的夾具的裝配圖，零件圖繪制以及三維造型設(shè)計。 2.3.課題擬解決的關(guān)鍵問題 （1）使用Pro/E軟件完成全部零件的繪制與裝配，并直接生成零件圖及裝配圖 （2）設(shè)計帶式輸送機的傳動系統(tǒng)； （3）對錐齒輪系三維建模、虛擬裝配及其主要零件的數(shù)控加工 二、設(shè)計方案的確定 方案的原理、特點與選擇依據(jù) 2.1.原理 帶式輸送機是連續(xù)輸送機械的一個類別，是以輸送帶作為牽引構(gòu)件和承載構(gòu)件，利用托輥支承，依靠傳動滾筒與輸送帶之間摩擦力傳遞牽引力的連續(xù)輸送設(shè)備。它可將各種粉狀、顆粒狀及塊狀等散狀物料，在一定的輸送線路上，從裝載地點到卸載地點以連續(xù)物料流方式進行輸送，不僅對工業(yè)企業(yè)的內(nèi)部輸送起著重要作用，同時對其外部輸送也起著重要作用。 加工工藝由工序，安裝，工位，工步和走刀組成，在工藝過程中，采用機械加工的方法逐步改變毛坯的尺寸，形狀，性質(zhì)及表面質(zhì)量使其成為合格零件的全過程成為機械加工工藝過程。 2.2.特點與選擇依據(jù) 帶式輸送機是膠帶作牽引機構(gòu)和承載機構(gòu)的一種運輸設(shè)備，它在地面和井下運輸具有廣泛的運用。與其他設(shè)備(如機車類)相比，帶式輸送機不僅具有長距離、大運量、連續(xù)運輸?shù)忍攸c，而且運行可靠，易于實現(xiàn)自動化和集中控制，經(jīng)濟效益十分明顯。其運行維護費用遠低于公路汽運方式，且總投資小，凡能實行帶式輸送機輸送的場合，都采用連續(xù)帶式運輸機輸送,由于設(shè)計的多解性和復(fù)雜性，滿足某種功能的機械系統(tǒng)運動會方案可能會有很多種，因此在考慮機械系統(tǒng)運動方案時除滿足基本調(diào)減的功能要求外，還應(yīng)該遵循以下原則： （1）滿足使用要求 機構(gòu)應(yīng)具有良好的動力特性。機構(gòu)在機械系統(tǒng)中不僅傳遞運動，還要傳遞動力，因此應(yīng)選擇具有較好動力學特性的機構(gòu)。 （2）滿足工藝要求 在機械的過程中，應(yīng)滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量使加工裝配更為方便，易于實現(xiàn)高精度，加工效率較高。 （3）滿足經(jīng)濟性 機械系統(tǒng)應(yīng)該盡可能簡單。機械運動鏈盡量簡短，在保證實現(xiàn)功能的前提下，應(yīng)盡可能采用個數(shù)和運動副少的機構(gòu)，這樣可以簡化機械構(gòu)造，從而減輕重量，降低成本。 2.3.動力機械類型選擇 常用動力機的類型分為電動機，液壓馬達，氣動馬達和內(nèi)燃機。在做帶式輸送機傳動裝置設(shè)計及軸承蓋的加工工藝設(shè)計時，應(yīng)選用何種形式的動力機，主要應(yīng)該從一下三個方面進行分析比較： （1） 分析工作機械的負載特性和要求。包括工作機械的載荷特性，工作制度，機構(gòu)布置和工作環(huán)境等。 （2） 適應(yīng)的工作環(huán)境。應(yīng)該使動力機的機械特性與工作機械的負載特性相匹配。 （3）進行經(jīng)濟性比較。當同時可用多種類型的動力機進行驅(qū)動時，經(jīng)濟性的分析是必不可少的，包括能源的供應(yīng)和消耗，動力機的制造，運行和維修成本的對比。 2.4在虛擬設(shè)計方面 建模過程是利用齒廓的假想平面齒輪與錐齒輪相嚙合的原理進行加工的．當假想齒輪與被加工輪坯以一定的傳動比轉(zhuǎn)動時，刀刃就會在輪坯上切出相應(yīng)的齒槽．模擬切削加工建模時，由于切削一次成型，故可一次調(diào)整銑刀盤位置，通過做布爾減運算得到齒槽的形狀．銑刀輪廓通過掃掠可得銑刀盤模型．錐體草圖通過旋轉(zhuǎn)可以得到齒輪毛胚．再通過做布爾減運算可得到一個錐齒輪齒槽，通過實體特征的圖樣面命令可以得到完整的齒輪模型，錐齒輪的制造工藝與漸開線斜齒輪的制造工藝基本上相同．凡能加工漸開線斜齒輪的床，一般都能加工錐齒輪。 三、研究計劃及預(yù)期成果 1·研究計劃 17~19周 撰寫文獻綜述、開題報告調(diào)查研究查閱外文資料并翻譯，檢查文獻綜述完成質(zhì)量檢查翻譯質(zhì)量 1~2周 根據(jù)已知參數(shù)，進行理論計算，檢查所有計算結(jié)果是否合理正確 3~4周 錐齒輪系的裝配圖的繪制，檢查裝配圖 5~6 周 零件圖繪制，三維造型；檢查零件圖質(zhì)量及尺寸和三維圖 7~8周 錐齒輪系的虛擬裝配，檢查虛擬裝配效果 9~10周 關(guān)鍵零件的模擬加工工藝制定，檢查關(guān)鍵零件的加工工藝指定 11~12周 關(guān)鍵零件的模擬仿真加工，檢查仿真加工結(jié)果 13~14周 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書，檢查論文完成質(zhì)量 15~16周 提交論文，畢業(yè)答辯 2·預(yù)期成果 （1）． 錐齒輪系的裝配圖和主要零件的零件圖 （2） 錐齒輪系的主要零件的三維造型； （3） 虛擬裝配及其主要零件的加工模擬 （4）設(shè)計帶式輸送機的傳動系統(tǒng)； （5）對錐齒輪系三維建模、虛擬裝配及其主要零件的數(shù)控加工 四．參考文獻 [1]孫恒 陳作模 葛文杰.機械原理 [M].北京：高等教育出版社，2006 [2]濮良貴 紀名剛.機械設(shè)計 [M].北京: 高等教育出版社，2006 [3] 唐金松.簡明機械設(shè)計手冊[M].上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1992 [4]徐光柱．開源3D打印技術(shù)原理及應(yīng)用[M]．北京：國防工業(yè)出版社,2015 [5] 王巍.機械制圖[M].北京：高等教育出版社，2003 [6] 上海市標準協(xié)會.機械精度設(shè)計手冊[M].北京：中國標準出版社，1992 [7] 陳定萬 羅亞波.虛擬設(shè)計（第2版） [M].北京：機械工業(yè)出版社，2007 [8] 楊老記.AutoCAD 2004(中文版)工程制圖實用教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004 [9]程靜 邢鴻雁.Pro/Engineer Wildfire 三維造型與虛擬裝配[M].北京：國防工業(yè)出版社，2013 [10]王亞輝.從三維建模、虛擬裝配到數(shù)控加工[M].北京：高等教育出版社，2017 [11] 鄭相周 唐國元.機械系統(tǒng)虛擬樣機技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010 [12] 鐘日銘.Pro/ENGINEER Wildfire 5.0從入門到精通（第二版）[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010 [13]詹惠琴 古軍 袁亮. 虛擬儀器設(shè)計[M].北京:高等教育出版社,2008 五、指導教師審閱意見 簽名 年 月 日