基于Proe的齿轮建模研究
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基于PRO/E WILDFIRE 5.0直齿齿轮参数化建模齿轮是一种广泛应用的非常重要的机械零件之一,广泛应用于传动、变速等方面。
在设计齿轮时,会牵涉到齿轮的建模,如果能将齿轮建模参数化,会为设计节省大量的时间且提高准确性,下面具体介绍基于PRO/E WILDFIRE5.0参数化建模的过程。
说明齿轮是一种参数化的零件,一个直齿轮的形状,可以由它的模数、齿数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数以及齿宽完全确定。
只要修改这些参数的数值,就可以改变齿轮的形状。
步骤1,创建新文件。
单击“文件”工具栏中的按钮,或者单击【文件】→【新建】,系统弹出“新建”对话框,输入所需要的文件名“straight_gear”,取消“使用缺省模板”选择框后,单击【确定】,系统自动弹出“新文件选项”对话框,在“模板”列表中选择“mmns_part_solid”选项,单击【确定】,系统自动进入零件环境。
步骤2,设置齿轮参数。
在主菜单中,单击【工具】→【参数】后,系统弹出“参数”对话框,如图1-1所示。
图1-1“参数”对话框在“参数”对话框中,单击按钮,依次将齿轮的参数添加至“参数”列表框中,完成后,单击【确定】。
齿轮的各个参数如表1所示。
表1齿轮参数参数名称类型数值说明M实数2模数Z整数25齿数ALPHA实数20压力角HAX实数1齿顶高系数CX实数0.25顶隙系数B实数30齿厚HA实数齿顶高HF实数齿根高X实数0.3变位系数DA实数齿顶圆直径DF实数齿根圆直径DB实数基圆直径D实数分度圆直径S实数分度圆弦齿厚说明我国的国家标准中规定,压力角为20°,齿顶高系数为1,齿隙系数为0.25。
所以只需要模数、齿数及宽度三个数值,就可以完全确定一个齿轮的形状了。
步骤3,绘制齿轮的基本圆。
在“基准”工具栏中单击按钮,打开“草绘”对话框。
选择FRONT平面作为草绘平面后,绘制任意尺寸的四个同心圆,如图1-2所示。
完成后单击按钮,退出草绘环境。
摘要摘要本文基于Pro/E的渐开线齿轮的精确建模方法,利用了Pro/E强大的参数化设计功能,建立复合渐开线齿轮的参数化通用模型,设计新的齿轮时,直接输入齿轮的各项参数即可,则可自动生成齿轮。
复合齿轮是具有内外啮合的复杂模型,本文在圆柱直齿轮的基础上,根据内齿轮加工工艺,对内齿进行整体快速建模,避免了重复建模和衍生误差,提高了精度且利于后期处理。
另外本文还进行了齿轮的装配,且利用Pro/E中的Mechanism模块,对齿轮进行机构运动仿真,并对其测量结果进行了分析,制作了直观的传动动画。
关键词:复合齿轮渐开线参数化建模机构运动仿真ABSTRACTABSTRACTThis paper described the accurate modeling method based on Pro / E involute gear,Established Generic model of the parameters of the composite involute gear using of powerful parametric design capabilities of Pro / E. when produced the new gear, we only needed to input the parameters of the new gear directly, and it could be generated gear automatically.The composite gear is a complexity model with internal and external meshing gear .On the basis of the spur gear, according to the process of the internal gear, the modeling was created overall rapidly. The method avoided modeling Repeatedly and appearing derivative errors, It could improve the accuracy and be helpful to the post-processing .Otherwise, the article also introduced the assembly ,and utilized the Mechanism module in the Pro / E conducted the mechanism motion simulation of the gear . We analyzed the measurement results, produced intuitive animation.Key words: composite gear involute line parametric modeling mechanism motion simulation目录目录第一章绪论 (1)1.1P RO/E参数化建模简介 (1)1.1.1参数介绍 (1)1.1.2关系的介绍 (2)1.2研究目的 (4)1.3研究现状 (5)1.3.1齿轮建模现状 (5)1.3.2参数化设计研究现状 (6)1.4本课题研究内容 (7)第二章软件介绍 (9)2.1P RO/E概述 (9)2.2P RO/E特点 (9)2.3P RO/E在参数化方面的优势 (11)2.4本章小结 (12)第三章渐开线齿轮的介绍 (13)3.1齿轮渐开线的生成原理 (13)3.1.1渐开线的数学描述 (13)3.1.2渐开线的参数方程 (14)3.2齿轮啮合特性 (14)3.3渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸 (15)3.3.1渐开线齿轮的基本参数 (15)3.2.2渐开线齿轮各部分的几何尺寸 (15)3.4基于P RO/E渐开线齿轮三维建模及参数设计思想 (16)3.4.1参数化建模的基本原理 (16)3.4.2齿轮三维建模的思路 (16)基于P ro/E的复合渐开线齿轮精确建模方法3.5齿轮参数化建模的设计流程 (17)3.6本章小结 (17)第四章复合齿轮参数化建模 (19)4.1渐开线复合齿轮相关参数的确定 (19)4.2渐开线复合齿轮P RO/E实现 (20)4.2.1 绘制外啮合齿轮 (20)4.2.2 绘制内啮合齿轮 (29)4.3齿轮装配及仿真 (33)4.3.1创建箱体 (33)4.3.2齿轮装配及运动机构仿真 (35)4.4本章小结 (41)第五章总结 (42)致谢 (43)参考文献 (44)1第一章绪论第一章绪论1.1 Pro/E参数化建模简介参数化设计是Pro/E重点强调的设计理念。
基于Pro/e少齿数(Z=2)齿轮传动的建模与研究[摘要]:阐述了少齿数渐开线圆柱齿轮机构的传动特点, 论述了渐开线和过渡曲线的方程推倒及其参数的确定,阐明了变位系数、螺旋角和几何尺寸的确定及计算, 从而奠定了少齿数渐开线圆柱齿轮机构机构学的理论基础。
齿轮的参数化设计是提高齿轮建模效率的有效途径,基于Pro /E Wildfire 4.0 平台的参数化精确建模功能, 通过编Pro/E的模型程序, 实现了少齿数齿轮自动化建模设计, 并且实现齿轮基本参数的改变自动生成新齿轮。
该齿轮设计方法可使设计人员方便快捷地实现齿轮的三维特征造型设计,从而提高设计效率。
[关键词]:坐标转换少齿数变位系数 PROE软件传动仿真Based on PROE(Z = 2) less teeth of Gear drive'sModeling and ResearchWang jun(Grade04,Class1,Major Machine design manufacture and automation,Mechanical engineering institute Dept,Shanxi University of Technology, Hanzhong 723003, Shanxi)Tutor: Wang BaominAbstract:In this paper, we first introduce the determ ination of engaging point, and the characteristics of involute、conjugate profile. In section 2, we present methods for determ ining the modification coefficient, helical angle, and geometric size of low number teeth involute spur gear mechanism. Some conclnsions are drawn in section 3. The gear is to improve the design parameters of gear modeling efficient and effective way, based on the Pro/E Wildfire 4.0 platform for accurate modeling parameters of the function of an editorial Pro / E of the model program, has less teeth gear design automation modeling, and To achieve the basic parameters change gears automatically generate a new gear. The gear design allows designers to quickly and easily achieve the three-dimensional characteristics of gear design, thereby improving the efficiency of the design.Key words:Coordinate Conversion; Low-number Teeth; Modification coefficient; PRO/E software; Transmission; Simulatio目录1前言 (1)1.1研究意义 (1)1.2少齿数齿轮现状分析 (1)1.3齿轮成形技术的现状 (2)1.4P RO/E NGINEER (2)2 理论分析与研究阶段 (4)2.1理论基础 (4)2.2坐标转换法推导齿轮齿廓线方程 (5)2.1.1 齿廓曲线普遍方程式的推导 (5)2.2.2 齿轮的渐开线的方程式求解 (7)2.2.3 齿轮的过渡曲线的方程式求解 (11)2.3少齿数计算过程 (13)2.3.1 数据初定 (13)2.3.2 设计结果校核计算 (14)2.3.3 修正设计结果 (20)3 三维建模 (22)3.1软件简介 (22)3.1.1 Pro/Engineer软件包 (22)3.1.2 Pro/ASSEMBLY 安装模块 (23)3.2参数化技术简析 (23)3.3齿轮的参数化建模设计 (24)3.3.1 零件分析 (24)3.3.2 绘制齿轮 (25)3.4参数化问题分析 (32)4 其他零件的设计建模 (34)4.1轴 (34)4.2轴承 (34)4.3端盖 (35)4.4箱体 (36)4.5箱盖 (37)5 减速器的装配总成 (38)5.1零件装配的基本流程 (38)5.2装配过程中常用的配合方法 (38)5.3装配 (39)6 减速器的运动仿真 (41)6.1运动仿真 (41)6.2.1 运动仿真概述 (41)6.2.2 减速器仿真 (41)总结 (42)致谢 (43)参考文献 (44)外文翻译 (45)附录 (55)附录A基本理论依据 (55)附录B齿轮绘制在PROE软件中的公式程序化过程 (56)附录C C语言验证程序 (59)附录D A UTOLISP 程序 (60)1前言1.1 研究意义可以在传动比不变的情况下减少齿轮传动的体积与尺寸。
基于Pro/E的渐开线斜齿圆柱齿轮精确建模一、理论知识因渐开线直齿圆柱齿轮沿其轴向有一定宽度,故渐开线齿廓沿齿轮轴向形成一齿面。
该齿面的形成原理如下图a所示,发生面S沿基圆柱作纯滚动时,它上面的一条与基圆柱母线NN 平行的直线KK展成直齿轮的齿面,称为渐开柱面。
斜齿轮的齿面形成原理如下图b,发生面S沿基圆柱作纯滚动时,它上面的一条与基圆柱母线成夹角βb的斜直线KK展成斜齿轮的齿面,称为渐开螺旋面。
渐开螺旋面与齿轮端面(垂直于齿轮轴线的截面)的交线仍是渐开线;但它与基圆柱面以及和基圆柱同轴线的任一圆柱面的交线均为螺旋线。
基圆柱螺旋线AA(见图b)的切线与齿轮轴线所夹的锐角βb称为基圆柱螺旋角,简称基圆螺旋角。
显然,βb愈大,轮齿的齿向愈偏斜;但若βb=0时,斜齿轮就变成直齿轮。
由于斜齿轮的齿面为渐开螺旋面,故其端面齿形与法面(垂直于轮齿方向的截面)齿形是不同的。
因此,端面和法面的参数也不同。
斜齿轮切齿刀具的选择及轮齿的切制以法面为准,其法面参数取标准值。
而斜齿轮的几何尺寸计算却按端面参数进行,为此必须建立端面参数与法面参数之间的换算关系。
(1)分度圆柱螺旋角β和基圆柱螺旋角βb斜齿轮分度圆柱螺旋线的切线与其轴线所夹的锐角称为分度圆柱螺旋角,简称分度圆螺旋角或螺旋角,用β表示。
斜齿轮不同截面的齿形参数的关系取决于螺旋角,且用它表示斜齿轮轮齿倾斜的程度。
β和βb之间的关系如图所示,将斜齿轮的分度圆柱和基圆展开,可得其中L为螺旋线的导程,即为螺旋线绕基圆柱一周后上升的高度,斜齿轮任一圆柱面的螺旋线的导程应相同。
因此即式中,αt为斜齿轮的端面压力角。
法面模数m n与端面模数m t如图所示,斜齿条的法面齿距p n与端面齿距p t存在如下关系:即故法面压力角αn与端面压力角αt为了便于分析,用斜齿条说明法面压力角αn与端面压力角αt之间的关系。
在图中,角αn的对边和角αt的对边存在如下关系:考虑到,则有故法面齿顶高系数h*an与端面齿顶高系数h*at对于斜齿轮,其法面齿顶高与端面齿顶高是相同的,因此有:故:同理,其顶隙系数也存在如下关系:(5)法面变位系数x n与端面变位系数x t斜齿轮的变位距离不论是从法面看还是从端面看均应相同,即,故有:斜齿轮的法面齿形及当量齿数由于斜齿轮的强度计算、制造等都是以法面为准,因此需要知道斜齿轮的法面齿形。
基于Pro/E的齿轮参数化设计一、齿轮设计实现文件// chilunsheji.cpp : 定义DLL 的初始化例程。
#include "stdafx.h"#include "chilunsheji.h"#include "LoadDlg.h"#include "ProMenu.h"#include "ProUtil.h"#include "ProMenubar.h"#include <ProMessage.h>///////////////Functions declarationint GearDesign1MenuActFn();static uiCmdAccessState AccessAvailable(uiCmdAccessMode);#ifdef _DEBUG#define new DEBUG_NEW#endifint GearDesign1();int GearDesign2();// CchilunshejiAppBEGIN_MESSAGE_MAP(CchilunshejiApp, CWinApp)END_MESSAGE_MAP()// CchilunshejiApp 构造CchilunshejiApp::CchilunshejiApp()// 唯一的一个CchilunshejiApp 对象CchilunshejiApp theApp;// CchilunshejiApp 初始化///////////////FUNCTION: user_initialize()extern "C" int user_initialize(){ProError status;ProFileName MsgFile;uiCmdCmdId PushButton_cmd_id;ProStringToWstring(MsgFile,"Message1.txt");//设置菜单信息文件名//status=ProMenubarMenuAdd ("GearDesign", "GearDesign","Utilities", PRO_B_TRUE, MsgFile);ProCmdActionAdd("PushButtonAct",(uiCmdCmdActFn) GearDesign1MenuActFn, uiCmdPrioDefault,AccessAvailable,PRO_B_TRUE,PRO_B_TRUE,&PushButton_cmd_id); ProMenubarmenuPushbuttonAdd("GearDesign","GearDesign1","GearDesign1","GearDesign 1", NULL, PRO_B_TRUE, PushButton_cmd_id, MsgFile);return status;ProMenubarmenuPushbuttonAdd("GearDesign","GearDesign2","GearDesign2","GearDesign2", NULL, PRO_B_TRUE, PushButton_cmd_id, MsgFile);66return status;}/////////////////////FUNCTION: user_terminate()extern "C" void user_terminate(){AFX_MANAGE_STA TE(AfxGetStaticModuleState());}BOOL CchilunshejiApp::InitInstance(){CWinApp::InitInstance();return TRUE;}static uiCmdAccessState AccessAvailable(uiCmdAccessMode access_mode) {return (ACCESS_A V AILABLE);}二、齿轮设计对话框实现文件#include "stdafx.h"#include "chilunsheji.h"#include "LoadDlg.h"#include "LoadDlg2.h"#include "LoadDlg3.h"#include "LoadDlg4.h"#include <ProSolid.h>#include <math.h>#include "ProUtil.h"#include <ProWindows.h>#include <ProParameter.h>#include <ProParamval.h>IMPLEMENT_DYNAMIC(CLoadDlg, CDialog) CLoadDlg::CLoadDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/): CDialog(CLoadDlg::IDD, pParent){}CLoadDlg::~CLoadDlg(){}void CLoadDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) {CDialog::DoDataExchange(pDX);}BEGIN_MESSAGE_MAP(CLoadDlg, CDialog)67return status;}/////////////////FUNCTION: user_terminate()extern "C" void user_terminate(){AFX_MANAGE_STA TE(AfxGetStaticModuleState()); }BOOL CchilunshejiApp::InitInstance(){CWinApp::InitInstance();return TRUE;}static uiCmdAccessState AccessAvailable(uiCmdAccessMode access_mode) {return (ACCESS_A V AILABLE);}二、齿轮设计对话框实现文件#include "stdafx.h"#include "chilunsheji.h"#include "LoadDlg.h"#include "LoadDlg2.h"#include "LoadDlg3.h"#include "LoadDlg4.h"#include <ProSolid.h>#include <math.h>#include "ProUtil.h"#include <ProWindows.h>#include <ProParameter.h>#include <ProParamval.h>IMPLEMENT_DYNAMIC(CLoadDlg, CDialog)CLoadDlg::CLoadDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/): CDialog(CLoadDlg::IDD, pParent){}CLoadDlg::~CLoadDlg(){}void CLoadDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX){CDialog::DoDataExchange(pDX);}BEGIN_MESSAGE_MAP(CLoadDlg, CDialog)67ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON1, &CLoadDlg::OnBnClickedButton1) ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON2, &CLoadDlg::OnBnClickedButton2) ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON3, &CLoadDlg::OnBnClickedButton3) END_MESSAGE_MAP()void CLoadDlg::OnBnClickedButton1(){AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState());int status;CLoadDlg2 LoadDlg;status=LoadDlg.DoModal();}void CLoadDlg::OnBnClickedButton2(){AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState());int status;CLoadDlg3 LoadDlg;status=LoadDlg.DoModal();}void CLoadDlg::OnBnClickedButton3(){AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState());int status;CLoadDlg4 LoadDlg;status=LoadDlg.DoModal();}三、直齿圆柱齿轮对话框实现文件// LoadDlg2.cpp : 实现文件#include "stdafx.h"#include "chilunsheji.h"#include "LoadDlg2.h"#include <ProSolid.h>#include <math.h>#include "ProUtil.h"#include <ProWindows.h>#include <ProParameter.h>#include <ProParamval.h>IMPLEMENT_DYNAMIC(CLoadDlg2, CDialog)CLoadDlg2::CLoadDlg2(CWnd* pParent /*=NULL*/): CDialog(CLoadDlg2::IDD, pParent){M_Z=17;M_ANGLE=20;68M_C=0.25;M_M=10;M_HA=1;M_B=100;M_D=0;M_DB=0;M_DA=0;M_TIP_RAD=0;M_DF=0;}CLoadDlg2::~CLoadDlg2(){}BEGIN_MESSAGE_MAP(CLoadDlg2, CDialog)ON_BN_CLICKED(IDOK, &CLoadDlg2::OnBnClickedOk)ON_BN_CLICKED(IDCANCLE, &CLoadDlg2::OnBnClickedCancle)ON_BN_CLICKED(IDC_mokuaichongsheng,&CLoadDlg2::OnBnClickedmokuaichongsheng)END_MESSAGE_MAP()void CLoadDlg2::OnBnClickedOk(){OnOK();ProMdl model;ProModelitem modelitem;ProNameParamName1,ParamName2,ParamName3,ParamName4,ParamName5,ParamName6;//wchar_t *ParamName;ProParameter param1,param2,param3,param4,param5,param6;ProParamvalue value1,value2,value3,value4,value5,value6;ProError status;UpdateData(true);status=ProMdlCurrentGet(&model);if (status!=PRO_TK_NO_ERROR)return ;ProMdlToModelitem(model, &modelitem);ProStringToWstring(ParamName1,"Z");ProStringToWstring(ParamName2,"ANGLE");ProStringToWstring(ParamName3,"C");ProStringToWstring(ParamName4,"M"); ProStringToWstring(ParamName5,"HA"); ProStringToWstring(ParamName6,"B");status=ProParameterInit(&modelitem,ParamName1,¶m1); status=ProParameterInit(&modelitem,ParamName2,¶m2); status=ProParameterInit(&modelitem,ParamName3,¶m3);69 status=ProParameterInit(&modelitem,ParamName4,¶m4); status=ProParameterInit(&modelitem,ParamName5,¶m5); status=ProParameterInit(&modelitem,ParamName6,¶m6); if (status==PRO_TK_NO_ERROR){ProParameterValueGet(¶m1, &value1);value1.value.d_val=M_Z;ProParameterValueSet(¶m1, &value1);//ZProParameterValueGet(¶m2, &value2);value2.value.d_val=M_ANGLE;ProParameterValueSet(¶m2, &value2);//ANGLEProParameterValueGet(¶m3, &value3);value3.value.d_val=M_C;ProParameterValueSet(¶m3, &value3);//CProParameterValueGet(¶m4, &value4);value4.value.d_val=M_M;ProParameterValueSet(¶m4, &value4);//M//获得参数值(HA)ProParameterValueGet(¶m5, &value5);value5.value.d_val=M_HA;ProParameterValueSet(¶m5, &value5);//HAProParameterValueGet(¶m6, &value6);value6.value.d_val=M_B;ProParameterValueSet(¶m6, &value6);//BProSolidRegenerate ((ProSolid)model,PRO_B_TRUE);ProWindowRepaint(PRO_V ALUE_UNUSED);UpdateData(false);}}void CLoadDlg2::OnBnClickedCancle(){OnCancel();}void CLoadDlg2::OnBnClickedmokuaichongsheng(){{ProMdl model;ProModelitem modelitem;ProNameParamName1,ParamName2,ParamName3,ParamName4,ParamName5,ParamName6;//wchar_t *ParamName;ProParameter param1,param2,param3,param4,param5,param6;ProParamvalue value1,value2,value3,value4,value5,value6;70ProError status;UpdateData(true);status=ProMdlCurrentGet(&model);if (status!=PRO_TK_NO_ERROR)return ;ProMdlToModelitem(model, &modelitem);ProStringToWstring(ParamName1,"Z");ProStringToWstring(ParamName2,"ANGLE");ProStringToWstring(ParamName3,"C");ProStringToWstring(ParamName4,"M");ProStringToWstring(ParamName5,"HA");ProStringToWstring(ParamName6,"B");status=ProParameterInit(&modelitem,ParamName1,¶m1);status=ProParameterInit(&modelitem,ParamName2,¶m2);status=ProParameterInit(&modelitem,ParamName3,¶m3);status=ProParameterInit(&modelitem,ParamName4,¶m4); status=ProParameterInit(&modelitem,ParamName5,¶m5); status=ProParameterInit(&modelitem,ParamName6,¶m6); if (status==PRO_TK_NO_ERROR){ProParameterValueGet(¶m1, &value1);value1.value.d_val=M_Z;ProParameterValueSet(¶m1, &value1);//ZProParameterValueGet(¶m2, &value2);value2.value.d_val=M_ANGLE;ProParameterValueSet(¶m2, &value2);//ANGLEProParameterValueGet(¶m3, &value3);value3.value.d_val=M_C;ProParameterValueSet(¶m3, &value3);//CProParameterValueGet(¶m4, &value4);value4.value.d_val=M_M;ProParameterValueSet(¶m4, &value4);//MProParameterValueGet(¶m5, &value5);value5.value.d_val=M_HA;ProParameterValueSet(¶m5, &value5);//HAProParameterValueGet(¶m6, &value6);value6.value.d_val=M_B;ProParameterValueSet(¶m6, &value6);//BM_D=M_Z*M_M;//DM_DB=M_D*cos(M_ANGLE);//DBM_DA=M_D+2*M_M*M_HA;//DAM_TIP_RAD=3.1415*M_M/8;//TIP_RADM_DF=M_D-2*M_M*(M_HA+M_C);//DF71ProSolidRegenerate ((ProSolid)model,PRO_B_TRUE);ProWindowRepaint(PRO_V ALUE_UNUSED);UpdateData(false);}}}BOOL CLoadDlg2::OnInitDialog(){CDialog::OnInitDialog();ProMdl model;ProModelitem modelitem;ProNameParamName1,ParamName2,ParamName3,ParamName4,ParamName5,ParamName6;//wchar_t *ParamName;ProParameter param1,param2,param3,param4,param5,param6;ProParamvalue value1,value2,value3,value4,value5,value6; ProError status;status=ProMdlCurrentGet(&model);if (status!=PRO_TK_NO_ERROR){ProMdlToModelitem(model, &modelitem); ProStringToWstring(ParamName1,"Z"); ProStringToWstring(ParamName2,"ANGLE"); ProStringToWstring(ParamName3,"C"); ProStringToWstring(ParamName4,"M"); ProStringToWstring(ParamName5,"HA");ProStringToWstring(ParamName6,"B");status=ProParameterInit(&modelitem,ParamName1,¶m1); status=ProParameterInit(&modelitem,ParamName2,¶m2); status=ProParameterInit(&modelitem,ParamName3,¶m3);status=ProParameterInit(&modelitem,ParamName4,¶m4);status=ProParameterInit(&modelitem,ParamName5,¶m5);status=ProParameterInit(&modelitem,ParamName6,¶m6);if (status==PRO_TK_NO_ERROR){ProParameterValueGet(¶m1, &value1);M_Z=value1.value.d_val;ProParameterValueSet(¶m1, &value1);//ZProParameterValueGet(¶m2, &value2);M_ANGLE=value2.value.d_val;ProParameterValueSet(¶m2, &value2);//ANGLEProParameterValueGet(¶m3, &value3);M_C=value3.value.d_val;72ProParameterValueSet(¶m3, &value3);//CProParameterValueGet(¶m4, &value4);M_M=value4.value.d_val;ProParameterValueSet(¶m4, &value4);//MProParameterValueGet(¶m5, &value5);M_HA=value5.value.d_val;ProParameterValueSet(¶m5, &value5);//HAProParameterValueGet(¶m6, &value6);M_B=value6.value.d_val;ProParameterValueSet(¶m6, &value6);//B}}return TRUE; // return TRUE unless you set the focus to a control }void CLoadDlg2::DoDataExchange(CDataExchange* pDX){CDialog::DoDataExchange(pDX);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT1, M_Z);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT2, M_ANGLE);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT3, M_C);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT4, M_M);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT5, M_HA);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT6, M_B);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT7, M_D);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT8, M_DB);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT9, M_DA);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT10, M_TIP_RAD);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT11, M_DF);}四、直齿圆锥齿轮对话框实现文件// LoadDlg3.cpp : 实现文件#include "stdafx.h"#include "chilunsheji.h"#include "LoadDlg3.h"#include <ProSolid.h>#include <math.h>#include "ProUtil.h"#include <ProWindows.h>#include <ProParameter.h>#include <ProParamval.h>IMPLEMENT_DYNAMIC(CLoadDlg3, CDialog)CLoadDlg3::CLoadDlg3(CWnd* pParent /*=NULL*/)73DDX_Text(pDX, IDC_EDIT7, M_BETA);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT8, M_S);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT9, M_GAMMA);}六、响应文件//响应函数#include"stdafx.h"#include"LoadDlg.h"#include"chilunsheji.h"#include "LoadDlg.h"int GearDesign1MenuActFn(){AfxMessageBox(_T("齿轮"));AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState());int status;CLoadDlg LoadDlg;status=LoadDlg.DoModal();if(status==0){AfxMessageBox(_T("对话框创建失败"));}return status;}七、直齿圆柱齿轮对话框头文件#pragma once#include"resource.h"class CLoadDlg2 : public CDialog{DECLARE_DYNAMIC(CLoadDlg2)public:CLoadDlg2(CWnd* pParent = NULL); // 标准构造函数virtual ~CLoadDlg2();enum { IDD = IDD_DIALOG2 };protected:virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV 支持DECLARE_MESSAGE_MAP()public:afx_msg void OnEnChangeRichedit26();double M_Z;double M_ANGLE;double M_C;85double M_M;double M_HA;double M_B;double M_D;double M_DB;double M_DA;double M_TIP_RAD;double M_DF;public:afx_msg void OnBnClickedOk();public:afx_msg void OnBnClickedCancle();public:afx_msg void OnBnClickedmokuaichongsheng();public:afx_msg void OnEnChangeEdit1();public:afx_msg void OnEnChangeEdit2();public:afx_msg void OnEnChangeEdit3(); public:afx_msg void OnEnChangeEdit4(); public:afx_msg void OnEnChangeEdit5(); public:afx_msg void OnEnChangeEdit6(); public:afx_msg void OnEnChangeEdit7(); public:afx_msg void OnEnChangeEdit8(); public:afx_msg void OnEnChangeEdit9(); public:afx_msg void OnEnChangeEdit10(); public:afx_msg void OnEnChangeEdit11(); public:virtual BOOL OnInitDialog();};86。
摘要Pro/Enginer是美国PTC公司的产品,于1988年问世。
在诞生的十多年间,经历了20多次改版,成为世界及中国地区最普及的3D CAD/CAM系统的标准软件。
广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、加点、玩具、航天等行业。
它是全方位的3D产品开发软件包,集合了零件设计、产品装配、模具开发、加工制造、钣金件设计、工业设计、逆向工程、自动测量、机构分析、产品数据库管理等功能。
从而缩短了产品开发的时间并简化了开发流程。
齿轮同样是工业生产的重要组成部分。
在齿轮生产过程中,Pro/E同样扮演着重要角色。
在齿轮行业中,由于齿轮本身的特殊性,参数化应用比较普遍。
参数化是基于几何约束的数学方法、是基于几何原理的人工智能方法、基于特征模型的造型方法。
本课题齿轮参数化建模主要对象是工业生产中常用的组件的建模。
目的是更加深入学习及齿轮及蜗杆、涡轮的设计方法和结构特征。
毕业设计是本门学科的重要组成部分,是平常学习的检测,实践性是平常教学生活不可替代的。
关键词:Pro/E;齿轮;建模;参数化AbstractPro/Enginer is America PTC products, came out in 1988.Born in ten years, has experienced 20 times of revision, become the standard software 3D CAD/CAM system in the world and China's most popular.Widely used in electronics, machinery, tooling, industrial design, automotive, aerospace and other industries, toy, add.It is the all directions 3D product development software package. A collection of parts design, product assembly, mold development, manufacturing, sheet metal parts design, industrial design, reverse engineering, automatic measurement, mechanism analysis, database management and other functions.In order to shorten product development time and simplify the development process.Gear is an important part of industrial production.In the gear production process, Pro/E also plays an important role.In the gear industry, due to the special nature of the gear itself, the parameter is widely used.Parameterization is based on mathematical method, the geometric constraint is based on artificial intelligence method, based on the principle of geometric modeling method of feature model.The gear parametric modeling is mainly used in the modeling of components in industrial production.The purpose is to design method and structure characteristics of more in-depth study of gear and the worm, worm. Graduation design is an important part of the subject, is the detection of common learning, common practice is irreplaceable teaching life.Keywords: Pro/E; Gear; Modeling; Parameter目录第一章绪论 (1)1.1齿轮 (1)1.2参数化设计 (1)1.3课题的意义 (2)第二章直齿轮的参数化设计 (3)2.1直齿轮的建模 (3)2.2创建轮齿的基本圆 (4)2.3创建轮廓曲线 (5)2.4建立齿轮实体特征 (6)2.5轮齿的特征 (7)第三章斜齿轮的参数化设计 (8)3.1新文件的建立 (8)3.2添加参数关系 (8)3.4 轮廓曲线的建立 (10)3.5 创建齿根圆实体特征 (11)3.6 创建轮齿特征 (11)第四章蜗杆的参数建模 (12)4.1新建文件 (12)4.2 添加参数关系式 (12)4.3 轮齿的创建 (13)第五章涡轮的参数化建模 (15)5.1文件的创建 (15)5.2基准的创建与圆的绘制 (16)5.3 齿轮轮廓的创建 (17)总结与展望 (19)参考文献 (20)谢辞 (21)第一章绪论齿轮是生活及工业生产中的重要组成部分,在数字化的今天,数字融入我们生活的各个方面。
基于Pro/E实现齿轮三维参数化建模魏永乐,晁彩霞辽宁工程技术大学机械学院,辽宁阜新(123000)E-mail:weiyongle@摘要:利用Pro/Engineer系统提供的Pro/Program、Pro/Toolkit等二次开发模块以及功能强大的Visual C++编程工具,在Pro/Engineer系统中实现了齿轮三维参数化建模,提高了齿轮的设计质量和效率。
关键词:Pro/E;二次开发;参数化建摸;齿轮中图分类号:TP391.721.引言齿轮作为最重要的基础传动零件被广泛地应用于各个行业的生产设备中,因此齿轮设计的是否合理,将直接影响到设备的生产效率和寿命。
由于齿轮结构比较复杂,故齿轮的设计和生产过程中,需要进行大量的分析、计算和绘图工作。
在传统的齿轮设计中,齿轮的设计和强度校核过程主要是通过人工完成的,存在计算繁琐、设计周期长、效率低等问题,而且容易出现设计误差和错误,难以实现优化设计。
建立齿轮的三维实体模型,分析齿轮工作状态和受力状况,得到优化齿形,这对于提高齿轮的传动质量和使用寿命有重要意义。
本文以Pro/Engineer为平台,利用Pro/Toolkit等二次开发模块,探讨了直齿渐开线齿轮三维参数化建模的方法,最终实现了齿轮三维模型快速、精确的建立。
并且为进一步实现齿轮的传动及受力分析奠定了基础。
2.Pro/E二次开发工具Pro/Engineer系统是美国PTC公司的优秀产品,提供了产品三维造型设计、加工、分析及绘图等功能的完整CAD/CAE/CAM解决方案。
目前Pro/E软件在我国的机械、模具、汽车、航天、电子、家电、工业设计、玩具等行业取得了广泛的应用。
Pro/E在提供强大的产品设计、分析、制造等功能的同时,还为用户提供了多种二次开发工具,有:族表、用户定义特征、Pro/Program、J-link、Pro/Toolkit等[1]。
本文Pro/Program 和Pro/Toolkit二次开发工具。
机械设计之基于Proe的齿轮建模研讨(doc 40页)基于Proe的齿轮建模研究1 绪论1.1 计算机辅助设计(CAD)的研究现状及发展趋势1.1.1 CAD技术简介CAD技术是随着电子技术和计算机技术的发展而逐步发展起来的,它具有工程及产品的分析计算、几何建模、仿真与试验、绘制图形、工程数据库管理和生成设计文件等功能。
进二十年来,由于计算机硬件性能的不断提高,CAD技术有了大规模的发展。
目前CAD计算已经应用于许多行业,如机械、汽车、飞机、船舶、电子、轻工、建筑、化工、纺织及服装等。
CAD技术应用于机械类产品设计的比例最大,机械CAD在整个工程CAD中占有比较重要的位置。
1.1.2 CAD软件现状、主要分类,及各自的主要特色CAD是工程技术人员以计算机为工具,对产品和工程进行设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。
根据模型的不同,CAD系统一般可分为二维CAD系统和三维CAD系统:二维CAD系统一般将产品和工程设计图纸看成是“点、线、圆、弧、文本……”等几何元素的集合,所依赖的数学模型是几何模型[1]。
目前使用最多的是Autodesk 公司的AutoCAD软件。
CAD系统应满足并行设计的要求:并行工程的关键是用并行设计方法代替串行设计方法。
产品在设计过程中可以容易地被分解为不同的模块,分别由不同设计人员分工进行设计.然后通过计算机网络进行组装和集成。
在产品的开发过程中,使开发组成员易于实现半结构化通信.同时不同的设计层具有不同的管理使用权限。
对产品建立统一的数据模型后进行动态管理。
CAD系统应满足灵活的虚拟现实技术:设计人员可在虚拟现实中创造新的产品模型。
并检查设计效果,可以及早看到新产品的外形,以便从多方面观察和评审所设计的产品:可以运用虚拟工具任意改变产品的外形而无需耗费材料及占用加工设备。
这种方法可尽早地发现在产品研制过程的最初阶段出现的设计缺陷如结构空间的干涉等问题,以保证设计的准确性。
齿轮实体设计在齿轮模型建立前,首先对模型包含的特征进行分析,并对这些特征进行分类;然后根据齿轮的特点,制定特征建立的顺序。
由于本文减速器中的太阳轮、行星轮均为渐开线型直齿圆柱齿轮,因此本文将以太阳轮为例介绍齿轮在pro/e 中的实体建模方法,行星轮的实体设计则可以在同类型齿轮的基础上直接修改参数而得到。
由优化结果和上文5.1计算,太阳轮的相关参数如下:基圆半径: ra= (m*z*cos (A))/2 =132mm分度圆直径:d=280mm齿顶圆直径:da=307.380mm齿根圆直径:df=255mm齿轮宽度: b=145mm步骤 1 建立新文件(1)单击工具栏中创建新文件的图标(2)输入零件名称:sun_gear→按【】(3)单击按钮进入零件设计工作环境。
步骤 2 以拉伸的方式创建齿轮基体(1)拉伸工具的图标,打开拉伸特征操控板。
选择拉伸为实体,拉伸尺寸为145。
(2)单击仪表板中放置按钮,点选基准平面FRONT为草绘平面。
(3)单击草绘按钮进入草绘工作环境。
(4)绘制大圆直径为307.380,小圆直径为100,键宽为28的草图后,单击按钮,返回到拉伸特征操控板。
单击按钮,完成特征的建立,完成如下图:步骤 3 建立渐开线(1)选择菜单【插入】→【模型基准】→【曲线】命令,系统弹出【得到坐标系】菜单和【曲线:从方程】对话框。
(2)选择坐标类型为【笛卡尔】,系统弹出记事本对话框,在记事本中填写渐开线参数方程[20]。
m=10z=28A=20r= (m*z*cos (A))/2fi=t*90Arc= (pi*r*t)/2x=r*cos (fi) +Arc*sin (fi)y=r*sin (fi)-Arc*cos (fi)z=0(3)选择记事本窗口中的菜单【文件】→【保存】→【退出】命令,关闭记事本窗口,完成对方程式的添加。
(4)单击按钮完成如下图所示的曲线。
步骤 4 建立齿轮的基圆、齿根圆与分度圆(1)单击按钮,打开【草绘的基准曲线】对话框。
基于Pro/E的渐开线圆柱斜齿轮参数化建模Pro/Engineer(Pro/E)是一款广泛应用于三维建模、产品设计和制造的软件。
渐开线圆柱斜齿轮是机械传动系统中常见的元件之一,其工作原理是在圆柱体表面上切削上与一定曲线相切之后的齿。
本文将介绍如何在Pro/E中进行渐开线圆柱斜齿轮的参数化建模。
首先,在Pro/E中新建一个Part,定义基本参数。
我们选择模板中“英制”的单位系统,并定义模块为1.5,公法径为30,压力角为20°,齿轮宽为20,在偏距方向上进行10次分割,在齿轮高度方向上进行4次分割,并确定齿轮轴线。
接着,我们需要绘制齿轮的基本轮廓,也就是包络线,这个过程可以通过插入一个螺旋曲线实现。
在插入螺旋曲线后,我们需要根据基本参数来“调整”曲线的参数,使其符合所需齿廓,具体来说,需要调整螺旋曲线的升角,升角越小,齿廓越尖锐。
绘制好基本轮廓之后,我们需要对齿廓进行剖面修整,以适应齿面的要求。
通过插入一个椭圆形的剖面,再通过曲面拆分等命令,我们可以对剖面进行修整。
修整完成之后,我们需要对基本齿廓进行相应的平移和旋转,使之符合剖面修整后的齿面形状。
最后,我们需要对齿面进行修整,以达到所需的斜齿轮效果。
可以使用修整边缘等命令进行修整,修整完成后,我们就成功地完成了渐开线圆柱斜齿轮的参数化建模。
总之,Pro/E提供了丰富的参数化建模工具,可以方便地进行各种齿轮类型的设计,提高设计效率和精度。
通过上述的方法,我们可以从零开始建立一个渐开线圆柱斜齿轮的模型,并进行相应的修改和优化。
在进行数据分析之前,需要明确数据来源和分析目的。
数据来源可能是市场调查、企业内部系统数据、公共数据等等;分析目的也是多种多样的,如了解市场环境、优化产品设计、制定销售策略等等。
在此,我以某电商平台的用户数据为例,进行相关数据的分析。
首先,我们可以统计该电商平台用户的性别比例和年龄分布情况。
数据显示,该平台用户中男性占比为48.5%,女性占比为51.5%;年龄方面,18-30岁的用户占比最高,达到了55.2%,其次是31-45岁的用户,占比为29.5%。
基于PROE的齿轮油泵三维建模设计齿轮油泵是一种常用的润滑设备,用于抽送润滑油或润滑脂到机器和设备的运转部件,以减少摩擦和磨损。
在设计齿轮油泵时,使用专业的计算机辅助设计软件,如PROE(PTC Creo),可以更好地进行三维建模和设计。
首先,需要了解齿轮油泵的工作原理和组成结构。
齿轮油泵由齿轮、泵体、进出口管路、密封件和驱动装置等组成。
齿轮通过旋转运动,不断吸入润滑油并将其压力送至需要润滑的部位,完成润滑作用。
在PROE中进行齿轮油泵的三维建模设计主要包括以下步骤:1.新建零件:在PROE中新建一个零件文件,设定物体的材料、尺寸和单位制等基本参数,并设定零件的坐标系。
2.绘制齿轮:根据齿轮的参数和设计要求,在零件文件中利用PROE提供的绘图工具绘制齿轮的轮廓。
可以根据需要选择绘制直齿轮、斜齿轮或螺旋齿轮等不同类型的齿轮。
3.绘制泵体:利用PROE的绘图工具,在零件文件中绘制泵体的外形。
泵体通常是由多个零件组成,可以使用PROE提供的装配功能将这些零件组装在一起。
4.设计进出口管路:在泵体上设定进出口口径和位置,并绘制相应的管路。
可以通过旋转、平移和拉伸等操作调整管路的尺寸和形状,以确保润滑油能够流畅地进入和流出泵体。
5.设计密封件:根据设计要求,绘制并安装泵体与轴之间的密封件。
可以选择不同种类的密封件,如齿轮油封、轴承和垫圈等。
6.设计驱动装置:根据齿轮油泵的实际应用需求,设计合适的驱动装置,如电动机、齿轮传动和液压传动等。
在设计驱动装置时,还需要考虑驱动装置与齿轮油泵之间的连接方式和传动效率等因素。
7.添加细节:在设计完成基本结构后,可以根据实际需要添加更多细节和功能,如油液过滤器、压力传感器和温度控制器等。
8.检查和优化:完成齿轮油泵的三维建模后,可以使用PROE提供的分析工具对模型进行检查和优化。
通过分析工具,可以检查模型是否符合设计要求,并优化设计,提高齿轮油泵的性能和可靠性。
以上是基于PROE的齿轮油泵三维建模设计的大致步骤,通过使用PROE进行建模设计,可以更准确、高效地完成齿轮油泵的设计工作。
机械设计之基于Proe的齿轮建模研讨机械设计是现代制造业中不可或缺的一环,而齿轮设计则是机械设计中重要的一部分。
齿轮的设计和优化过程中,建模是一个至关重要的步骤。
然而,传统的建模方法手绘效率低、难以保证精度和可靠性。
因此,借助于计算机辅助设计软件,如Proe,成为了促进齿轮设计发展的重要驱动力之一。
本文将针对基于Proe的齿轮建模研讨做进一步阐述。
一、齿轮的基本概念齿轮作为机械传动的关键部件,主要用于传递扭矩和转速。
齿轮的主要构成部分包括齿顶、齿根、齿侧等。
它们的形状和尺寸,决定了齿轮的传动特性和工作性能。
因此,在齿轮的设计过程中,对齿形、齿数、模数、压力角、带宽等参数的选择需要充分考虑传动效率、载荷承受能力和制造加工等因素。
二、Proe齿轮建模流程Proe作为一款强大的三维建模软件,十分适合齿轮的建模设计。
它能够通过简单的操作完成准确的齿轮建模,同时还可以进行齿轮模拟及性能分析。
1.新建零件模型在Proe中打开新建零件模型窗口,选择齿轮的外观形状和基础参数,如齿数、模数、齿宽、齿顶高等,在运用工具绘画工具绘制。
在齿轮的绘制过程中,通过鼠标中键旋转、移动,可以快速的将形体模型进行视角的变换。
2.添加齿形函数当设置齿数、压力角、棱角系数等参数完成后,需要给齿轮添加齿形函数,用来控制齿轮中每个齿形状的精度和准确性。
Proe支持常见的三种齿形函数:等轴渐开线齿形、对称渐开线齿形、正弦齿形等。
3.齿轮特征几何在齿轮模型中,齿轮的齿顶、齿根、齿槽等特征几何需要进行准确的设置。
通过Proe的几何特征工具,可以完成这些几何特征的添加。
同时,还可以对几何特征进行修改和优化,保证齿轮的传动效率和工作性能。
4.齿轮装配在完成单个齿轮的设计后,还需要将其与其他传动部件进行装配,特别是在重要传动机构中。
在Proe中,通过装配的功能可以模拟出齿轮的转动过程,及齿轮与其他部件之间的作用关系和工作效果。
这一过程也为齿轮性能优化提供了较好依据。
长江大学毕业设计(论文)题目:基于Pro/E的齿轮模型库二次开发毕业论文(设计)开题报告论文(设计)题目:基于Pro/E的齿轮模型库二次开发系别:机械工程系专业(班):机电一体化工程毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:毕业论文(设计)开题报告题目基于Pro/E的齿轮模型库二次开发院校长江大学年级开题日期学号姓名指导教师1、选题目的和意义:如今,虽然绘图软件很多,而且建模方法也越来越智能,易学易懂。
但是有些模型,具有相似性和通用性,如标准件,常用件等。
如果每用一次都要建一次模型,那么将会大大延长设计周期,如此繁琐而重复的步骤,将给设计者带来不必要的负重。
本课题将通过参数化建模,解决这一问题。
用户只需正确选择或输入零件相关参数,Pro/E便能自动生成用户所需的模型,这样大大缩短了开发设计的时间,提高了零件的结构设计效率。
Pro/ENGINEER提供了强大的三维几何造型功能,使我们能够创建出各种复杂的几何模型,作为通用的三维CAD/CAM系统在功能上基本能够满足产品三维设计要求,但有时这些功能并不能满足我们的需求。
摘要Pro/Enginer是美国PTC公司的产品,于1988年问世。
在诞生的十多年间,经历了20多次改版,成为世界及中国地区最普及的3D CAD/CAM系统的标准软件。
广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、加点、玩具、航天等行业。
它是全方位的3D产品开发软件包,集合了零件设计、产品装配、模具开发、加工制造、钣金件设计、工业设计、逆向工程、自动测量、机构分析、产品数据库管理等功能。
从而缩短了产品开发的时间并简化了开发流程。
齿轮同样是工业生产的重要组成部分。
在齿轮生产过程中,Pro/E同样扮演着重要角色。
在齿轮行业中,由于齿轮本身的特殊性,参数化应用比较普遍。
参数化是基于几何约束的数学方法、是基于几何原理的人工智能方法、基于特征模型的造型方法。
本课题齿轮参数化建模主要对象是工业生产中常用的组件的建模。
目的是更加深入学习及齿轮及蜗杆、涡轮的设计方法和结构特征。
毕业设计是本门学科的重要组成部分,是平常学习的检测,实践性是平常教学生活不可替代的。
关键词:Pro/E;齿轮;建模;参数化AbstractPro/Enginer is America PTC products, came out in 1988.Born in ten years, has experienced 20 times of revision, become the standard software 3D CAD/CAM system in the world and China's most popular.Widely used in electronics, machinery, tooling, industrial design, automotive, aerospace and other industries, toy, add.It is the all directions 3D product development software package. A collection of parts design, product assembly, mold development, manufacturing, sheet metal parts design, industrial design, reverse engineering, automatic measurement, mechanism analysis, database management and other functions.In order to shorten product development time and simplify the development process.Gear is an important part of industrial production.In the gear production process, Pro/E also plays an important role.In the gear industry, due to the special nature of the gear itself, the parameter is widely used.Parameterization is based on mathematical method, the geometric constraint is based on artificial intelligence method, based on the principle of geometric modeling method of feature model.The gear parametric modeling is mainly used in the modeling of components in industrial production.The purpose is to design method and structure characteristics of more in-depth study of gear and the worm, worm. Graduation design is an important part of the subject, is the detection of common learning, common practice is irreplaceable teaching life.Keywords: Pro/E; Gear; Modeling; Parameter目录第一章绪论 (1)1.1齿轮 (1)1.2参数化设计 (1)1.3课题的意义 (2)第二章直齿轮的参数化设计 (3)2.1直齿轮的建模 (3)2.2创建轮齿的基本圆 (4)2.3创建轮廓曲线 (5)2.4建立齿轮实体特征 (6)2.5轮齿的特征 (7)第三章斜齿轮的参数化设计 (8)3.1新文件的建立 (8)3.2添加参数关系 (8)3.4 轮廓曲线的建立 (10)3.5 创建齿根圆实体特征 (11)3.6 创建轮齿特征 (11)第四章蜗杆的参数建模 (12)4.1新建文件 (12)4.2 添加参数关系式 (12)4.3 轮齿的创建 (13)第五章涡轮的参数化建模 (15)5.1文件的创建 (15)5.2基准的创建与圆的绘制 (16)5.3 齿轮轮廓的创建 (17)总结与展望 (19)参考文献 (20)谢辞 (21)第一章绪论齿轮是生活及工业生产中的重要组成部分,在数字化的今天,数字融入我们生活的各个方面。
基于Proe的齿轮建模研究(齿轮建模)Pro/E软件简介:1.1.1 软件概述Pro/ENGINEER软件是美国PTC公司开发的CAD/CAM/CAE系统解决方案。
在目前的三维造型软件领域中占有十分重要的地位,其强大的三维处理功能、先进的设计理念和简单实用的操作受到许多设计者推崇,并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广,是现今最成功的CAD/CAM 软件之一。
Pro/E第一个提出了参数化设计的概念,并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。
另外,它采用模块化方式,用户可以根据自身的需要进行选择,而不必安装所有的模块。
Pro/E的基于特征方式能够将设计至生产全过程集成到一起,实现并行工程设计。
它不但可以应用于工作站,而且也可以应用在单机上。
Pro/E采用了模块方式,可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等,保证用户可以按照自己的需要进行选择使用[3]。
参数化设计和特征功能Pro/ENGINEER是采用参数化设计的、基于特征的石头模型化系统,工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型,如腔、壳、倒角及圆角,你可以随意勾画草图,轻易改变模型。
这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。
单一数据库Pro/ENGINEER是建立在统一基层上的数据库上的,它不像一些传统的CAD/CAM 系统建立在多个数据库上。
所谓单一数据库,就是工程中的资料全部来自一个库,使得每个独立用户在为一件产品造型而工作,而不管他是哪个部门的。
换言之,在整个设计过程的任何一处发生改动,亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。
例如,一旦工程详图有改变,NC(数控)工具路径也会自动更新;组装工程图如有任何改动,也完全同样反应在整个三维模型上。
这种独特的数据结构与工程设计的完整结合,使得一件产品的设计结合起来。
这一优点使得设计更优化,成品质量更高,产品能更好地推向市场,价格也更便宜。
1 绪论1.1 计算机辅助设计(CAD)的研究现状及发展趋势1.1.1 CAD技术简介CAD技术是随着电子技术和计算机技术的发展而逐步发展起来的,它具有工程及产品的分析计算、几何建模、仿真与试验、绘制图形、工程数据库管理和生成设计文件等功能。
进二十年来,由于计算机硬件性能的不断提高,CAD技术有了大规模的发展。
目前CAD计算已经应用于许多行业,如机械、汽车、飞机、船舶、电子、轻工、建筑、化工、纺织及服装等。
CAD技术应用于机械类产品设计的比例最大,机械CAD在整个工程CAD中占有比较重要的位置。
1.1.2 CAD软件现状、主要分类,及各自的主要特色CAD是工程技术人员以计算机为工具,对产品和工程进行设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。
根据模型的不同,CAD系统一般可分为二维CAD系统和三维CAD 系统:二维CAD系统一般将产品和工程设计图纸看成是“点、线、圆、弧、文本……”等几何元素的集合,所依赖的数学模型是几何模型[1]。
目前使用最多的是Autodesk 公司的AutoCAD软件。
三维CAD系统的核心是产品的三维模型,这种三维模型包含了更多的实际结构特征,使用户在采用三维CAD造型工具进行产品结构设计时,更能反映时间产品的构造或加工制造过程。
目前使用最多的有PTC公司的Pro∕Engineer软件;EDS公司的UGH软件;Solidworks公司的Solidworks软件;UG公司的SolidEdge软件。
根据产品结构,生产方式和组织管理形式不同,企业对CAD软件的功能又有四方面不同需求:一、计算机二维绘图功能:“甩掉图板”把科技人员从繁琐的手工绘图中解放出来,其是CAD应用的主要目标,也是CAD技术的最主要功能。
二、计算机辅助工艺设计(CAPP)功能:进行工艺设计,工艺设计任务管理,材料定额管量等功能,实现工艺过程标化,保证获得高质量的工艺规程,提高企业工艺编制的效率和标准化。
三、三维设计,装配设计,曲面设计,钣金设计,有限元设计,机构运动仿真,注塑分析,数控加工等三维CAD,CAM功能,可以解决企业的三维设计,虚拟设计与装配,机构运动分析,应力应变分析,钣金件的展开和排样等困难,使企业走向真正的CAD设计。
四、产品数据管理PDM。
复杂产品的设计和开发,不仅要考虑产品设计开发结果。
而且必须考虑产品设计开发过程的管量与控制.管量产品生命周期的所有数据(包括图纸技术文档)以及产品开发的工艺过程,使CAD、CAPP、CAM等系统实现的数据共享,使产品设计工作规范化保持一致性,保证图纸,工艺卡,加工代码,技术资料等的安全性。
1.1.3 CAD发展方向当前工业企业正面临着市场全球化、制造国际化和品种需求多样化的新挑战,各企业间围绕着时间、质量和成本的竞争越来越激烈。
由此出现了一系列先进制造技术、系统和新的生产管理方法。
如并行工程、及时生产、精良生产、敏捷制造和虚拟现实技术等,所有这些先进制造技术和系统都与CAD系统的发展与应用密切相关。
目前CAD系统的发展趋势主要体现在以下几方面[2]:CAD系统应用面向产品的全过程:在产品的全过程中,要求产品的信息能在产品生命周期的不同环节方便地转换.有助于产品开发人员在设计阶段能全方位地考虑产品的成本、质量、进度及甩户需求。
CAD系统应充分考虑产品的继承性:在产品的更新换代过程中,要求能方便地获得产品的全部历史数据.以便充分利用已经经过生产实践的产品信息。
1)在用CAD系统进行新产品成品的开发设计时,只需对其中极少部分零部件进行重新设计和制造.即可得到全新的产品。
2)对于类似零件,当采用特征建模法完成新零件设计后,并当类似的零件变型不断出现时,应自动将零件功能特征模型转为典型零件模型。
这不仅大大缩短了产品开发周期,节约了研制成本,还提高了产品的标准化程度。
保证了产品的一次成熟性和一次成功性。
CAD系统应满足并行设计的要求:并行工程的关键是用并行设计方法代替串行设计方法。
产品在设计过程中可以容易地被分解为不同的模块,分别由不同设计人员分工进行设计.然后通过计算机网络进行组装和集成。
在产品的开发过程中,使开发组成员易于实现半结构化通信.同时不同的设计层具有不同的管理使用权限。
对产品建立统一的数据模型后进行动态管理。
CAD系统应满足灵活的虚拟现实技术:设计人员可在虚拟现实中创造新的产品模型。
并检查设计效果,可以及早看到新产品的外形,以便从多方面观察和评审所设计的产品:可以运用虚拟工具任意改变产品的外形而无需耗费材料及占用加工设备。
这种方法可尽早地发现在产品研制过程的最初阶段出现的设计缺陷如结构空间的干涉等问题,以保证设计的准确性。
CAD系统要具有很好的可移植性和自组织性:在CAD系统中.用户可以根据自己的需要随时加入运行文件和模块.还可重新装配各个模块中的子模块。
或者按照自己的要求修改系统中的不足之处。
而这种修改不会影响这个CAD系统。
CAD系统要具有很好的集成性:CAD与CAPP、CAM的集成已成为工程领域中急需解决的问题。
一般可以通过两个途径来解决:一是通过接口,将现有的各自独立的CAD、CAPP和CAM系统连接起来;二是开发集成的CAD/CAPP/CAM系统。
智能CAD系统:智能CAD是一种新型的高层次计算机辅助设计方法和技术。
它将人工智能的理论和技术与CAD相结合,使计算机具有支持人类专家的设计思维、推理决策及模拟人的思维方法与智能行为的能力,从而把设计自动化推向更好的层次。
这种智能性具体表现为:(1)智能地支持设计人员,而且是人机接口也是智能的。
系统必须懂得设计人员的意图,能够检测失误,回答问题,提出建议方案等。
(2)具有推理能力,使不熟悉的设计人员也能做出好的设计来。
在未来的几十年里,CAD技术将在建模技术、软件组件技集成智能化等方面进一步发展,因而也必将在机械工程设计的各个领域发挥越来越重要的作用。
1.2Pro/E软件简介1.2.1软件概述Pro/ENGINEER软件是美国PTC公司开发的CAD/CAM/CAE系统解决方案。
在目前的三维造型软件领域中占有十分重要的地位,其强大的三维处理功能、先进的设计理念和简单实用的操作受到许多设计者推崇,并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广,是现今最成功的CAD/CAM软件之一。
Pro/E第一个提出了参数化设计的概念,并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。
另外,它采用模块化方式,用户可以根据自身的需要进行选择,而不必安装所有的模块。
Pro/E的基于特征方式能够将设计至生产全过程集成到一起,实现并行工程设计。
它不但可以应用于工作站,而且也可以应用在单机上。
Pro/E采用了模块方式,可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等,保证用户可以按照自己的需要进行选择使用[3]。
一、参数化设计和特征功能Pro/ENGINEER是采用参数化设计的、基于特征的石头模型化系统,工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型,如腔、壳、倒角及圆角,你可以随意勾画草图,轻易改变模型。
这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。
二、单一数据库Pro/ENGINEER是建立在统一基层上的数据库上的,它不像一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。
所谓单一数据库,就是工程中的资料全部来自一个库,使得每个独立用户在为一件产品造型而工作,而不管他是哪个部门的。
换言之,在整个设计过程的任何一处发生改动,亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。
例如,一旦工程详图有改变,NC(数控)工具路径也会自动更新;组装工程图如有任何改动,也完全同样反应在整个三维模型上。
这种独特的数据结构与工程设计的完整结合,使得一件产品的设计结合起来。
这一优点使得设计更优化,成品质量更高,产品能更好地推向市场,价格也更便宜。
1.2.2 Pro/ENGINEER软件包简介Pro/ENGINEER是软件包,并非模块,它是该系统的基本部分,其中功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型、三维上色实体或线框造型棚完整工程图产生及不同视图(三维造型还可以移动、放大或缩小和旋转)。
Pro/ENGINEER是一个功能定义系统,即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现的,其中包括:筋(Ribs)、槽(Slots)、倒角(Chamfers)和抽空(Shells)等,采用这些手段来建立形体,对于工程师来说是更自然、更直观的,无需采用复杂的几何设计方式。
这系统的参数化功能是采用符号式的赋予形体尺寸,不像其他系统是直接指定一些固定数值于形体,这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系,任何一个参数改变,其他相关的特征也会自动修正。
这种功能使得修改更为方便和可令设计优化更趋完美。
造型不单可以在屏幕上显示,还可以传送到绘图机上或一些支持Postscript格式的彩色打印机。
Pro/ENGINEER还可输出三维和二维图形给予其他应用软件,诸如有限元分析及后置处理等,这都是通过标准数据交换格式来实现的。
用户更可以配上Pro/ENGINEER软件的其他模块或自行利用C语言编程,以增加软件的功能。
它在单用户环境下(没有任何附加模块)具有大部分的设计能力,组装能力(人工)和工程制图能力(不包括ANSI,ISO,DIN或JIS标准),并且支持符合工业标准的绘图仪(HP,HPGL)和黑白机彩色打印机的二维和三维图形输出。
Pro/ENGINEER软件包的主要功能如下[4]:1、特征驱动(例如:凸台、槽、倒角、腔、壳)。
2、参数化(参数=尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等)。
3、通过零件的特征值之间、载荷/边界条件与特征参数之间(如表面积等)的关系来进行设计。
4、支持大型、复杂组合件的设计(规则排列的系列组件、交替排列、Pro/PROGRAM的各种能用零件设计的程序化方法等)。
5、贯穿所有应用的完全相关性(任何一个地方的变动都将引起与之有关的每个地方改动),其它辅助模块将进一步提高扩展Pro/ENGINEER的基本功能。
1.3 齿轮建模的研究现状在现代工业中,齿轮传动是应用最为广泛的一种传动方式。
为了保证齿轮传动的精确性,在齿轮传动设计中,对齿轮的精确建模显得尤为重要,如何提高和保证齿轮传动的精确性是目前齿轮建模研究领域的重点研究方向。
目前,齿轮建模方法有很多,如描点法,参数法,利用插件法等各种方法[5]。
(1)描点法描点法是构建齿轮参数化模型通用的方法,其建模过程一般为:首先建立齿廓曲线的数学模型,求取曲线上点的坐标,然后根据坐标值描绘出齿廓曲线草图,最后通过各种三维建模软件的三维建模功能建立齿轮的三维模型。
它可以推广至各种不同齿廓曲线齿轮的建模,只要建立相应的齿廓曲线的数学模型,利用计算软件求得一系列离散点的坐标值,在三维造型软件中描点绘出齿廓曲线草图后,进行拉伸或者切除等命令即可得到齿轮的三维模型。