汽車CAD課程設(shè)計(jì)-朱槿

1、汽車CAD課程設(shè)計(jì)報(bào)告 班 級(jí)： 13交通A1 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 朱槿 日 期： 2016.12.09 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué) 院工學(xué)部專 業(yè)交通運(yùn)輸姓 名朱槿學(xué) 號(hào)課程設(shè)計(jì)題目基于CATIA的汽車變速器三維建模設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)要求與任務(wù):要求：1應(yīng)用catia軟件進(jìn)行草圖繪制，建模過程中能正確繪制草圖。2應(yīng)用實(shí)體建模模塊及裝配模塊的方法，能正確建立各零件模型，并按照一定的裝配關(guān)系正確裝配模型。3掌握工程圖的生成方法及尺寸標(biāo)注，能夠正確生成零件或裝配體模型的工程圖。任務(wù)：1.確定變速器建模思路，確定各零部件裝配尺寸2.創(chuàng)建一個(gè)零件的三維實(shí)體模型3.對(duì)零件進(jìn)行裝配4.創(chuàng)建總成裝配圖5.工作圖包括：（1）

2、零件的三維實(shí)體模型；（2）總成的三維裝配圖（3）總成的二維裝配圖。實(shí)踐教學(xué)評(píng)定意見:評(píng)定意見：評(píng)定成績(jī)：指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日目錄1緒論41.1 CATIA簡(jiǎn)介41.2 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及目的52 輸入軸零件三維實(shí)體建模過程53 變速器虛擬裝配過程164變速器二維裝配圖創(chuàng)建過程205小結(jié) 211. 緒論1.1 CATIA簡(jiǎn)介CATIA是法國(guó)達(dá)索公司的產(chǎn)品開發(fā)旗艦解決方案。作為PLM協(xié)同解決方案的一個(gè)重要組成部分，它可以幫助制造廠商設(shè)計(jì)他們未來的產(chǎn)品，并支持從項(xiàng)目前階段、具體的設(shè)計(jì)、分析、模擬、組裝到維護(hù)在內(nèi)的全部工業(yè)設(shè)計(jì)流程。模塊化的CATIA系列產(chǎn)品提供產(chǎn)品的風(fēng)格和外型設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、設(shè)

3、備與系統(tǒng)工程、管理數(shù)字樣機(jī)、機(jī)械加工、分析和模擬。CATIA產(chǎn)品基于開放式可擴(kuò)展的V5架構(gòu)。通過使企業(yè)能夠重用產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)，縮短開發(fā)周期，CATIA解決方案加快企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的需求的反應(yīng)。自1999年以來，市場(chǎng)上廣泛采用它的數(shù)字樣機(jī)流程，從而使之成為世界上最常用的產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)。CATIA系列產(chǎn)品在八大領(lǐng)域里提供3D設(shè)計(jì)和模擬解決方案：汽車、航空航天、船舶制造、廠房設(shè)計(jì)（主要是鋼構(gòu)廠房）、建筑、電力與電子、消費(fèi)品和通用機(jī)械制造。設(shè)計(jì)對(duì)象的混合建模：在CATIA的設(shè)計(jì)環(huán)境中，無論是實(shí)體還是曲面，做到了真正的交互操作；變量和參數(shù)化混合建模：在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者不必考慮如何參數(shù)化設(shè)計(jì)目標(biāo)，CATIA提供了變量

4、驅(qū)動(dòng)及后參數(shù)化能力。幾何和智能工程混合建模：對(duì)于一個(gè)企業(yè)，可以將企業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)積累到CATIA的知識(shí)庫中，用于指導(dǎo)本企業(yè)新手，或指導(dǎo)新車型的開發(fā)，加速新型號(hào)推向市場(chǎng)的時(shí)間。CATIA具有在整個(gè)產(chǎn)品周期內(nèi)的方便的修改能力，尤其是后期修改性無論是實(shí)體建模還是曲面造型，由于CATIA提供了智能化的樹結(jié)構(gòu)，用戶可方便快捷的對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重復(fù)修改，即使是在設(shè)計(jì)的最后階段需要做重大的修改，或者是對(duì)原有方案的更新?lián)Q代，對(duì)于CATIA來說，都是非常容易的事。1.2 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及目的內(nèi)容：1. 應(yīng)用CATIA軟件進(jìn)行輸入軸繪制，建模過程中能正確繪制草圖。2. 應(yīng)用實(shí)體建模模塊及裝配模塊的方法，能正確建立各零件模型

5、，并按照一定的裝配關(guān)系正確裝配模型。3. 掌握工程圖的生成方法及尺寸標(biāo)注，能夠正確生成零件或裝配體模型的工程圖。目的：1. 使小組成員在輸入軸齒輪建模時(shí)使用平行線法生成漸開線曲線。2. 使每個(gè)人都應(yīng)掌握虛擬裝配及裝配圖的操作過程。3. 使每個(gè)人熟練掌握生成工程圖。2. 輸入軸零件三維實(shí)體建模過程2.1 輸入軸輸入軸的建模,首先根據(jù)測(cè)量的尺寸在機(jī)械設(shè)計(jì)的草圖界面中繪制一個(gè)圓，退出草圖界面使用“凸臺(tái)”的指令，生成一段軸體，再使用軸體的側(cè)面為基準(zhǔn)面進(jìn)入草圖，畫出下一段軸體的圓，然后生成下一段軸體，依次類推。2.2 斜齒輪2.2.1：在CATIA軟件中運(yùn)用公式指令輸入斜齒輪的齒數(shù)，模數(shù)，壓力角，螺旋角

6、，齒厚等各項(xiàng)參數(shù)，如圖2.2.1圖2.2.12.2.2: 通過在公式指令中添加公式用上述參數(shù)進(jìn)行齒輪齒頂圓、齒根圓、分度圓、基圓半徑的計(jì)算。如圖2.2.2圖2.2.22.2.3：建立法則曲線x, y。如圖2.2.3所示點(diǎn)擊fog按鈕，建立一組關(guān)于參數(shù)t的函數(shù)： x=r b*sin(t*PI*1rad)-r b*t*PI*cos(t*PI*1rad) y=(r b*cos(t*PI*1rad)+(r b*t*PI)*sin(t*PI*1rad)圖2.2.32.2.4：畫漸開線首先以原點(diǎn)建立一個(gè)點(diǎn)，再用畫圓工具畫出齒頂圓、分度圓、齒根圓。如圖2.2.4圖2.2.42.2.5：根據(jù)原點(diǎn)建立一條直線（

7、xy平面的法線）如圖2.2.5圖2.2.52.2.6：利用平行曲線命令功能完成兩條曲線的繪制.如圖2.2.6圖2.2.62.2.7：利用混合功能將上一步建立的兩條曲線混合為一條曲線.如圖2.2.7圖2.2.72.2.8:將混合后的曲線投影在xy平面內(nèi)，投影就是一條漸開線。如圖2.2.8圖2.2.82.2.9:利用外插延伸完成漸開線與齒根圓的相交。如圖2.2.9圖2.2.92.2.10:利用圓的功能完成漸開線與齒根圓的倒圓角。如圖2.2.10圖2.2.102.2.11:建立對(duì)稱線完成齒槽另一側(cè)齒廓的建立。如圖2.2.11圖2.2.112.2.12:利用對(duì)稱功能完成齒廓線與齒根圓角的對(duì)稱，再利用修

8、剪功能完成最終輪廓的修剪。如圖2.2.12圖2.2.122.2.13:利用旋轉(zhuǎn)功能進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，得到所要連接的兩個(gè)齒形面。如圖2.2.13圖2.2.132.2.14:利用多截面曲面定義建立曲面1。如圖2.2.14圖2.2.142.2.15:利用圓定義建立圓1。如圖2.2.15圖2.2.152.2.16:拉伸曲面定義拉伸圓1。如圖2.2.16圖2.2.162.2.17:利用封閉曲面，對(duì)圓進(jìn)行拉伸。如圖2.2.17圖2.2.172.2.18:通過圓形陣列進(jìn)行齒的陣列。如圖2.2.18圖2.2.182.3 直齒輪直齒輪與斜齒輪的繪制方法相同，由于繪制全程使用參數(shù)化，所以只需改動(dòng)齒輪的齒數(shù)、模數(shù)等，并使得

9、螺旋角為0，即可得出直齒輪.2.4 生成輸入軸將畫好的輸入軸與齒輪裝配在一起。如圖2.4圖2.43 變速器虛擬裝配過程1. 打開catia-開始-機(jī)械設(shè)計(jì)-裝配設(shè)計(jì)2. 插入-現(xiàn)有部件中插入所有零件3. 對(duì)兩根軸進(jìn)行偏移定位，距離為66.25。根據(jù)兩個(gè)軸的中心距來確定兩個(gè)軸的位置。如圖3.3所示圖3.34. 打開碰撞約束后使用操作按照各零件位置關(guān)系對(duì)兩根軸上的所有零件進(jìn)行嘗試性裝配5. 使用相合約束或者接觸約束,利用軸線位置、面與面之間的關(guān)系等對(duì)各零件進(jìn)行約束6. 已知二檔齒輪固定在輸入軸上，則三檔齒輪的位置可根據(jù)二擋齒輪的位置來確定。利用曲面接觸，使二檔齒輪最左端平面與三檔齒輪最右端平面相接

10、觸。如圖3.5所示圖3.67. 在上一步中，已確定了輸入軸三檔齒輪的位置。輸入軸三檔齒輪與輸出軸三檔齒輪相嚙合，而輸出軸三檔齒輪固定在輸出軸上，則可利用輸入軸三檔齒輪與輸出軸三檔齒輪之間的位置確定輸出軸的位置。如圖3.7所示圖3.78接下來，首先對(duì)輸入軸進(jìn)行裝配。依次在輸入軸上裝配三檔摩擦環(huán)、三四檔花鍵轂、四檔齒輪、四檔摩擦環(huán)、三四檔結(jié)合套。然后對(duì)輸出軸進(jìn)行裝配，講部件一個(gè)個(gè)的裝上。最終所有的約束命令如圖所示3.8所示圖3.89. 裝配完成。最終效果圖如圖3.9所示圖3.94.變速器二維裝配圖先利用CATIA通過三維裝配圖生成二維裝配圖，再通過命令生成剖面圖，然后通過對(duì)剖面圖進(jìn)行修改，增減剖面

11、線，對(duì)各個(gè)零件進(jìn)行剖視，然后進(jìn)行標(biāo)注，通過拉取物料清單生成零件表，再生成零件序號(hào)，標(biāo)明技術(shù)要求，最后生成如圖4.1圖4.1小結(jié)在這次的實(shí)訓(xùn)中，我與汪德建、朱景亭、彭坤為一組，我們共同完成了輸入軸的測(cè)量與繪制。由于我是跨專業(yè)考研，考期臨近，感覺自己已經(jīng)忙得脫不開身了，很多事情無法兼顧，常常有一種力不從心的無助感。我這次能夠順利的完成課程設(shè)計(jì)與小組成員們對(duì)我的幫助密不可分。在繪圖過程中，遇到不會(huì)的問題去請(qǐng)教他們，同學(xué)都知無不言，十分熱心。軸的完成也可謂是一波三折。在進(jìn)行正式繪制前的測(cè)量工作中，有一些數(shù)據(jù)當(dāng)時(shí)被我們忽略了，以至于在后來進(jìn)行繪制與裝配時(shí)遇到了困難，不得不又重新回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)量，彼此之間通力合作，結(jié)合新數(shù)據(jù)整改并重新完成了任務(wù)。在小組中，我的任務(wù)是測(cè)量、完成軸的草圖繪制、以及參與繪制了輸入軸二檔