CAD作业(DOC)

湖南农业大学工学院课程设计说明书课程名称：CAD/CAM技术及应用题目名称：多激波活齿传动建模及仿真班级：2012级机制专业1班姓名：学号：指导教师：陶栋材评定成绩：教师评语：指导老师签名：2015年6月30日目录引言········································································································一、CAD/CAM课程设计的目的和任务····························································二、激波轮的参数化建模············································································三、保持架的参数化建模············································································四、滚柱的参数化建模···············································································五、外齿圈的参数化建模············································································六、工程图的生成·····················································································七、零件的整体装配··················································································八、机构运动学仿真··················································································九、总结··································································································附图········································································································多激波余弦活齿传动运动学仿真摘要：活齿传动具有结构紧凑、传动比大、承载能力较强、传动效率较高以及加工工艺较为简单等优点。其中多激波余弦活齿传动是一种重要的活齿传动结构形式。它主要由激波器、传动齿轮，外齿圈和滚动体等基本构件组成。多激波余弦活齿传动的零件都由有关参数控制尺寸，相应的控制参数有：激波轮齿数ZJ、外齿圈齿数ZG、波幅A、基圆半径R、滚子半径R1。激波轮与外齿圈的齿廓曲线是由余弦函数控制，激波轮理论齿廓方程：x=(R+Axcos(ZJxα))xcos(α)y=(R+Axcos(ZJxα))xsin(α)外齿圈齿廓方程:x=(R+Axcos(ZGxα))xcos(α)y=(R+Axcos(ZGxα))xsin(α)CAD技术是一种功能强大的技术设计手段，借助CAD技术，我们可以实现对多激波余弦活齿传动机构的参数化建模和运动学仿真。关键词：多激波余弦活齿传动、参数化建模、运动学仿真Abstract:Toothdrivewithacompactstructure,transmissionratio,strongcarryingcapacity,hightransmissionefficiencyandprocessrelativelysimple.Whereinthemulti-toothdriveshockcosineisanimportantformoftoothtransmissionstructure.Itmainlyconsistsofthebasiccomponentsofshock,atransmissiongear,outerringandrollingelementsandothercomponents.Multi-toothdriveshockcosinepartbytheparameterstocontrolthesize,thecorrespondingcontrolparametersare:thenumberofteethshockZJ,outerringgearZG,amplitudeA,baseradiusR,therollerradiusR1.Shockwheelouterringgeartoothprofileiscontrolledbyacosinefunction,shockroundtheoreticaltoothprofileequation:x=(R+Axcos(ZJxα))xcos(α)y=(R+Axcos(ZJxα))xsin(α)Ringgeartoothprofileequation:x=(R+Axcos(ZGxα))xcos(α)y=(R+Axcos(ZGxα))xsin(α)CADtechnologyisapowerfultechnologydesigntools,withCADtechnology,wecanachieveparametricmodelingandkinematicsformoreshockcosinetoothdrivemechanisminthesimulation.Keyword:Multi-toothdriveshockcosine,parametricmodeling,motionsimulation一、CAD/CAM课程设计的目的和任务通过设计实践进一步树立正确的设计思想。在整个设计过程中，坚持实践是检验真理的唯一标准，坚持理论联系实际，坚持与机械制造生产情况相符合，使设计尽可能做到技术先进、经济合理、生产可行、操作方便、安全可靠。通过本次设计实践，培养学生分析和解决生产技术问题的能力，使学生初步掌握现代机械设计设计方法与手段，并巩固、深化已学得的理论知识，进一步培养学生熟悉PRO/E三维实体建模，运用PRO/E进行参数化建模和机构运动仿真、运用现代设计方法的基本技能。具体设计为根据分配给每位同学的多激波余弦活齿传动参数使用Pro/E按参数化造型方法建立激波轮、外齿圈、保持架、滚子各零件的三维模型并进行装配和运动仿真，并选择一个零件生成工程图。具体参数如图激波数ZJ外齿圈齿数ZG保持架上活齿数基圆半径R/mm波幅A/mm滚柱半径R1/mm主动件固定件275201.253.5保持架激波轮二、激波轮的参数化建模1.打开Creo软件，设置工作目录，新建零件激波轮文档。2.创建基本参数。点击菜单栏中“工具”打开“参数”单击”加号”创建生成激波轮的基本参数：R基圆半径、A波幅、ZJ激波轮齿数、R1滚柱半径。3.创建激波轮理论齿廓曲线。点击命令栏曲线命令，从曲线选项中单完成，选取系统的坐标系为方程的坐标系，并设置该坐标系为笛卡尔坐标，单击方程选项，弹出的程序界面中输入激波轮齿廓曲线方程：x=(R+A*cos(ZJ*t*360))*cos(t*360)y=(R+A*cos(ZJ*t*360))*sin(t*360)z=0保存后并关闭界面单击曲线窗口的“确定”。得到如下图的理论曲线：4.单击命令栏中的“草绘”命令，选取理论曲线所在的FRONT平面为草绘平面,RIGHT为平面草参考方向.进入草绘状态。单击命令栏中偏移命令，在“类型”中选择“环”，单击已经建立的理论齿廓曲线输入偏移距离“R1”点击“确定”得到实际齿廓曲线。单击“确定”完成草绘。如右图：5.单击命令栏中“拉伸”命令，选取理论曲线所在的FRONT平面为草绘平面,RIGHT为平面草参考方向.进入草绘状态。单击命令栏中“选用”命令在“类型”中选择“单一”，单击已经建立的实际齿廓曲线，并在草绘平面中绘出轮毂，选择“确认”命令完成草绘。定义拉伸长度为“对称拉伸”，拉伸值为“7”，单击“确认”完成拉伸。结果如图：6.激波轮的三维实体的参数化。考虑到改变激波轮的参数变化时,其它的非参数关键尺寸也应该做相应的变化，需要建立相关尺寸。激波轮主要尺寸:激波轮的理论齿廓曲线与实际齿廓曲线的偏距:大小为R1。单击菜单栏中“工具”命令，选择“关系”命令弹出窗口,建立关系d0=R1’，单击“确认”选项完成关系建立。单击工具栏中“再生成”命令，使模型依据建立的参数、关系进行重新生成。结果如右图：三、保持架的参数化建模1.新建零件保持架文档。2.创建基本参数。点击菜单栏中“工具”打开“参数”单击”加号”创建保持架的基本参数：R基圆半径、R1滚柱半径、A波幅、ZG外齿圈齿数推杆长度、ZJ激波轮齿数。3.保持架的三维主体造型。单击命令栏中。选取RIGHT平面为草绘平面,TOP为平面草参考方向，进入草绘。创建如右图草绘,尺寸如图。点击“确认”完成草绘。在“旋转建模”命令定义栏中定义旋转角度为“360”，单击“确认”完成旋转建模。结果如右图：4.保持架上开方槽。为了在保持架上开方槽,先建立推杆方槽的草绘平面,该平面跟RIGHT平面平行并且与保持架外切。单击命令栏中“基准面”命令弹出对话框“选取RIGHT平面为参考，并与保持架外切”，单击[确定]完成操作。单击命令栏中“拉伸”命令，选取刚建立的DTM1平面为草绘平面,TOP为平面草参考方向，进入草绘状态.。创建如右图草绘，单击“确认”完成草绘。在拉伸定义栏中如图定义：并完成拉伸定义。5.再建立方槽的辅助轴线。单击命令栏中“轴线”命令，选取DTM1平面为垂直平面,并用TOP与FRONT做为定位的平面，单击“确定”完成操作。为了阵列方便，建立拉伸与轴的组。创建方槽与轴的组阵列，利用阵列创建其他方槽特征。单击命令栏中“阵列”命令，选择“保持架轴线”作为阵列参照，如图下图定义阵列参数，并完成阵列定义。。结果如右图：6.保持架的三维实体的参数化。为了使保持架参数变化时，其他非参数尺寸随着变化，需建立参数关系。单击菜单栏“工具”选择“关系”弹出对话框，建立关系：d2=(R-R1+A+0.25-0.1)*2D3=(R-R1+A+0.25)*2d1=(R+R1-A-0.25)*2单击“确认”选项完成关系建立。单击工具栏中命令，使模型依据建立的参数、关系进行重新生成。四、滚柱的三维实体建模1.新建零件滚柱文档。2.创建基本参数。点击菜单栏中“工具”打开“参数”单击”加号”创建滚柱的基本参数：R1滚柱半径3.创建滚柱三维实体。单击命令栏中“拉伸”命令，选取FRONT平面为草绘平面,RIGHT为平面参考方向，进入草绘状态。绘制“直径为7的圆”完成草绘。在拉伸定义中选择“对称拉伸”长度为“7”，完成拉伸定义。结果如图：4.滚柱的三维实体参数化。为了在装配设计的方便,建立滚柱滑动中心轴线，单击命令栏中“轴线”命令，选取RIGHT面为放置参照TOP与FRONT两平面为偏移参照，并完成定义。建立参数关系，单击菜单栏中“关系”命令，关系如下图，单击“确认”选项完成关系建立。单击工具栏中命令，使模型依据建立的参数、关系进行重新生成五、外齿圈的参数化建模1．新建外齿圈文档。2．创建基本参数。点击菜单栏中“工具”打开“参数”单击”加号”创建外齿圈的基本参数：R基圆半径、A波幅、ZG外齿圈齿数、R2滚柱半径。3．在命令栏中单击“曲线”命令，选择“从方程”选择“完成”选项，选择系统的坐标系为方程坐标系，并设置为“笛卡尔坐标”，单击“方程”弹出对话框，输入曲线方程，如图。保存后并关闭对话框。单击“确定”完成曲线定义。得到理论轮廓图。4．单击命令栏中的单击命令，选取理论曲线所在的FRONT平面为草绘平面,R