摘要齿轮—凸轮传动机构零件利用Pro/ENGINEER Wildfire 3.0来设计。
Pro/ENGINEER Wildfire 3.0集零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、钣金设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构设计、仿真、应力分析、产品数据库管理、协同设计开发等功能于一体,非常适合用来设计齿轮轴零件。
经过分析,这款产品要用到Pro/E的草绘曲线、基准曲线、扫描混合曲线、实体拉伸、扫描特征、镜像特征、倒圆角等创建特征命令,对其要进行详细叙述实体造型的设计过程,最后把设计好的产品生成工程图。
本文详细阐述了使用Pro/ENGINEER Wildfire 3.0软件设计齿轮—凸轮传动机构零件零件的造型及结构设计过程。
关键词:Pro/E机械设计软件;特征设计;造型设计;工程图等AbstractThe gear wheel shaft designs using Pro/ENGINEER Wildfire. Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 volume of functions and so on components designs, product assembly, mold development, numerical control processing, plate work design, casting design, modelling design, reverse-engineering, automatic sizing, organization design, simulation, stress analysis, product data bank administration, coordination design development in a body, very suitable to use for to design the KITTY cat modelling camera front cover. After the analysis, this model of product must use Pro/E the grass plotting, the datum curve, the scanning mix curve, the entity to stretch, foundation characteristic orders and so on scanning characteristic, mirror image characteristic, round angle, to its must carry on the detailed narration solid modeling the design process, finally designs the good product production engineering plat.This article elaborated in detail uses Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 software design gear wheel shaft the modelling and the structural design process.Key word: Pro/E machine design software; Characteristic design; Modelling design; And so on engineering plat目录引言 (1)1 产品外观结构 (2)2 具体设计步骤 (3)2.1 设置工作目录 (3)2.2 齿轮轴的造型设计 (3)2.3 凸轮的造型设计 (11)3 机械装配 (16)3.1 轴系零部件1装配 (16)3.2 轴系零件2装配 (18)3.3 总装配 (19)4 生成工程图 (24)结论 (25)谢辞 ................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献............................................................................... 错误!未定义书签。
引言Pro/E是美国PTC公司于1989年推出的三维CAD/CAM系统,历经多年的发展与推广,已成为当今世界上最流行的高端CAD/CAM软件,其全新的设计理念已成为CAD领域的新标准。
Pro/E模块众多,功能涵盖产品的三维设计与装配、工程图自动生成、结构分析、运动仿真、动画制作、模具设计、钣金设计、数控加工、管道设计、产品数据管理等,广泛应用于机械、电子、航天航空、汽车、模具、工业产品造型、家用电器、玩具等设计生产领域。
目前,Pro/E已成为机械、模具、日用产品设计、工业设计等行业技术人员的必备技能,熟练使用该软件成为迎取职场竞争的有力保证。
在我们现在使用的Pro/E Wildfire版本增加了一些新的特性:图标版风格的用户界面摒弃了以前烦琐不便记忆的瀑布式菜单结构,在设计时,能方便的找到各功能键;功能的全新组合,将设计过程中操作相近,但结果不同的设计工具进行重组,这样是用户很容易在不同工具之间切换,同时还可以加深对这些操作之间异同的理解;直接建模一直是Pro/E重点强化的一个功能,其核心思想是设计中直接操作模型与之交互,包括对模型的选取、修改和重新定义等,在该版本中增加了对模型的事实时全局变形,包括在各方位上以等比例或不等比例缩放模型,自由平移和旋转模型就,还可以对模型进行实时翘曲、伸展、弯曲和扭曲等操作。
Pro/ENGINEER是业界领先的CAD/CAM/CAE标准软件。
现在,Pro/ENGINEER的交互式曲面设计扩展功能(ISDX)的推出,标志着PTC已将直观的自由形状曲面处理建模工具集成到世界最优秀的建模软件中。
这种独特的设计功能允许设计人员和工程师利用强大的参数化建模工具来建立自由形状曲面。
直观的建模环境能让客户采用一种清晰的过程方法来完成设计,从而在提高效率的同时,减少了产品开发时间和费用。
1 产品外观结构齿轮—凸轮传动机构件是讲齿轮和凸轮设计在一起的零件,本次实训所设计齿轮轴的齿轮模数为2,齿数为18,压力角为20°,齿顶高系数为1,顶隙系数为0.25.特别说明一下,对于M>1的正常齿制齿轮,其齿高系数标准值为0.25,所述的顶隙是齿轮副中一个齿轮的齿根圆柱面与配对齿轮的齿顶圆柱面之间的连心线上度量的距离,顶隙的作用是为了避免一齿轮的齿顶与另一齿轮的齿根相抵触,同时也便于储存润滑油.凸轮机构是具有曲线轮廓或凹槽的构建,当它运动时,一般通过高副接触带动从动件实现预期的运动规律。
凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架3个基本构建组成.由于凸轮机构只有很少的几个活动构件,从动件的运动规律完全取决于凸轮轮廓曲线的形状,只要适当实际凸轮的轮廓曲线,就可以使用从动获得各种预期的运动规律齿轮—凸轮传动机构在各种机械,特别是自动机械、自动控制装置和装配生产线中获得了广泛的应用.下图为零件的示意图2 具体设计步骤2.1 设置工作目录2.1.1新建文件夹在电脑硬盘分区(如D盘)中建立一个名为“传动机构设计”的文件夹。
2.1.2设置工作目录启动Pro/E程序后,点击菜单栏上的【文件】→【设置工作目录】。
在弹出的“选取工作目录”对话框中的[查找范围]下拉菜单中找到刚刚建立的“齿轮轴”文件夹,并点击该对话框的【确定】按钮,完成“Pro/E工作文件夹”的选取。
2.2 齿轮轴的造型设计2.2.1新建零件(1)选择【文件】/【新建】命令或者单击工具栏中的按钮,在弹出的【新建】对话框中的【类型】选项组中选取【零件】选项(2)在【子类型】选项组中选取【实体】选项,同时取消【使用缺省模板】选项中的选中状态,表示不采用系统的默认模板。
最后在【名称】文本框中输入文件名chilun。
单击【确定】按钮后,系统弹出【新文件选项】对话框,在【模板】选项组中选择mmns_part_solid选项,表示将要建立的实体零件采用毫米(mm)、牛顿(N)、秒(s)单位制。
(3)单击对话框中的【确定】按钮后就进入了Pro/E系统的零件模块。
2.2.2 旋转特征(1)在主菜单中依次选择【插入】/【旋转】命令或者在绘图区右侧单击按钮,然后单击“位置”上滑面板的“定义”按钮,设置TOP为草绘面,RIGHT面为参照面,方向为“右”,单击“草绘”按钮接受缺省参照。
(2)创建如图2. 1所示的2D截面图形,绘制完成后单击按钮,进入旋转实体的建模环境。
图 2.1(3)在旋转特征面板中输入选择角度“360”,如图2.3所示,完成实体旋转特征建模特征。
图 2.32.2.3 创建键槽结构(1) 单击拉伸按钮,打开拉伸工具控制板(2)在控制板上指定要创建的模型特征为实体,单击去除材料按钮(3)打开放置上滑面板,单击定义按钮,打开草绘对话框。
(4)单击按钮,打开基准平面对话框。
选择TOP基准平面作为偏移参考,在平移框中输入5.5,如图2.4 所示,单击确定按钮图 2.4(5)系统自动以DTM1基准平面为绘图平面,单击草绘平面,单击草绘按钮进入草绘模式。
(6)绘制如图2.5所示的草图,单击按钮(7)在拉伸工具控制板中单击深度方向按钮,选择穿透(8)单击控制板中的按钮,创建键槽结构如图2.6所示图 2.5 图 2.62.2.4 创建倒角特征(1)单击倒角工具按钮(2) 在倒角控制板中选择边倒角编著形式45×D,在D尺寸文本框中输入2(3)按住ctrl键选择如图2.7所示的两处轮廓边图2.72.2.5 创建螺旋扫描特征(1)选择插入—螺纹扫描---切口—命令,打开切剪:螺纹扫描对话框和菜单管理器(2)在菜单管理器的属性菜单中,选择常数—穿过轴—右手定则—完成命令(3)选择TOP基准平面,接着在菜单管理器出现的菜单中选择正向—缺省命令,进入草绘模式(4)绘制如图2.8 所示的图形,单击按钮(5)输入节距值为1.5,单击按钮(6)绘制螺旋扫描剖面,如图2.9所示,单击按钮(7)在菜单管理器出现的菜单中选择正向命令(8)在切剪:螺旋扫描对话框中,单击确定按钮,创建外螺纹结构如图2.1 0所示图2.8 图2.9图2.102.2.6 建立齿轮参数(1)选择“工具”-参数命令,此时系统弹出参数对话框(2)单击5次添加按钮,从而增加5个参数。
(3)分别修改新参数名称及其相应的数值、说明,如图2.11所示(4)在参数对话框中单击确定按钮,完成用户定义参数的建立。