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专业课程设计——减速器结构的三维设计学院：诚毅学院班级：机械1092班姓名：李德隆学号：2010934035成绩：指导老师：荣星李波2014年1月17日集美大学机械与能源工程学院专业课程设计任务书——机械工程专业机械设计方向——设计题目：设计任务：根据减速箱的设计参数和二维图，用Pro/E软件设计减速箱的三维结构。完成的任务：1.构建减速箱的各个零部件的三维模型；2.构建减速箱的装配体；3.对减速箱进行运动仿真；4.减速箱的工程图设计以及重要零部件的工程图设计。时间安排：1.准备相关的减速箱设计和Pro/Engineer5.0指导手册；（0.5天）2.构建减速箱中的各零部件；（5.5天）3.构建减速箱的装配体；（3天）4.减速箱的机构运动仿真；（1天）5.创建减速箱的工程图；（2天）6.编写设计说明书。（2天）7.提交课程设计和课程设计的答辩。（1天）参考书目：[1]完全精通Pro/Engineer野火4.0综合教程，林清安，电子工业出版社，2009[2]Pro/Engineer野火4.0工程图制作，林清安，电子工业出版社，2009[3]Pro/Engineer野火3.0动态机构设计与仿真，林清安，电子工业出版社，2007指导教师：荣星李波2013年12月29日机械工程10级92班学生：李德隆学号：20109340352014年1月17日目录1、引言----------------------------------------------------------------12、零件体的设计、造型--------------------------------------------------22.1.减速器下箱体设计---------------------------------------------------22.2.减速器上箱体设计---------------------------------------------------52.3.大齿轮的设计-------------------------------------------------------72.4.大齿轮轴的设计----------------------------------------------------172.5.齿轮轴的设计------------------------------------------------------202.6.减速器其它附件的设计----------------------------------------------243、装配体的设计-------------------------------------------------------333.1.装配大齿轮--------------------------------------------------------333.2.装配小齿轮--------------------------------------------------------343.3.装配轴承端盖------------------------------------------------------353.4.装配窥视孔--------------------------------------------------------353.5.整机装配----------------------------------------------------------364、减速器仿真--------------------------------------------------------395、工程图的设计-------------------------------------------------------415.1.整机工程图--------------------------------------------------------415.2.小齿轮工程图------------------------------------------------------425.3.大齿轮工程图------------------------------------------------------42结论---------------------------------------------------------------43参考文献-----------------------------------------------------------44减速器结构的三维设计1引言现如今已进入21世纪，计算机网络已经无处不在，各高校的计算机普及率达到鼎盛时期，而计算机辅助设计技术在工程技术领域已得到广泛的应用。由于市场上的普遍需求和其强大的功能因素，Pro/ENGINEER现如今已经成为各高校推广的一款三维软件。Pro/ENGINEER自上世纪八十年代由美国PTC公司推出以来，现如今已成为全世界最普及的一款三维制造软件，该软件以其具有参数化和全相关的单一数据库管理等特点，并将产品从设计到生产加工的过程集成在一起，让用户同时进行同一产品的设计与制造工作的优势，其应用已经横跨于机械、模具、汽车等各个领域。对于我们大学生来说，掌握并熟练一门三维软件技术是尤其重要的，在学习了一年多时间的Pro/ENGINEER软件，我们对这款软件只是学到了一些简单的操作，所以我们更应该利用平时的时间，争取熟练掌握这门新兴的技术。为了使我们能够更熟练的掌握这么课程，我们利用课程设计这个时间，运用Pro/ENGINEER这款软件，进行一次系统的训练，把减速器从零件设计，到装配，再到运动仿真，最后到二维工程图完成一次全部的操作。课程设计是学习机械课程后进行的一项综合训练，通过这次课程设计我们应熟悉和掌握软件的Pro/ENGINEER装配建模设计相关的知识，利用这款软件掌握基本的建模工具，装配工具和工程图工具，达到能够熟练的运用。掌握一级圆柱斜齿轮减速器的三维造型设计过程，并通过一级圆柱齿轮减速器的造型设计来熟悉复杂零件装配建模的设计方法。通过课程设计这一实践环节，能够使我们更好地理解和掌握本课程的基本理论和方法，更加重视学生的学习能力，实践能力和独立思考能力的培养,特别是加强培养我们的创新意识和分析问题、解决问题的能力。减速器结构的三维设计22零件体的设计2.1减速箱下箱体的绘制（1）新建零件文件在菜单栏选择“文件”下拉菜单，选取“新建”选项，系统将弹出如图2-2所示的新建对话框，选中其中的零件单选按钮，在“名称”栏中输入“xiang2”，不勾选“实用缺省模板”，单击，在弹出的“新文件选项”对话框中选择“mns_part_solid”将英制单位改为公制单位（图2-3）单击进入三维实体建模环境。图2-1图2-2图2-3（2）创建基座，以“FRONT”面为基准草绘一个长方体，并进行拉伸，拉伸出底座。再以“TOP”面为基准，草绘一个长方体进行双侧对称拉伸，拉伸出一个长方体。最后在以顶面为基础，草绘出一个长方形拉伸出工作台。效果如图2-4。图2-4减速器结构的三维设计3（3）同理，利用拉伸工具以“TOP”面为基准，草绘两个圆形（图2-5），拉伸出轴孔凸台，后对工作台各边角倒圆角，圆角大小分别为R25和R10。效果下图2-6。图2-5图2-6（4）拉伸底座的加强板，并加入拔模特征，并利用镜像特征，镜像出另外一边的加强板。同时对加强板与底座的连接处进行倒圆角，效果如图图2-7。图2-7（5）创建沉头座。先用拉伸工具拉伸出沉头座，再利用拔模工具拔出角度，最后对沉头座进行倒圆角，并对所有的特征镜像，镜像出另一半的沉头座。如图2-8。（6）以“TOP”面为基准，利用拉伸切除拉伸切除出内腔和轴孔。图2-8图2-9（7）以“TOP”面为基准，利用拉伸工具，拉伸出安装平台的加强筋，图2-10。（8）以工作台顶面为基准，并镜像得到下图特征2-11。图2-10图2-11减速器结构的三维设计4（9）利用拉伸切除，拉伸出平台，沉头座，底座的孔，如图2-12。图2-12（10）拉伸创建油标观察孔凸台和放油孔凸台，并对连接处倒圆角（图2-13），以及用拉伸切除切除出底座的凹槽（图2-14）。效果如下图。图2-13图2-14（11）创建轴承端盖连接处的螺钉孔，并阵列。并对所有连接处和拐角处倒圆角。如图2-15。（12）拉伸切除出放油孔和油标观察孔，并加入螺纹修饰.如图2-16。图2-15图2-16减速器结构的三维设计5最终完成的减速器下箱体图2-17。图2-172.2减速器上箱体的创建（1）以“FRONT”为基准面，草绘两圆并用直线相切连接（2-18），利用拉伸工具拉伸箱体中间部分（2-19）。图2-18图2-19（2）同理，利用草绘绘制如图2-20，拉伸工具拉伸出上箱体的底板2-21。图2-20图2-21减速器结构的三维设计6（3）利用拉伸工具拉伸出箱体的侧翼，并镜像出另一侧的侧翼，同时以“FRONT”面为基准，利用拉伸工具拉伸出减速器中间安装板，并进行倒圆角。如图2-22。（4）利用拉伸工具拉伸出沉头座，并进行镜像另外一侧。如图2-23。图2-22图2-23（5）以“TOP”面为基准面，利用拉伸切除切除出轴孔和切除出内腔。效果如图2-24。（6）利用拉伸工具拉伸出窥视孔盖，并倒圆角.如图2-25。图2-24图2-25（7）利用拉伸切除工具切除出沉头座的孔，并拉伸切除出安装孔.效果2-26。（8）拉伸切除并螺纹修饰和阵列出轴承端盖连接处的孔.效果如图2-27。图2-26图2-27减速器结构的三维设计7（9）创建窥视孔的螺钉孔，和窥视盖腔.效果如图2-28。图2-28（10）对上箱体各连接处和拐角处进行倒圆角。最终效果图如图2-29。图2-292.3大齿轮的创建创建齿轮特征步骤，如图2-30a建模分析。b输入参数，关系式，创建齿轮基本圆c创建渐开线d创建扫引轨迹e创建扫描混合截面f创建第一个轮齿h阵列轮齿图2-30a．输入基本参数和关系式减速器结构的三维设计8（1）在上工具栏中单击“新建”按钮，系统弹出【新建】对话框，选中零件单选按钮，在“名称”栏中输入“chilun2”，不勾选“实用缺省模板”，单击，在弹出的“新文件选项”对话框中选择mmns_part_solid，将英制单位改为公制单位,单击进入三维实体建模环境。（2）在主菜单上单击“工具”——“参数”，系统弹出“参数”对话框，单击按钮，依次输入新参数的名称，值等。需要输入的参数如下：Mn=2Z=106AlPHA=20BETA=57HAX=1CX=0.25X=0B=70HA=0HF=0D=0DB=0DA=0DF=0完成后的参数对话框如图2-31。图2-31（3）在主菜单上依次单击“工具”——“关系”，系统弹出“关系”对话框，在关系对话框内输入齿轮的分度圆直径关系，基圆直径关系，齿根圆直径关系和齿顶圆直径关系。由这些关系式，系统便会自动生成上图未指定值的参数,输入的关系式如下。ha=(hax+x)*mnhf=(hax+cx-x)*mnd=mn*z/cos(beta)da=d+2*hadb=d*cos(alpha)df=d-2*hf减速器结构的三维设计9完成的关系对话框如图2-32。图2-32b．创建齿轮基本圆（1）在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向“右”，如右图，单击草绘按钮，进入草绘环境。在绘图区以系统提供的原点为圆心，绘制四个任意大小的圆，并且标注圆的直径尺寸，如右图所示。在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制，如图2-33。减速器结构的三维设计10图2-33（2）用关系式驱动圆的大小。在模型中右键单击刚刚创建的草图，在弹出的快捷菜单中选取“编辑”,在主菜单中依次单击“工具”——“关系”，系统弹出关系对话框,在“关系”对话框内输入尺寸关系如下。D