……………………. ………………. ………………山东农业大学 毕 业 论 文 基于Pro/E 的蜗轮蜗杆参数化建模及运动仿真分析 院 部 机械与电子工程学院 专业班级 机械电子工程专业 届 次 2013届 学生姓名 冯海明 学 号 20091192 指导教师 张开兴 老师二O 一三 年 六 月 十 日装订线 ……………….……. …………. …………. …目录摘要 (3)1绪论 (5)1.1课题研究意义 (5)1.2课题研究CAD发展概述 (5)1.2.1CAD技术发展历程 (5)1.2.2CAD的发展趋势 (6)1.3本课题研究的内容 (7)2蜗轮蜗杆参数化设计基础 (7)2.1蜗杆传动机构简介及类型 (7)2.2圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 (8)2.3参数化特征造型技术简介 (9)3 基于PRO/E的蜗轮参数化建模 (10)3.1P RO/E的参数化建模简介 (10)3.2蜗杆的参数化建模 (12)3.2.1零件分析 (12)3.2.2创建蜗杆 (13)3.3蜗轮的参数化建模 (19)3.3.1零件分析 (19)3.3.2蜗轮的参数化建模 (20)4蜗轮传动机构的运动仿真 (30)4.1P RO/E运动仿真简介 (30)4.2P RO/E平台机构运动仿真的步骤 (30)4.3蜗轮蜗杆机构运动仿真的具体步骤 (31)4.3.1蜗轮蜗杆机构的虚拟装配 (31)4.3.2蜗轮蜗杆机构的运动仿真 (32)5总结 (33)参考文献 (34)致谢 (34)ContentsAbstract (4)1Introduction (5)1.1The significance of this research (5)1.2Development of research on CAD project (5)1.2.1 CAD technology development (5)1.2.2 The development trend of CAD (6)1.3The contents of this research project (7)2 Basic worm gear parametric design (7)2.1Introduction and type of worm gear (7)2.2The main parameters and geometric dimensions of a cylindrical worm drive (8)2.3The parametric feature modeling technology (9)3 Modeling of worm gear parameters based on PRO/E (10)3.1 Parametric modeling of Pro/E (10)3.2Parametric modeling of worm (12)3.2.1 Part analysis (12)3.2.2 Create a worm (13)3.3Parametric modeling of worm gear (19)3.3.1 Part analysis (19)3.3.2 Parametric modeling of worm gear (20)4 Motion simulation of worm gear transmission mechanism (30)4.1 Introduction the Pro/E motion simulation (30)4.2 Exercise Pro/E platform simulation steps (30)4.3The specific steps of mechanism movement simulation of worm gear worm (31)4.3.1 The virtual assembly of the worm gear (31)4.3.2 Motion simulation of worm gear (32)5 Summary (33)Reference documentation (34)Convey thanks (34)基于Pro/E的蜗轮蜗杆参数化建模及运动仿真分析冯海明（山东农业大学机械与电子工程学院泰安 271018）摘要：蜗杆传动是最重要的齿轮传动之一，它由蜗杆和蜗轮组成，主要用于传递交错轴之间的回转运动和动力，通常两轴交错角为90°。
传动中一般蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。
由于蜗杆传动具有传动比大、结构紧凑、传动平稳和噪声较小等优点，广泛应用于各种机器和仪器中。
但是蜗轮蜗杆的齿面属于复杂造型，利用Pro/E强大的参数化设计等功能可以保证齿形的精确性。
同时通过机构的运动仿真，动态观看运动仿真的啮齿和运动情况，测试机构的有关运动性能的参数，有利于机构优化和提高设计效率。
关键词：Pro/E 蜗轮蜗杆参数化设计运动仿真Based on Pro/E of the worm gear and worm of parameterized modeling and motion simulation analysisHaiming Feng(Mechanical & Electrical Engineering College of Shandong Agricultural University, Tai’an, Shandong 271018)Abstract the worm drive is one of the most important gear transmission, It is made up of worm and worm gear，Mainly used for transfer between crisscross axis rotary motion and power, Usually two axial stagger Angle is 90 °. General worm is active in transmission, worm gear is a follower. Because of worm drive with large transmission ratio, compact 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 complex 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 simulation1绪论1.1课题研究意义蜗杆蜗轮传动中，蜗杆推动蜗轮实现减速、增扭的定速比传动。
由于蜗杆外行曲面比较复杂，无法用机械制图的方法精确描述其曲面形状，因此在产品开发设计中，通常由设计人员根据经验确定。
应用传统方法对其绘制时，不仅过程繁琐、效率低，而且在产品的开发设计中存在着一定的自由性，加工出的产品经常会存在各种缺陷，不能满足实际应用的要求。
随着CAD和优化设计技术的发展，应用先进的虚拟制造技术，可以达到精确的造型和可靠地质量。
针对蜗杆类零件曲面形成的特点，若能利用计算机对蜗轮蜗杆机构进行辅助设计，对蜗轮蜗杆本体进行辅助制造，就成为当前蜗轮蜗杆机构研究的主要趋势，所以，采用CAD软件，优化蜗轮蜗杆的设计参数、并对其进行虚拟装配和运动仿真，不仅能更直观的描述产品，而且在产品设计阶段对产品的缺陷、相关零件的装配关系、空间干涉等情况进行分析与检验，从而有效提高设计的效率，缩短产品的设计周期。
本文正是针对蜗轮蜗杆零件进行参数化设计、虚拟装配和运动仿真的研究，希望可以为空间复杂构件的参数化设计、虚拟装配和运动仿真提供一般性的研究方法。
1.2课题研究CAD发展概述CAD是计算机辅助设计(Computer Aided Design)的简称，是工程技术人员以计算机为工具，用自己的专业知识对产品或工程进行总体设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。
它以提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品成本为主要目的。
CAD技术是20世纪全球高科技领域杰出的工程技术之一，是跨世纪的国家关键技术。
CAD技术的发展与应用水平已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志。
1.2.1CAD技术发展历程CAD技术起步于20世纪50年代，1950年美国麻省理工学院研制出可以显示简单图形的图形设备“旋风1号”，50年代末美国Gerber公司研制出平板绘图仪，Calcomp公司研制出滚筒式绘图仪，这些研究成果为CAD技术的发展提供了最基本的物质基础，整个50年代CAD技术还刚刚萌芽，只是处于被动式的图形处理阶段。
进入60年代，CAD技术开始蓬勃发展起来，1962年麻省理工学院的Sutherland发表的博士论文《SKETCHPAD—一种人机对话系统》，为CAD 技术的发展和应用打下了理论基础，1966年出现了第一台实用的图形显示装置，同一时期还出现了许多商品化的CAD设备，如美国IBM公司推出的商品化计算机绘图设备等。
从70年初期开始，CAD进入了早期实用阶段，1970年美国Applicon公司第一个推出完整的CAD系统，随着各种廉价的图形输入设备的相继问世，CAD逐步走进中小企业。
从80年代至今，CAD技术的发展突飞猛进，一方面小型机及微型机的性能不断提高，价格不断下跌，诸如大型数字化仪、自动绘图机等计算机外围设备己经成为CAD的一般配置,为推动CAD技术向更高水平发展提供了必要的条件，另一方面，基于小型机和微机的软件技术也迅速提高，大量成熟的商品化软件不断涌现，又促进了CAD技术的发展，CAD技术得到了越来越广泛的应用。