畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）減速器3D模型、裝配動(dòng)畫(huà)及運(yùn)動(dòng)仿真開(kāi)發(fā)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）中文摘要減速器拆裝實(shí)驗(yàn)是機(jī)械基礎(chǔ)課程的一個(gè)傳統(tǒng)的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在一些高等院校都開(kāi)有這一門(mén)學(xué)科。我就是在這種情形下學(xué)習(xí)的有關(guān)減速器的內(nèi)容。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)在減速器拆裝與測(cè)量實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中存在一些問(wèn)題。而解決這些問(wèn)題則正是本次設(shè)計(jì)所要研究的目的。我的設(shè)計(jì)是對(duì)兩套減速器進(jìn)行拆裝測(cè)量，同時(shí)應(yīng)用pro/e軟件的高級(jí)三維建模技術(shù)，裝配動(dòng)畫(huà)和運(yùn)動(dòng)仿真等功能在計(jì)算機(jī)上對(duì)兩級(jí)的直齒與錐齒減速器的零件進(jìn)行建模，裝配與仿真，并應(yīng)用pro/e的三維模型導(dǎo)出二維的工程圖圖紙的功能以及autocad 2007二維的繪圖功能對(duì)兩套減速器模型進(jìn)行二維裝配圖紙的繪制的相關(guān)過(guò)程。關(guān)鍵詞 pro/e 減速器

2、 裝配動(dòng)畫(huà) 仿真畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）外文摘要title : development of reducers 3d model assembly animation and motion simulation abstract the experiment of reducers disassemble and assemble is a traditional comprehensive pilot project in the basic course of mechanical, it is a course retained in many institutions of higher

3、 learning. however, the experiment of reducers disassemble and assemble , there are many issues in teaching. the solution of these problems are designed to be precisely this purpose of the study.my design for disassembly is a measurement of the two sets of gear, while application of pro/e software f

4、or advanced three-dimensional modeling, animation and motion simulation of assembly and other functions on the computer two straight bevel gear teeth and the part modeling, assembly and simulation, and application of pro/e three-dimensional model derived two-dimensional drawing capabilities, and aut

5、ocad 2007 drawing two-dimensional graphics model of the two sets of gear assembly drawing two-dimensional drawing of the relevant processes.keywords pro/e reducer assembly animation simulation 目 錄1 緒論11.1 研究的背景11.2 減速器拆裝實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀分析11.3 實(shí)驗(yàn)需要改革、創(chuàng)新21.4 實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新方法分析22 減速器的相關(guān)數(shù)據(jù)53 減速器的3d模型的開(kāi)發(fā)73.1 減速器的概述73.2 系統(tǒng)環(huán)境

6、的介紹73.3 計(jì)算機(jī)軟件的介紹73.4 典型零件的創(chuàng)建93.5 虛擬裝配293.6 繪制二維圖紙313.7 模型爆炸圖323.8 仿真制作33結(jié) 束 語(yǔ)34致 謝35參 考 文 獻(xiàn)361 緒論1.1 研究的背景機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是有關(guān)機(jī)械專業(yè)的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課，是學(xué)習(xí)其他有關(guān)機(jī)械知識(shí)的奠基石。而減速器拆裝實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐課程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它對(duì)實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)的目標(biāo)有著至關(guān)重要的作用。這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃尦鯇W(xué)機(jī)械的學(xué)生更好的掌握機(jī)械結(jié)構(gòu)、了解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則，同時(shí)也對(duì)有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)有很大的幫助，對(duì)增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力都起到了一定的促

7、進(jìn)作用。1目前，一些高等院校有關(guān)減速器的教學(xué)內(nèi)容主要包含在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)和減速器拆裝實(shí)驗(yàn)中，盡管機(jī)械設(shè)計(jì)課程正在減少一些課時(shí)數(shù)，但有關(guān)減速器的知識(shí)依然是不可或缺的教學(xué)內(nèi)容；經(jīng)調(diào)查研究，各大專院校基本上都保留了減速器拆裝實(shí)驗(yàn)這一傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，然而，在實(shí)際教學(xué)之中，由于減速器拆裝實(shí)驗(yàn)是一個(gè)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目因而缺乏創(chuàng)新內(nèi)容，在促使學(xué)生全面掌握減速器相關(guān)知識(shí)方面，存在明顯不足，達(dá)不到應(yīng)有的教學(xué)效果。本文針對(duì)這種教學(xué)現(xiàn)狀，運(yùn)用pro/e的3d 幾何造型和運(yùn)動(dòng)仿真及動(dòng)畫(huà)功能，在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)減速器仿真拆裝的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以便提高教學(xué)質(zhì)量。41.2 減速器拆裝實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀分析1.2.1 減速器拆裝實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的

8、及教學(xué)內(nèi)容有許多的通用元件包含于減速器中，如軸、軸承、齒輪軸、齒輪、擋油環(huán)、密封元件、端蓋等。使學(xué)生能夠熟悉掌握減速器的基本結(jié)構(gòu)是減速器拆裝實(shí)驗(yàn)的基本要求和目的，了解常用減速器的用途及特點(diǎn)；了解減速器各零件的名稱、結(jié)構(gòu)、功用；了解減速器的裝配關(guān)系及安裝調(diào)整過(guò)程；學(xué)會(huì)減速器基本參數(shù)的測(cè)定方法；能夠促進(jìn)學(xué)生提高動(dòng)手能力，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，是發(fā)掘?qū)W生創(chuàng)新思維的重要手段。2培養(yǎng)并提高學(xué)生的綜合能力是減速器拆裝實(shí)驗(yàn)的重要目的所在，通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行椭鷮W(xué)生復(fù)習(xí)和理解所學(xué)知識(shí)，并將知識(shí)系統(tǒng)化。由于學(xué)生缺乏實(shí)踐知識(shí)，所以處理結(jié)構(gòu)問(wèn)題能力較差，考慮問(wèn)題往往不全面，在以后的設(shè)

9、計(jì)中往往出現(xiàn)定位不可靠，難裝難拆、難以加工等問(wèn)題。通過(guò)減速器拆裝實(shí)驗(yàn)對(duì)軸系結(jié)構(gòu)的分析，使學(xué)生熟悉和掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法，學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)分析和解決在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的技術(shù)問(wèn)題。6基本目的要求如下：（1）通過(guò)拆裝實(shí)驗(yàn)，了解兩級(jí)齒輪減速器軸和齒輪的結(jié)構(gòu)；（2）了解減速器軸上零件的定位、齒輪和軸承的潤(rùn)滑、密封以及各附屬零件的作用；（3）熟悉減速器的拆裝和調(diào)整的方法；（4）培養(yǎng)對(duì)減速器主要零件尺寸目測(cè)和測(cè)量能力。1.2.2 減速器拆裝實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題在以往的教學(xué)方法中老師為學(xué)生講解一些有關(guān)減速器的知識(shí)，學(xué)生只能通過(guò)圖紙了解減速器的大體結(jié)構(gòu)（齒輪與軸裝配的鍵和鍵槽無(wú)法窺其全貌）。而在進(jìn)行拆裝實(shí)驗(yàn)時(shí)

10、學(xué)生僅能憑記憶對(duì)減速器進(jìn)行拆裝，這其中必然也存在著一些不盡人意之處，如軸承等零件實(shí)際上是拆不下來(lái)或是不允許拆解的。測(cè)量的中心距等參數(shù)也知識(shí)粗值。這樣學(xué)生會(huì)覺(jué)得整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程很是枯燥，在這樣的氛圍中學(xué)生是不可能掌握所學(xué)的知識(shí)。還有其他的一些情況就是很多學(xué)生并不能真正的理解減速器的結(jié)構(gòu)組成，從而造成他們中的一些存在只會(huì)“拆”而不會(huì)“裝”的情況，導(dǎo)致減速器模型無(wú)法裝回，甚至出現(xiàn)了一些學(xué)生將一些裝不回去的零件亂裝甚至是丟棄等情況，這樣不僅達(dá)不到的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模矔?huì)導(dǎo)致在下一組的學(xué)生無(wú)法很好地完成實(shí)驗(yàn)，而且也會(huì)給實(shí)驗(yàn)設(shè)備造成很大的損失。還有一部分同學(xué)只是“按圖索驥”，對(duì)減速器中的各個(gè)零件的具體結(jié)構(gòu)和作用并不知

11、曉，通過(guò)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，很多同學(xué)都無(wú)法真正的掌握減速器的結(jié)構(gòu)和零件的用途，這樣自然也就達(dá)不到教學(xué)效果。綜上所述，這樣的拆裝實(shí)驗(yàn)根本就不能達(dá)到讓學(xué)生學(xué)習(xí)并將知識(shí)系統(tǒng)化的教學(xué)目的。51.3 實(shí)驗(yàn)需要改革、創(chuàng)新由上述的問(wèn)題可以得出一個(gè)結(jié)論，實(shí)驗(yàn)必須得改革。必須得創(chuàng)新。只有這樣學(xué)生才能對(duì)軸、齒輪、軸承之間的裝配和定位有很深的理解。1.4 實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新方法分析開(kāi)發(fā)減速器的3d模型并與多媒體教學(xué)方式想結(jié)合。關(guān)于多媒體教學(xué)方式的分析：隨著計(jì)算機(jī)的普及，多媒體教學(xué)已經(jīng)在各地高校得以應(yīng)用，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代教育的重要組成部分。然而很多高校并沒(méi)有在實(shí)驗(yàn)中利用多媒體對(duì)減速器進(jìn)行虛擬裝配。本次設(shè)計(jì)采用的創(chuàng)新

12、方法就是利用pro/e軟件對(duì)減速器的零件建立三維模型，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可直接調(diào)用虛擬模型，教師可直接使用pro/e軟件或結(jié)合一些相關(guān)視頻進(jìn)行教學(xué)。利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和發(fā)掘?qū)W生的空間想象能力，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。利用軟件在課堂上進(jìn)行動(dòng)態(tài)教學(xué)能夠按需造型以及適時(shí)的修改模型。而pro/e軟件則為這種教學(xué)方式提供了便利。9pro/e軟件創(chuàng)建的三維模型精度高、質(zhì)感好、形象逼真，利用pro/e的局部放大、平移和翻轉(zhuǎn)等功能，能夠在屏幕上觀察零件復(fù)雜形體的外型與內(nèi)腔、各個(gè)側(cè)面和局部細(xì)節(jié)特征?？梢灾庇^地顯現(xiàn)整個(gè)零件的結(jié)構(gòu)，裝配體中零件之間的連接關(guān)系，使學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程更加清

13、晰、生動(dòng)。虛擬裝拆、動(dòng)畫(huà)部分則使得減速器的形象生動(dòng)真實(shí)，這樣便能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。動(dòng)手操作和虛擬拆裝有機(jī)結(jié)合。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)讓學(xué)生動(dòng)手來(lái)回推動(dòng)輸入軸和輸出軸，親身感受軸向竄動(dòng)及傳動(dòng)過(guò)程；通過(guò)測(cè)量各齒輪齒數(shù)、中心距，計(jì)算傳動(dòng)比和齒輪模數(shù)；分析滾動(dòng)軸承型號(hào)等，通過(guò)觀察，動(dòng)手感知更有利于提高學(xué)生的分析問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)前在pro/e軟件上構(gòu)件齒輪減速器的真實(shí)結(jié)構(gòu)的三維實(shí)體模型，教學(xué)中教師可以利用軟件中“分解”一功能為學(xué)生講解減速器拆卸的順序。這樣可以從各個(gè)角度展現(xiàn)齒輪減速器的外部結(jié)構(gòu)，然后選取多個(gè)合適的角度分別展示相應(yīng)零部件的拆卸過(guò)程。在學(xué)生進(jìn)行減速器拆裝實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師交給學(xué)生拆裝技巧，學(xué)生必須按照老師

14、所說(shuō)的規(guī)范進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將拆卸下的零部件規(guī)范的擺放在工具箱內(nèi)，這樣便于安裝減速器。對(duì)減速器軸上各個(gè)零件進(jìn)行裝配時(shí)，利用pro/e軟件介紹裝配基準(zhǔn)，演示如何進(jìn)行傳動(dòng)件的固定；軸的支承、固定；軸承類型，軸承如何裝配，間隙如何調(diào)整等。這樣一來(lái)學(xué)生對(duì)減速器的整個(gè)裝配過(guò)程、軸系零部件之間的固定、機(jī)械裝置的類型和密封裝置及其他減速器附件結(jié)構(gòu)等都會(huì)有一個(gè)比較直觀的了解。為了便于學(xué)生進(jìn)行減速器的安裝，了解各零件位置關(guān)系，老師可以用pro/e軟件提供的裝配建模里面的爆炸視圖爆炸分離出裝配構(gòu)件，并且將爆炸視圖與裝配體進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。這樣有助于學(xué)生了解減速器組成零件的相應(yīng)的位置。利用虛擬模型和實(shí)物結(jié)合集中輔導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)

15、中出現(xiàn)的問(wèn)題，能大大提高教學(xué)質(zhì)量。11本次設(shè)計(jì)，組要的任務(wù)就是要利用pro/e軟件對(duì)減速器的組成零件進(jìn)行三維建模并對(duì)減速器進(jìn)行虛擬裝配及動(dòng)畫(huà)仿真。2 減速器的相關(guān)數(shù)據(jù)錐減速器的有關(guān)數(shù)據(jù)如表2.1 所示。表2.1 錐減速器模 數(shù)齒 數(shù)壓力角旋轉(zhuǎn)角輸入齒輪3266534齒輪23266540齒輪軸2.5222012.5輸出齒輪2.5872012.5由于輪系的傳動(dòng)比是所有從動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積與所有主動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積的比值，所以錐減速器的傳動(dòng)比為：i = 3.955齒輪的分度圓直徑為：d = mz設(shè)計(jì)時(shí)選定的電機(jī)功率kw,每級(jí)齒輪傳動(dòng)的效率（包括軸承效率在內(nèi)），所以輸出的軸上的功率p為:kwr/minnm

16、m作用在齒輪上的力：n（圓周力）n（徑向力）n（軸向力）所以各齒輪的分度圓按表格順序依次為： 78 ，78 , 55 , 217.5 (單位：mm)；錐斜減速器運(yùn)動(dòng)仿真的參數(shù)：選取的轉(zhuǎn)速為30 deg/sec，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間為 8 s 。直減速器的有關(guān)數(shù)據(jù)如表 2.2 所示。表2.2 直斜減速器模數(shù)齒數(shù)壓力角旋轉(zhuǎn)角輸入齒輪2.5202012.5齒輪22.5692012.5齒輪軸2.5202012.5輸出齒輪3672012.5由上述數(shù)據(jù)可以計(jì)算出直減速器的傳動(dòng)比為：i = 11.5575有上述數(shù)據(jù)得出個(gè)齒輪的分度圓直徑按表格順序依次為：50 , 172.5 , 50 ，201 (單位mm)。設(shè)計(jì)時(shí)選定

17、的電機(jī)的功率與錐減速器選定功率相同p=10kw, 每級(jí)齒輪傳動(dòng)的效率（包括軸承效率在內(nèi)），所以輸出的軸上的功率p為:kwr/minnmm作用在齒輪上的力：n（圓周力）n（徑向力）n（軸向力）運(yùn)動(dòng)仿真的有關(guān)參數(shù)：選取的轉(zhuǎn)速為 5 deg/sec，轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間為 12 s。 3 減速器的3d模型的開(kāi)發(fā)3.1 減速器的概述減速器顧名思義就是一種減速的器件，是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的齒數(shù)不同，將馬達(dá)的回轉(zhuǎn)數(shù)降低到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，在減速的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。減速機(jī)的作用：（1）降速同時(shí)提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比（不能超出減速器額定扭矩）。（2） 減速同時(shí)降低了負(fù)載的慣量，慣量的

18、減少為減速比的平方。3.2 系統(tǒng)環(huán)境的介紹（1） 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：兩臺(tái)實(shí)驗(yàn)用的兩級(jí)齒輪減速器；（2） 計(jì)算機(jī)及相關(guān)硬件：cpu p4 1.7g以上；內(nèi)存256mb以上；硬盤(pán)80gb等；（3） 計(jì)算機(jī)軟件：pro/e，autocad 2007?！?】3.3 計(jì)算機(jī)軟件的介紹3.3.1 pro/e應(yīng)用軟件的相關(guān)介紹圖 3.1 pro/e軟件的啟動(dòng)界面pro/e三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件是一款高品質(zhì)的、易學(xué)易用的三維cad系統(tǒng)軟件。啟動(dòng)界面如圖3.1所示。pro/e軟件具有三大特點(diǎn)：強(qiáng)大的曲面功能、技術(shù)創(chuàng)新、參數(shù)功能強(qiáng)大。這三大優(yōu)點(diǎn)使得pro/e成為領(lǐng)先的、主流的三維cad解決方案。pro/e能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案

19、、減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。如果pro/e的工程圖弄好模板與保存好相關(guān)設(shè)置，那以后畫(huà)工程圖就直接導(dǎo)入模版與設(shè)置文件，這樣就是的設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的過(guò)程中能夠更加的快捷?！?5】以下為大家介紹pro/e的諸多功能：（1）繪制二維圖紙繪制二維圖紙是pro/e軟件的最基本的技術(shù)，是在軟件中使用直線、圓弧等草繪命令繪制形狀和尺寸精度的幾何圖形。二維圖紙繪制貫穿了整個(gè)零件建模的過(guò)程，無(wú)論是3d建模、工程圖的創(chuàng)建，還是2d組裝示意圖的創(chuàng)建，都是以草繪為基礎(chǔ)。（2）實(shí)體零件的建模實(shí)體類零件的建模是pro/e軟件重要的組成部分之一。而實(shí)體零件的建模需要基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)軸、基準(zhǔn)曲面等基準(zhǔn)特征。在這些基

20、準(zhǔn)特征的基礎(chǔ)上才能開(kāi)始實(shí)體特征建模，如拉伸特征、旋轉(zhuǎn)特征、旋轉(zhuǎn)掃描特征等。其次還有孔特征、殼特征、筋特征等工程特征建模。建模完成之后可通過(guò)特征的操作與編輯這一功能對(duì)模型進(jìn)行修改使得模型更加的完善。（3）曲面特征建模曲面特征是現(xiàn)代產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)中不可或缺的特征。曲面特征是一種沒(méi)有質(zhì)量和厚度等物理屬性的幾何特征，它提供了非常彈性化的方式來(lái)建立單一曲面，然后將單一曲面集成為完整且沒(méi)有間隙的曲面組，最后將曲面組轉(zhuǎn)化為實(shí)體。曲面特征建模分為曲面建立和曲面編輯兩大功能。（4）工程圖的生成通過(guò)pro/e軟件的這一功能用戶可以很方便地將三維模型生成所需的二維模型，生成的工程圖與模型之間依然保持著參數(shù)化的關(guān)聯(lián)性。

21、在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中可以生成各類剖視圖，如全剖視圖、半剖視圖、局部剖視圖等。轉(zhuǎn)化成二維圖紙還可以對(duì)圖紙進(jìn)行快速的標(biāo)注。這樣使得制造人員在制造的過(guò)程中能夠清楚地知道加工零件的尺寸，還有零件的表面粗糙度。（5）零件裝配零件裝配功能可以使零件裝配成整體的機(jī)構(gòu)，使得零件更加的形象。這一功能是通過(guò)一些裝配約束將零件結(jié)合在一起。通過(guò)pro/e軟件的裝配功能還可以將機(jī)構(gòu)分解，形成一個(gè)爆炸效果圖。讓用戶明白機(jī)構(gòu)中每個(gè)零件的位置。【10】（6）pro/nc加工通過(guò)pro/nc加工可以很快的輸出編輯的程序，讓繁瑣的編程變的簡(jiǎn)單快捷。pro/nc加工包含平面銑削、輪廓銑削、體積塊銑削、曲面銑削、孔加工、軌跡加工等。3.3

22、 .2 autocad 2007 應(yīng)用軟件的相關(guān)介紹autocad 的繪圖功能很是強(qiáng)大，所以很多設(shè)計(jì)師都會(huì)用其繪制圖紙，在加工車間工人師傅們使用的圖紙也基本上是autocad的圖紙。下面是autocad的基本功能：（1）繪制與編輯圖形 autocad的“繪圖”菜單中包含有豐富的繪圖命令，通過(guò)軟件可以繪制直線、圓、矩形、多邊形、橢圓等基本圖形，也可以將繪制的圖形轉(zhuǎn)換為面域，對(duì)其進(jìn)行填充。通過(guò)軟件中的修改功能可以對(duì)所繪的圖紙進(jìn)行修改，是的繪圖變的簡(jiǎn)單快捷。autocad二維圖紙上尺寸標(biāo)注都很清晰設(shè)計(jì)師可以通過(guò)其他的軟件輕易地將二維圖紙變成三維模型。使用“繪圖”、“建?！泵钪械淖用睿脩艨梢院芊?/p>

23、便地繪制圓柱體、球體、長(zhǎng)方體等基本實(shí)體。同時(shí)如果再結(jié)合“修改”菜單中的相關(guān)命令，便可以繪制出各種各樣的復(fù)雜三維圖形。（2）標(biāo)注圖形尺寸尺寸標(biāo)注是向圖形中添加測(cè)量注釋的過(guò)程，是整個(gè)繪圖過(guò)程中不可缺少的一步。autocad軟件可以通過(guò)使用“標(biāo)注”菜單中的快速標(biāo)注等功能將圖紙上的零件尺寸標(biāo)出，使用編輯命令可以在圖形的各個(gè)方向上創(chuàng)建各種類型的標(biāo)注，也可以標(biāo)注出零件表面的粗糙度等要求。標(biāo)注顯示了對(duì)象的測(cè)量值，對(duì)象之間的距離、角度，或者特征與指定原點(diǎn)的距離。在autocad中有線性、半徑和角度3種基本的標(biāo)注類型，可以進(jìn)行水平、垂直、對(duì)齊、旋轉(zhuǎn)、坐標(biāo)、基線或連續(xù)等標(biāo)注。此外，還可以進(jìn)行引線標(biāo)注、公差標(biāo)注。標(biāo)

24、注的對(duì)象可以是二維圖形也可以是三維圖形。（3）渲染三維圖形在autocad中，可以運(yùn)用霧化、光源和材質(zhì)，將模型渲染為具有真實(shí)感的圖像。（4）輸出與打印圖形autocad所繪圖紙可以通過(guò)不同樣式的繪圖儀或打印機(jī)輸出，還能可以通過(guò)不同的格式圖形導(dǎo)入autocad。【16】3.4 典型零件的創(chuàng)建減速器的零件包含有下箱體、箱蓋、軸、軸承、齒輪、端蓋、螺釘、螺栓、螺母、油塞、油封、擋油環(huán)、墊片、銷、鍵、油標(biāo)等。3.4.1 直齒、斜齒齒輪的三維造型齒輪是各種機(jī)構(gòu)中應(yīng)用最為廣泛的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它用來(lái)傳遞空間兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是功率范圍大、傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)比準(zhǔn)確、使用壽命長(zhǎng)、工作安全可靠等，由

25、于齒輪屬于常用件所以有相當(dāng)一部分參數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，就如本節(jié)開(kāi)篇所列?！?1】本次設(shè)計(jì)以斜齒為主，因此，本文就以斜齒為例進(jìn)行建模,過(guò)程如圖3.2所示。斜齒輪的建模分析：【12】（1）輸入?yún)?shù)、關(guān)系式，創(chuàng)建齒輪基本圓；（2）創(chuàng)建漸開(kāi)線；（3）創(chuàng)建掃描軌跡；（4）創(chuàng)建掃描混合截面；（5）創(chuàng)建第一個(gè)輪齒；（6）陣列輪齒。圖3.2 漸開(kāi)線斜齒圓柱齒輪建模分析斜齒輪的建模過(guò)程輸入基本參數(shù)和關(guān)系式（1）單擊“”，在對(duì)彈出的話框中輸入文件名“hecial_gear”,然后點(diǎn)擊；（2)在主菜單上點(diǎn)擊 “工具” “參數(shù)”，系統(tǒng)會(huì)彈出一個(gè)“參數(shù)”對(duì)話框，如圖3.3所示。圖3.3 參數(shù)對(duì)話框（3）在“參數(shù)”對(duì)話框中點(diǎn)擊

26、添加按鈕“”，可以發(fā)現(xiàn)“參數(shù)”對(duì)話框增加了一行，依次輸入所需參數(shù)的名稱、值、和說(shuō)明。需要輸入的參數(shù)如表3.1所示。表3.1 創(chuàng)建齒輪參數(shù)名稱值說(shuō)明名稱值說(shuō)明mn2.5法面模數(shù)ha_齒頂高z87齒數(shù)hf_齒根高alpha20壓力角x0變位系數(shù)beta12.5螺旋角d_分度圓直徑b48齒輪寬度db_基圓直徑hax1.0齒頂高系數(shù)da_齒頂圓直徑cx0.25頂系系數(shù)df_齒根圓直徑完成輸入?yún)?shù)后的對(duì)話框如圖3.4所示。圖3.4 “參數(shù)”對(duì)話框（4）在主菜單上依次點(diǎn)擊“工具”“關(guān)系”，系統(tǒng)會(huì)彈出“關(guān)系”對(duì)話框，如圖3.5所示。（5）將齒輪的分度圓直徑的關(guān)系、基圓直徑的關(guān)系、齒根圓直徑的關(guān)系和齒頂圓直徑

27、的關(guān)系輸入“關(guān)系”對(duì)話框中。由這些關(guān)系式，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成如表3.2所示的未指定參數(shù)的值。輸入的關(guān)系式如下：齒輪基本關(guān)系式完成后的“關(guān)系”對(duì)話框如圖3.5所示。圖3.5 “關(guān)系”對(duì)話框創(chuàng)建齒輪基本圓（1）在工具欄內(nèi)點(diǎn)擊按鈕“”，系統(tǒng)會(huì)彈出“草繪”對(duì)話框。（2）選擇“front”面作為草繪基準(zhǔn)平面，選取“right”面作為參考的平面，參考方向?yàn)橄颉坝摇?，如圖3.6所示。點(diǎn)擊【草繪】。圖3.6 “草繪”對(duì)話框（3）在草繪界面以系統(tǒng)提供的原點(diǎn)為圓心，繪制四個(gè)圓，并且標(biāo)圖2-5 齒形圖2-4 參數(shù)窗口注圓的直徑尺寸，如圖3.7所示。在工具欄內(nèi)點(diǎn)擊按鈕“”，完成草圖繪制。圖3.7 繪制二維草圖（4）用關(guān)系

28、式來(lái)控制圓的大小。在模型中右擊剛剛創(chuàng)建的草圖，在彈出的快捷菜單中點(diǎn)擊選取“編輯”。（5）在主菜單上按順序點(diǎn)擊 “工具” “關(guān)系”，系統(tǒng)會(huì)彈出關(guān)系對(duì)話框，如圖3.8所示。（6）在“關(guān)系”對(duì)話框中輸入如下的尺寸關(guān)系：齒輪基本圓關(guān)系式：其中、為圓的直徑尺寸代號(hào)，尺寸代號(hào)的不同視具體情況而定。、為用戶自定義的參數(shù)，即為齒頂圓直徑、基圓直徑、齒根圓直徑、分度圓直徑。通過(guò)該關(guān)系式即可創(chuàng)建分度圓。圖3.8 “關(guān)系”對(duì)話框創(chuàng)建漸開(kāi)線（1）依次在主菜單上點(diǎn)擊 “插入” “模型基準(zhǔn)” “曲線”，或者在工具欄上點(diǎn)擊按鈕“”，系統(tǒng)會(huì)彈出“曲線選項(xiàng)”菜單管理器，如圖3.9所示。圖3.9 “曲線選項(xiàng)”菜單管理器（2）在“

29、曲線選項(xiàng)”菜單管理器上依次點(diǎn)擊 “從方程” “完成”，最后彈出“得到坐標(biāo)系”菜單管理器。（3）在草繪界面點(diǎn)擊選取系統(tǒng)坐標(biāo)系為曲線的坐標(biāo)系，會(huì)彈出“設(shè)置坐標(biāo)類型”菜單管理器。（4）在“設(shè)置坐標(biāo)類型”菜單管理器中點(diǎn)擊 “笛卡爾”，系統(tǒng)會(huì)彈出一個(gè)記事本窗口。（5）在彈出的記事本窗口中輸入曲線方程，如下：（6）保存數(shù)據(jù)并退出記事本，完成后的曲線將如圖3.10所示。圖3.10 完成后的漸開(kāi)線通過(guò)鏡像漸開(kāi)線的方法創(chuàng)造出多個(gè)漸開(kāi)線如圖3.11所示。圖3.11 完成后的鏡像漸開(kāi)線創(chuàng)建齒根圓（1）在工具欄內(nèi)點(diǎn)擊按鈕“”，或者依次在主菜單內(nèi)點(diǎn)擊 “插入” “拉伸”，彈出“拉伸”定義操控面板，然后按順序在操控面板內(nèi)

30、點(diǎn)擊 “放置” “定義”，系統(tǒng)會(huì)彈出“草繪”定義對(duì)話框。（2）選擇“front”面作為草繪基準(zhǔn)平面，選取“right”面作為參考平面，參考方向?yàn)橄颉绊敗?，如圖3.12所示。點(diǎn)擊【草繪】。圖3.12 “草繪”對(duì)話框（3）在工具欄內(nèi)點(diǎn)擊按鈕“”，在草繪界面點(diǎn)擊選取齒根圓曲線，如圖3.13所示。在工具欄內(nèi)點(diǎn)擊按鈕“”，完成草圖的繪制如圖3.13所示。選取旋轉(zhuǎn)中心軸圖3.30 選取旋轉(zhuǎn)中心軸（5）把旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系式添加到“關(guān)系”對(duì)話框中。在模型樹(shù)中右擊第二個(gè)輪齒特征，在彈出的快捷菜單中點(diǎn)擊“編輯”。（6）在主菜單上點(diǎn)擊“工具”“關(guān)系”。此時(shí)系統(tǒng)會(huì)顯示兩個(gè)輪齒夾角的尺寸代號(hào)。點(diǎn)擊該尺寸代號(hào)，輸入關(guān)系式為：

31、/*第二個(gè)輪齒的旋轉(zhuǎn)角度（7）在模型樹(shù)中點(diǎn)擊剛剛創(chuàng)建的第二個(gè)輪齒特征，在工具欄內(nèi)點(diǎn)擊按鈕“”，或者主菜單上點(diǎn)擊“編輯”“陣列”，系統(tǒng)會(huì)彈出“陣列”定義操控面板。（8）在“陣列”特征定義面板內(nèi)點(diǎn)擊“軸”陣列，在草繪界面上點(diǎn)擊選取齒根圓的中心軸作為陣列參照，輸入陣列的個(gè)數(shù)，偏移的角度，在“陣列”定義操控面板上點(diǎn)擊按鈕“”，完成陣列特征創(chuàng)建。（9）將陣列參數(shù)添加到“關(guān)系”對(duì)話框中。在模型樹(shù)中右擊陣列特征，在彈出的快捷菜單中點(diǎn)擊“編輯”。（10）在主菜單上依次點(diǎn)擊“工具”“關(guān)系”，系統(tǒng)會(huì)彈出“關(guān)系”對(duì)話框。此時(shí)系統(tǒng)顯示陣列參數(shù)尺寸代號(hào)。點(diǎn)擊該尺寸的代號(hào)，尺寸代號(hào)將會(huì)自動(dòng)顯示在“關(guān)系”對(duì)話框中，輸入關(guān)系

32、式為：/*陣列關(guān)系式（11）在工具欄上點(diǎn)擊重生按鈕“”，完成后的齒輪如圖3.31所示。圖3.35 圓柱齒輪減速器的箱體3.5 虛擬裝配當(dāng)完成了零件的創(chuàng)建之后，就可以使用pro/e中的“裝配模式”這一功能把零件組裝在一起構(gòu)成“裝配”，裝配可以作為一個(gè)“子裝配”然后根據(jù)需要再裝配到另一個(gè)裝配中去。下面介紹裝配的功能以及零部件的裝配方法?！?2】裝配的功能：（1）把零件放進(jìn)裝配，裝配零件元件和子裝配構(gòu)成一個(gè)裝配；（2）對(duì)零件進(jìn)行修改，包括特征構(gòu)造；（3）對(duì)零件的放置偏距進(jìn)行修改，創(chuàng)建及修改裝配的基準(zhǔn)平面、坐標(biāo)系、剖面視圖；（4）構(gòu)造新的零件，包括鏡像零件；（5）運(yùn)用“移動(dòng)”和“復(fù)制”等功能創(chuàng)建零件；

33、（6）構(gòu)造鈑金件；（7）創(chuàng)建殼互換的零件自動(dòng)更換零件，創(chuàng)建在裝配零件下貫穿零件的裝配特征；（8）用“族表”的形式建立裝配圖族；（9）生成裝配的整個(gè)分解視圖；（10）裝配分析，獲取裝配工程信息，執(zhí)行視圖和層操作，創(chuàng)建參照尺寸和操作界面；（11）刪除或替換裝配元件；（12）簡(jiǎn)化裝配圖；（13）通過(guò)“程序”設(shè)計(jì)用戶可以根據(jù)提示來(lái)更改模型的生成效果。減速器裝配方法：通過(guò)零件的裝配約束，如：對(duì)齊約束、匹配約束、插入約束等對(duì)整個(gè)零件進(jìn)行整體的裝配。高級(jí)配合有對(duì)稱、凸輪、寬度和齒輪配合。完成零件設(shè)計(jì)后做出總成模型在pro/e設(shè)計(jì)完成的齒輪傳動(dòng)減速器3d虛擬裝配圖如圖所示。通過(guò)總成模型，清楚的表達(dá)出各個(gè)零件的

34、位置。在裝配完成后對(duì)整個(gè)裝配圖進(jìn)行一個(gè)干涉檢查，確保在以后的動(dòng)畫(huà)過(guò)程中能夠正常的運(yùn)行。整體的裝配圖如圖3.36 和圖3.37所示。圖3.36 錐減速器圖 3.37 直減速器3.6 繪制二維圖紙?jiān)谕瓿蓽p速器的整體裝配后，運(yùn)用pro/e的三維模型轉(zhuǎn)化為二維圖紙的功能將減速器轉(zhuǎn)化為二維的。如圖3.38所示?！?6】圖3.38（a） 直減速器二維圖圖3.38(b) 錐減速器二維圖3.7 模型爆炸圖通過(guò)軟件的分解功能可以將整體的裝配圖分解為有單個(gè)零件組成的。每個(gè)零件都在之間的相應(yīng)的位置，使得其他操作者在再次裝配的過(guò)程中能準(zhǔn)確的知道裝配零件的所在位置。爆炸圖如圖3.39所示。圖3.39 減速器爆炸圖3.8 仿真制作pro/e三維動(dòng)畫(huà)制作提供的運(yùn)動(dòng)仿真功能，能將動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程與三維實(shí)體模型緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)錄制過(guò)程的可視化。制作仿真的步驟：（1） 輪的的齒面用凸輪約束使其表面貼合，后撤銷；（2） 用齒輪約束約束兩個(gè)齒輪，置節(jié)圓半徑；（3） 然后司服電機(jī)，在主動(dòng)倫上安裝私服電機(jī)