proe 锥齿轮

1、减速器三维实体设计及仿真、加工 第 40页目录目录41. 零件体的设计61.1轴的零件体设计61.1.1高速轴的草绘61.1.2旋转草绘体61.1.3 轴肩处的倒角71.1.4键槽草绘体的建立71.2键的零件体设计81.2.1键草绘的建立81.2.2草绘体的拉伸、倒角81.3轴承的零件体设计91.3.1轴承的草绘91.3.2草绘体旋转101.3.3圆锥滚子的建立101.3.4支撑板的建立111.4轴承端盖的零件体设计121.4.1轴承端盖的草绘（闷盖）121.4.2草绘体的旋转131.4.3密封圈的的建立141.4.4同理画出大轴端的透盖，生成实体如图1-19151.5齿轮的零件体设计151.

2、5.1参数的设置151.5.2齿轮基圆的草绘161.5.3创建渐开线161.5.4镜像渐开线171.5.5分度圆实体的建立181.5.6扫描轨迹的投影181.5.7齿根圆拉伸181.5.8齿的建立191.5.9单个齿的复制201.5.10齿的阵列201.5.11轮毂的建立201.6锥齿轮的画法211.6.1设置参数21图1-30参数设置211.6.2绘制基本图元221.6.3添加关系231.6.4回转中心线231.6.5法向剖平面231.6.6基准点 0-1 (PNT0, PNT1)241.6.7法向剖平面内所画的 4 个圆，直径从大到小依次为：da, d, db, df251.6.8渐开线的

3、建立251.6.9轮体261.6.10齿槽261-6-11齿槽阵列271.7套筒的零件体设计281.7.1草绘（以35的套筒为例）281.7.2套筒实体的建立282.装配体的设计292.1轴的导入292.2键的导入与装配292.3斜齿轮的导入292.4轴套的导入302.5轴承的导入302.6轴承端盖的导入313.仿真运动333.1建立齿轮啮合关系334.工程图的设计354.1导入传动轴354.2截面的绘制354.3标注尺寸355.G代码的生成365.1创建文件365.2添加零件及设置365.3 G代码生成386.设计总结397.参考文献408.附录418.1装配图418.2爆炸图428.3工程

4、图438.3.1上箱体工程图438.3.2高速轴工程图448.4 减速器箱座腔体G代码451. 零件体的设计1.1轴的零件体设计轴是机械产品中关键的零件，其结构特征为各种回转体特征的组合形式，是一种通用零件。轴的设计即可以通过拉伸实现也可以通过旋转实现。本次课程设计涉及到三根承受不同载荷的轴，在此以高速轴的设计为例，进行设计说明如下：1.1.1高速轴的草绘 打开工作界面，在草绘环境中新建零件-zhou2-缺省模式-mmns_part_solid，进入绘图界面。点击旋转，放置定义，选择front面为绘制平面，画出几何中心线，根据轴的截面尺寸绘制草图，如图1-1所示：图1-1高速轴的草绘1.1.2

5、旋转草绘体草绘完成后点击确定，选择旋转轴执行旋转命令，得到中间轴视图如图1-2所示：图1-2高速轴的初步旋转体1.1.3 轴肩处的倒角选择倒角命令，选定倒角的尺寸2，对所需边倒角得到如图1-3零件图1-3高速轴的倒角1.1.4键槽草绘体的建立 首先选定参照平面TOP及偏移距离14建立基准面DTM1，点击拉伸切除-放置定义，选择基面DTM1，消隐，绘制出键（10*8*32）槽的截面，如图1-4所示：图1-4键10*8*32的草绘设置切除深度，点击确定，得键槽实体。键（8*7*36）的画法同上。键槽设计完成如图1-5所示。图1-5键槽设计图1.2键的零件体设计本设计涉及到六个尺寸各异的键，在此以键

6、10*8*32的设计为例，进形设计说明如下：1.2.1键草绘的建立 新建零件jian3-10*8*32选取缺省模式-mmns_part_solid，进入绘图界面。点击拉伸，放置定义，选择TOP面，画出几何中心线，根据键的截面尺寸绘制草图，如图1-6所示：图1-6键10*8*32的草绘1.2.2草绘体的拉伸、倒角点击确定，设置键深为8，完成键的初步设计。得键的实体如图1-7所示：图1-7键的拉伸图1-8键的拉伸实体1.3轴承的零件体设计本设计涉及到三个尺寸各异的轴承，在此以40轴承的设计为例，进形设计说明如下：1.3.1轴承的草绘 新建零件-zhoucheng30208-缺省模式-mmns_pa

7、rt_solid，进入绘图界面。点击旋转命令-放置-定义选择FRONT面，画出几何中心线及轴承内外圈的截面，如图1-9所示：图1-9轴承的草绘1.3.2草绘体旋转点击确定，得到轴承内外圈的旋转体，如图1-10所示： 图1-10轴承内外圈的旋转体1.3.3圆锥滚子的建立点击旋转-切除-放置-定义，选择使用先前的面，消隐，画出中心线，以及如图1-11所示的截面：图1-11圆锥滚子的草绘点击确定并阵列。，如图1-12所示：图1-12圆锥滚子的绘制1.3.4支撑板的建立点击旋转，加厚草绘，输入支撑板厚度1，使用先前的面作为绘制面，画出如图1-13所示的截面：图1-13支撑板的草绘点击确定，得到保持架实

8、体图，如图1-14所示：图1-14支撑板的建立1.4轴承端盖的零件体设计针对上述设计说明在此以35轴承端盖（闷盖和透盖）的设计为例，进行设计说明：1.4.1轴承端盖的草绘（闷盖）新建零件mengai-缺省模式-mmns_part_solid，进入绘图界面。点击旋转，放置定义，选择FRONT面，画出几何中心线，根据轴承的尺寸选定端盖尺寸绘制草图，如图1-15、所示：（注：透盖的设计草绘图如图b，其余操作与闷盖的设计相同）图1-15小轴端盖1.4.2草绘体的旋转点击确定，得到端盖的旋转体，如图1-16所示：图1-16草绘的旋转体1.4.3密封圈的的建立1、拉伸草绘 图1-17密封圈草绘图2、生成实

9、体如图1-18图1-18密封圈实体图1.4.4同理画出大轴端的透盖，生成实体如图1-19图1-19轴端透盖实体图1.5齿轮的零件体设计此处以低速轴大齿轮为例，进行设计说明如下：1.5.1参数的设置新建零件-xiechida-缺省模式-。点击工具-参数，输入相关的参数，如图1-20所示：图1-20参数表点击确定，再点击工具-关系，输入计算公式HA=(HAX+X)*MN（齿顶高关系式），HF=(HAX+CX-X)*MN（齿根高关系式），D=MN*Z/cos()（分度圆直径关系式），DA=D+2*HA（齿顶圆直径关系式），DB=D*cos()（基园直径关系式），DF=D-2*HF（齿根圆直径关系式）

10、，如图1-21所示： 图1-21关系式1.5.2齿轮基圆的草绘画出四个同心圆，分别标记d0=DF（齿根圆直径）, d1=DB（基园直径）, d2=D（分度圆直径）, d3=DA（齿顶圆直径）。1.5.3创建渐开线将上述四个同心圆编辑再生创建渐开线曲线，选择笛卡尔坐标系，输入关系式如下：r=DB/2=t*90s=pi*r*t/2x=r*cos()+s*sin()y=r*sin()-s*cos()z=0产生渐开线如图1-22所示：图1-22渐开线的产生1.5.4镜像渐开线创建镜像平面、基准点和面，选择曲线和分度圆作为参照，获得基准点；选择基准点和基准轴作为参照，创建基准平面DTM1，然后以DTM1

11、和基准轴作为基准，创建DTM2，设置DTM1和DTM2夹角为90/Z（360/4*Z），最后将刚才创建的曲线以DTM2为对称平面进行镜像。如图1-23所示：图1-23渐开线的镜像1.5.5分度圆实体的建立创建分度圆曲面（曲面拉伸），通过关系式令曲面的拉伸厚度等于齿轮厚度B。产生分度圆的拉伸实体如图1-24所示：图1-24分度圆的拉伸1.5.6扫描轨迹的投影使用投影创建扫描轨迹线如图1-25所示。螺旋角选取15.269。编辑投影命令，选择要投影的线和投影面。图1-25创建扫描轨迹线1.5.7齿根圆拉伸拉伸创建齿轮坯体，选择DF（齿顶圆）进行拉伸，拉伸深度等于B。如图1-26所示：图1-26创建齿

12、轮坯体1.5.8齿的建立点击草绘进入草绘截面，草绘出齿轮齿的形状，退出编辑环境，再对刚才的草绘截面进行复编辑特征操作复制移动完成草绘3完成，弹出移动特征菜单，选择平移FRONT面正向确定。信息栏会提示输入偏移距离为“B”，最后一直点击完成，这样依次复制就完成了。接着要对刚才复制的内容再次进行移动，点击复制移动完成组完成旋转曲线/边/轴，选择齿轮的中心轴，然后在方向菜单中选择正向命令。同时在信息栏中要求输入旋转角度，在其中输入旋转角度为“asin(2*B*tan(/D)”，接着单击完成移动。插入扫描混合，选择路径，截面，点击确定得到如图 1-27所示：图1-27轮齿的扫描混合1.5.9单个齿的复

13、制点击扫描混合，再点击编辑复制编辑选择性粘贴来创建第二个轮齿 1.5.10齿的阵列点击阵列，输入相关参数齿轮个数为76得到如图1-28所示：图1-28轮齿的阵列1.5.11轮毂的建立点击拉伸切除，定义内部草绘，做出键槽等实体如图1-29所示：齿轮的零件体设计完成。图1-29齿轮的整体设计图1.6锥齿轮的画法1.6.1设置参数 图1-30参数设置 图1-31 关系式的输入 1.6.2绘制基本图元选择front面为草绘平面，绘制下图所示图1-32绘制图元 画出大致形状，并且标出必要的尺寸，齿根园半径DB/2，基圆半径DB/2，分度圆半径D/2，齿顶圆半径DA/2，齿宽B，锥角DELTA1.6.3添

14、加关系添加分度圆，齿顶圆，基圆，齿根圆直径关系式，如图1-33， 图1-34 添加关系式 Front 和Top 两基准面的相交线 图1-35 回转中心线 1.6.4回转中心线1.6.5法向剖平面图1-36 选择参照面图1-37 Front 面沿上图中红色线段旋转90 度后得到的平面1.6.6基准点 0-1 (PNT0, PNT1)图1-38草绘上述的线段与Top 基准平面的交点1.6.7法向剖平面内所画的 4 个圆，直径从大到小依次为：da, d, db, df图1-39法向剖平面内所画的 4 个圆1.6.8渐开线的建立输入以下渐开线参数方程：r = db/2theta=t*45x=r*cos

15、(theta)+r*sin(theta)*theta*(pi/180)y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*(pi/180)z=0且镜像的如图1-40图1-40镜像后得到的图形1.6.9轮体 图1-41 轮体的草绘 旋转确定为如图1-421.6.10齿槽画出齿形，用“扫描混合/切口”实现，如图1-43图1-431-6-11齿槽阵列图1-441.7套筒的零件体设计1.7.1草绘（以35的套筒为例）新建文件，进入草绘界面，绘制界面图。如图1-42所示：图1-45套筒的草绘1.7.2套筒实体的建立点击插入-拉伸-确定，得到套筒的旋转体，如图1-43所示：图1-46套筒的

16、实体设计2.装配体的设计以下是关于中间轴的装配。2.1轴的导入点击新建组件zhongjianzhou取消缺省确定-mmns_asm_design，点击装配，导入轴2，点击缺省，在绘图界面中选择导入命令，选择文件夹里的轴文件进行导入，如图2-1所示：图2-1轴的导入2.2键的导入与装配点击装配选择要装配的键，再点击配对，选择键的侧面与轴2键槽的侧面，点击放置添加约束-配对，选择键的底面和轴2键槽的底面，点击对齐，选择键的半圆面和轴键槽的半圆面，点击确定，完成键的导入，如图2-2所示：图2-2键的导入2.3斜齿轮的导入点击装配选择dalunchi点击插入，选择齿轮的内表面和轴的旋转面为基准进行匹配

17、方法同2.2，选择轴上已导入的键的上表面和齿轮的键槽面为基准进行匹配，齿轮的侧面和轴肩面，点击确定，完成斜齿轮的导入，如图2-3图2-3锥齿轮的导入2.4轴套的导入方法同2.3选择轴套的内表面和轴的外表面匹配，选择套筒的大端面和齿轮的轮毂面，完成套筒的导入，如图2-4所示：图2-4轴套的导入2.5轴承的导入方法同2.3选择轴承的内表面和轴的外表面为匹配基准，轴承的外圈端面和套筒的小端面，完成轴承的导入，如图2-5所示：图2-5轴承的导入2.6轴承端盖的导入方法同2.3选择端盖内表面和轴的外表面为匹配基准进行匹配，再选择端盖面和轴承外圈端面，点击确定完成轴承端盖的导入。透盖、轴承2、键2的导入同

18、上。完成中间轴的装配，如图2-6所示：图2-6轴承端盖的导入 图2-7中间轴的装配总图3.仿真运动3.1建立齿轮啮合关系在工具栏中选择电机应用程序，在下拉菜单中选择机构，然后设置运动关系，定义为齿轮副连接，点击两啮合的齿轮的轴，设置各齿轮的分度圆直径，完成啮合关系的确定。 首先对3根运动轴进行装配，采用销钉连接，创建齿轮副确保传动，输入各个齿轮的节圆直径，如图3.1：图3.1创建齿轮副其次添加电机，高速轴为主动轴添加电机，以实现轴的转动。高速轴的转速是1440r/min，如图3.2图3.2选取电机之后，进行分析定义，修改参数，如图3.3所示：图3.3设置参数完成以上准备操作后，装配图如图3.4

19、所示，检查没有错误可进行仿真运动，对运动结果进行保存，其运动视频见文件“运动仿真.avi”。图3.4定义后的装配效果图4.工程图的设计4.1导入传动轴以窥视孔的垫片为例，新建绘图传动轴空A4确定，进入绘图界面，选择一般，将鼠标放入界面内，完成轴的导入4.2截面的绘制打开垫片的零件图，在键的截面建立基准轴。关闭零件图，在界面插入轴的投影图，点击轴，单击右键属性比例（设为1）截面2D截面，新建完成选择基准面区域完成。4.3标注尺寸标注传动轴的基本尺寸。如图图4-1尺寸标注5.G代码的生成5.1创建文件新建制造shangxiangti（不使用缺省）选择mmns-mfg-nc确定，进入操作界面。5.2

20、添加零件及设置在菜单栏中，利用操作功能完成机床、夹具、刀具等设置。如图5.1图5.1 操作设置菜单图5.2夹具设置图5.3 刀具设置图5.4端面铣削参数设置进行机床、夹具、刀具等设置完成之后，可以对要求仿真加工的表面进行G代码生成。 图5.5菜单管理 图5.6播放路径菜单图5.7播放路径5.3 G代码生成在播放路径窗口里，对文件进行设置选项、保存后可生成G代码，找到tap类型的文件，然后用记事本打开，最后保存在word里。6.设计总结 不知不觉为期三个星期的CAD/CAM课程设计已经结束了，这是一个漫长的设计工作，我们需要在设计过程中不断改进总结，过程的艰难可谓一语难尽。但是此次课程设计对我而

21、言收货很大，也使我认识的自己知识的局限性，PRO/E是一款功能非常强大的软件，我们学到的只是冰山一角。 劳动是人类生存生活永恒不变的话题。通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义。面对即将离开学习生活四年的校园的我们，也许这样的校园生活已经不多了，这一次的课程设计，不仅是在检查我们的学习成功，在我看来也是让我们自己认识自己四年学习的不足。对于减速器的设计，大家并不陌生，可作为在上一次的设计基础上的升华，我真是感觉到做事，做学文，做设计中认真对待的重要性。过程是乏味的，但结果确实令人幸喜的，当自己看到自己的设计成果运转时，喜悦的心情是不言而喻的。 这次课程设计主要是对Pro/ENGI

22、NEER软件的学习及应用，经过老师先前的培训和这次给我们开展讲座讲述关于这个软件的使用，也让我们知道了它的强大的设计功能，相比AUTO/CAD软件而言，这个工具更加完善，使用更加方便，对于二维图形的升级，在三维实体的环境下进行设计。但是，在使用的过程中，也遇到了一些关于软件的问题，例如，在保存文件的时候，系统会对同一个文件进行多次的保存，造成在查找过程中的麻烦；还有，在装配组件的过程中，在修改某个零件时，软件会自动对在其他组件上修改这个零件的尺寸形状。 总的来说，这次机械CAD/CAM课程设计又是一个突破自我的过程，而自己也在这个过程之中不断发现自身的不足，不断的完善自己，并且对原来的知识进行

23、了一定程度的复习，所以说设计的过程是个知识累积和更新的过程。 最后感谢各位老师对我们的细心教导与帮助，使我们能顺利的完成这次课程设计。这次课程设计虽然结束了，但是对于我们PRO/E的学习，这才只是一个开始。7.参考文献【1】PRO/E参数化设计高级应用教程黄凯 李雷 刘杰 等编著 化学工业出版社【2】.Pro/ENGINEER Wildfire 5.0机械设计应用实践.张忠林 北京:机械工业出版社.2010【3】 Pro/ENGINEER Wildfire 4.0中文版标准教材 王立新 北京:清华大学出版社.2008【4】机械设计 濮良贵.北京:高等教育出版社.2006【5】机械设计课程设计 陆玉 .主编 .机械工业出版社【6】pro/ENGINEER完全自学手册 凤舞 .主编 .上海科学普及出版社【7】pro/ENGINEER机械设计行业应用实践 零点工作室 . 张忠林 .编著8.附录8.1装配图8.2爆炸图8.3工程图8.3.1上箱体工程图8.3.2高速轴工程图8.4 减速器箱座腔体G代码%O0001(seq0001.ncl.1)(12/11/13-01:05:55)N0010T1M06S800M03G00G43Z50.H01X46.1339Y10.35