基于ProE的齒輪泵設(shè)計(jì)

1、河南科技學(xué)院2009屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）論文題目：基于Pro/E的齒輪油泵三維建模設(shè)計(jì)學(xué)生姓名:王勇所在院系：機(jī)電學(xué)院所學(xué)專業(yè)：機(jī)電技術(shù)教育導(dǎo)師姓名：安愛琴完成時(shí)間：2009年5月20日摘要本文介紹了利用Pro/E軟件，來完成齒輪油泵三維建模設(shè)計(jì)。齒輪油泵設(shè)計(jì)主要從零件建模、裝配設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真、工作原理動(dòng)畫幾個(gè)方面展開。用Pro/E建立三維模型及模型庫，進(jìn)行虛擬裝配、動(dòng)畫演示、運(yùn)動(dòng)特性分析，將三維技術(shù)融入機(jī)械類等課程，從而實(shí)現(xiàn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段達(dá)到降低教學(xué)成本，提高教學(xué)質(zhì)量的目的。關(guān)鍵詞：齒輪油泵，三維建模,Pro/E,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，機(jī)構(gòu)仿真BasedonPro/Ethree-dimen

2、sionalmodelingofthegearpumpdesignAbstractThisarticledescribeshowtousePro/Etocompletethedesignofthree-dimensionalmodelingofgearpumps.Thedesignofgearpumps,mainlybeganfrompartsmodeling,assemblydesign,simulationofbodymovement,theworkofseveralaspectsoftheprincipleofanimation.UtilizingPro/Etoestablishthre

3、e-dimensionalmodelandmodel-base,virtualassembly,animationdemo,movementanalysis,three-dimensionaltechnologywillbeintegratedintothemechanicalsubject,whichmadeitbecometruetoachievereducingthecostofteachingandimprovingthequalityofteachingusingtheteachingmethodsofmodernization.Keywords：gearpumps,three-di

4、mensionalmodeling,Pro/E,CAI,simulation1緒論1.1.1 機(jī)械專業(yè)傳統(tǒng)的教學(xué)方式存在的問題21.2 將三維技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械類專業(yè)課的教學(xué)中22設(shè)計(jì)概述3.3設(shè)計(jì)過程4.3.1 齒輪油泵零件建模設(shè)計(jì)4.3.1.1 齒輪油泵骨架的設(shè)計(jì)5.3.1.2 齒輪油泵主體的設(shè)計(jì).6.3.1.3 齒輪油泵左蓋的設(shè)計(jì)8.3.1.4 創(chuàng)建齒輪泵右側(cè)蓋的設(shè)計(jì)93.1.5 齒輪軸的設(shè)計(jì)9.3.1.6 其它零件的創(chuàng)建.133.2 齒輪油泵裝配設(shè)計(jì)1.43.2.1 虛擬裝配設(shè)計(jì).143.2.2 生成爆炸圖1.74機(jī)構(gòu)仿真及工作原理動(dòng)畫18齒輪油泵機(jī)構(gòu)仿真設(shè)計(jì)18齒輪油泵工作原理動(dòng)畫仿真2

5、05總結(jié)23致謝24參考文獻(xiàn)25計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是教學(xué)發(fā)展的一個(gè)焦點(diǎn)，Pro/E等三維建模軟件的發(fā)展以及虛擬制造技術(shù)的出現(xiàn)為機(jī)械類專業(yè)課教學(xué)提供了一種極好的現(xiàn)代化教學(xué)的工作平臺(tái)1。機(jī)械專業(yè)傳統(tǒng)的教學(xué)方式存在的問題(1)在機(jī)械類課程的教學(xué)中，經(jīng)常需要實(shí)物模型幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，如果沒有模型，僅僅依靠講解，是很難講清楚一個(gè)立體結(jié)構(gòu)的。學(xué)生缺少對(duì)實(shí)物的感官認(rèn)識(shí)也就更難理解沒有模型的講解，而傳統(tǒng)的教學(xué)方式是利用教學(xué)實(shí)物模型，但實(shí)物模型攜帶不方便，而且容易損壞，不便于保管。(2)教學(xué)中存在的另一個(gè)問題是傳統(tǒng)的教學(xué)實(shí)物模型一成不變，更新?lián)Q代的速度慢，而幾十年不變的教學(xué)模型已不能滿足教學(xué)和科技時(shí)代不斷進(jìn)步的

6、需要。時(shí)代在發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容在不斷更新，當(dāng)然教學(xué)模型也要跟上教學(xué)內(nèi)容的更新，要想根據(jù)教學(xué)需要更改實(shí)物模型是很困難的。更換新實(shí)物模型成本又很高，而舊模型基本沒有再利用的價(jià)值，造成很大的浪費(fèi)。(3)傳統(tǒng)的教學(xué)模型作運(yùn)動(dòng)演示和運(yùn)動(dòng)分析也存在很多缺陷，一是學(xué)校很難保證有一套完整的機(jī)械專業(yè)的教學(xué)模型，而且成本也較大；二是有些空間的機(jī)構(gòu)內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)很難觀察到；三是裝配模型時(shí)容易損壞零件，運(yùn)動(dòng)容易出故障；四是運(yùn)動(dòng)特性的分析也很困難。(4)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的教學(xué)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法是先展開平面簡(jiǎn)圖的構(gòu)思，形成稍微完整的方案之后，開始繪制三維簡(jiǎn)圖，完全定型后再根據(jù)需要繪制效果圖、三視圖或制作簡(jiǎn)易的模型。在造型設(shè)計(jì)的過程中，

7、需要用樣品實(shí)物模型來表達(dá)設(shè)計(jì)者的構(gòu)思，但對(duì)每一種方案都制作實(shí)物樣品，要付出大量的勞動(dòng)，還存在著精度低、修改調(diào)整困難、設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)及成本費(fèi)用高等問題。將三維技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械類專業(yè)課的教學(xué)中Pro/E系統(tǒng)是美國參數(shù)技術(shù)公司(ParametricTechnologyCorporation,簡(jiǎn)稱PTC)的產(chǎn)品。本軟件采用單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)的概念，改變了機(jī)械CAD/CAE/CAM的傳統(tǒng)觀念，這種全新的概念已成為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)。將現(xiàn)代化的Pro/E三維技術(shù)應(yīng)用到在機(jī)械專業(yè)課的教學(xué)中，可以解決以上傳統(tǒng)教學(xué)存在的很多不足2。(1)建立零件的三維模型，虛擬的模型便于

8、現(xiàn)代化教學(xué)，在教學(xué)中如果應(yīng)用Pro/E的三維技術(shù)建立零件的三維模型，可以避免傳統(tǒng)教學(xué)模型的缺點(diǎn)，它同樣具有實(shí)物教學(xué)模型的直觀、容易理解的優(yōu)點(diǎn)，又克服了傳統(tǒng)教具的不足，避免了攜帶困難的問題，還便于制作多謀體課件。(2)把教學(xué)中常用的零件、部件和標(biāo)準(zhǔn)件建立起自己的模型庫，利用Pro/E提供的強(qiáng)大的基于特征的參數(shù)化實(shí)體造型功能，把教學(xué)中常用的零件、部件和標(biāo)準(zhǔn)件，利用微機(jī)的存儲(chǔ)信息量大的特點(diǎn)建立起自己的模型庫，以充分利用已有的設(shè)計(jì)成果和前人的經(jīng)驗(yàn)。我們建立的教學(xué)模型庫有如下特點(diǎn)：1)零件模型庫的覆蓋面廣、標(biāo)準(zhǔn)新；2)當(dāng)教學(xué)需要某一零件模型時(shí)，可直接從零件模型庫中調(diào)出，不必手工繪制；3)零件模型從模型庫

9、中調(diào)入后可任意移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)，在裝配時(shí)確定準(zhǔn)確的位谿；4)零件模型庫的操作使用簡(jiǎn)捷、方便、靈活、易學(xué)易懂；5)還可以用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)零件模型庫的資源共享，充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源為教學(xué)服務(wù)。(3)可將各種三維零部件和機(jī)械傳動(dòng)在Pro/E內(nèi)進(jìn)行虛擬裝配、三維動(dòng)畫演示和運(yùn)動(dòng)特性分析?？傊裀ro/E的三維技術(shù)引入機(jī)械專業(yè)課的教學(xué)，徹底改變了傳統(tǒng)的教學(xué)理念，大大改善了輔助教學(xué)環(huán)境，提高了教學(xué)效果3。通過實(shí)踐證明，我們只要認(rèn)真研究和大膽嘗試輔助教學(xué)這一現(xiàn)代化教學(xué)手段，不斷地去學(xué)習(xí)、掌握這種技術(shù)，很好地將Pro/E的三維技術(shù)應(yīng)用到我們的機(jī)械專業(yè)教學(xué)中去，提高工作效率，充分利用微機(jī)多媒體輔助教學(xué)的優(yōu)越性，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極

10、性，就一定能有效地幫助我們達(dá)到降低教學(xué)成本，提高教學(xué)質(zhì)量的目的。2設(shè)計(jì)概述本設(shè)計(jì)主要圍繞齒輪油泵設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)例展開。液壓油泵作為一種重要的液壓元件，其規(guī)格和型號(hào)比較繁多，傳統(tǒng)的開發(fā)過程繁瑣、效率低下、繪圖量大，Pro/E作為一款高效快捷的CAD/CAM軟件，克服了以上的不足之處，大大提高設(shè)計(jì)人員的開發(fā)速度，本文將著重就Pro/E的實(shí)體建模、虛擬裝配、機(jī)構(gòu)仿真等功能進(jìn)行齒輪油泵的設(shè)計(jì)。齒輪油泵包含多個(gè)零部件，具設(shè)計(jì)巧妙運(yùn)用Pro/E基于單一數(shù)據(jù)庫這一特點(diǎn)并綜合運(yùn)用多種建模方法和設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)的具體要求為：(1)齒輪油泵零件建模設(shè)計(jì)；(2)齒輪油泵裝配設(shè)計(jì)；(3)齒輪油泵機(jī)構(gòu)仿真設(shè)計(jì)；(4)齒輪油泵

11、工作原理動(dòng)畫設(shè)計(jì)。3設(shè)計(jì)過程齒輪油泵零件建模設(shè)計(jì)齒輪油泵包含20多個(gè)零部件，具設(shè)計(jì)巧妙運(yùn)用Pro/E基于單一數(shù)據(jù)庫這一特點(diǎn)并綜合運(yùn)用多種建模方法和設(shè)計(jì)方法4,齒輪油泵的最后設(shè)計(jì)結(jié)果如圖1所示，組件分解圖如圖2所示。圖1齒輪油泵三維圖圖2齒輪油泵爆炸圖齒輪油泵骨架的設(shè)計(jì)齒輪油泵骨架的設(shè)計(jì)主要是一系列基準(zhǔn)曲線的繪制，具隨后的建模設(shè)計(jì)建立在骨架設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，齒輪油泵的骨架設(shè)計(jì)結(jié)果如圖3所示。圖3齒輪油泵骨架設(shè)計(jì)結(jié)果(1)新建零件文檔；1)單擊新建"按鈕打開新建”對(duì)話框。在類型”選項(xiàng)組中選取零件”選項(xiàng),在子類型”中選取實(shí)體”選項(xiàng)，在名稱”文本框中輸入零件名稱“Gear_pum62)取消使用缺

12、省模板”復(fù)選項(xiàng)，單擊確定”按鈕。系統(tǒng)打開新文件選項(xiàng)'對(duì)話框，選取其中的“mmns_part_solid©H,再單擊確定”按鈕進(jìn)入三維實(shí)體建模環(huán)境5。(2)草繪基準(zhǔn)曲線；圖4齒輪油泵骨架草繪1)單擊草繪工具”按鈕打開草繪”對(duì)話框;2）選取基準(zhǔn)平面FRONT作為草繪平面，其它設(shè)谿接受系統(tǒng)默認(rèn)選項(xiàng)，單擊草繪”，進(jìn)入草繪界面；3）在草圖內(nèi)繪制曲線如圖4所示。（3）創(chuàng)建基準(zhǔn)平面；1）單擊基準(zhǔn)平面工具”按鈕打開基準(zhǔn)平面”對(duì)話框；2）選取FRONT基準(zhǔn)平面作為參照，設(shè)谿平移距離35;3）單擊確定"，完成DTM1基準(zhǔn)平面。（4）草繪曲線。1）單擊草繪“打開草繪”對(duì)話框；2）選取DT

13、M1作為草繪平面，其它設(shè)谿接受系統(tǒng)默認(rèn)選項(xiàng)，單擊草繪”;3）繪制如圖5所示曲線。圖5齒輪油泵骨架草繪保存設(shè)計(jì)結(jié)果，作為骨架設(shè)計(jì)，關(guān)閉窗口。齒輪油泵主體的設(shè)計(jì)（1）新建零件文檔；單擊新建”按鈕打開新建對(duì)話框。在類型“中選零件"，在子類型”中選實(shí)體”，在名稱”文本框中輸入零件名稱“Gear_part_m”（2）創(chuàng)建外部繼承特征；1）單擊插入”主菜單中選取共享數(shù)據(jù)”除井/繼承”選項(xiàng)，系統(tǒng)打開設(shè)計(jì)圖標(biāo)版6;2）單擊打開"按鈕，使用瀏覽的方式打開上一小節(jié)設(shè)計(jì)的齒輪油泵骨架文件“Gear_pumP同時(shí)系統(tǒng)打開外部合并”對(duì)話框，在該對(duì)話框的約束類型”下選取缺省”選項(xiàng)，在系統(tǒng)默認(rèn)位谿裝配齒

14、輪油泵骨架文件；3)單擊外部合并”中的確定”，單擊設(shè)計(jì)板”上的確定”。(3)創(chuàng)建拉伸實(shí)體特征；1)單擊拉伸”打開設(shè)計(jì)板，在設(shè)計(jì)板中單擊放谿”打開參照面板，單擊其中泥義“打開草繪”對(duì)話框，選擇FRONT為草繪平面，接受其它默認(rèn)設(shè)谿單擊草繪”進(jìn)入草繪模式；2)在草繪平面內(nèi)使用抓取邊”工具繪制拉伸剖面圖，然后單擊確定”退出草繪，調(diào)整方向輸入拉伸深度“25.2,”最后創(chuàng)建的拉伸實(shí)體如圖。再次單擊拉伸,按鈕，選取上一零件端面作為草繪平面，進(jìn)入草繪模式；3)繪制如圖所示草繪剖面圖，調(diào)節(jié)拉伸方向，輸入拉伸深度“25.2,”最后創(chuàng)建的實(shí)體特征如圖所示；4)再次單擊拉伸”，選取上一零件右側(cè)面為草繪平面，進(jìn)入草繪

15、模式；5)繪制如圖所示草繪剖面圖，調(diào)節(jié)拉伸方向，輸入深度“9.5,”最后創(chuàng)建的拉伸實(shí)體如圖6所示。圖6齒輪油泵主體拉伸結(jié)果圖7齒輪油泵主體創(chuàng)建孔結(jié)果(4)創(chuàng)建孔特征；1)單擊孔”打開孔設(shè)計(jì)板。單擊拉伸體端面為主參照。單擊放谿”打開參照面板，選取同軸”放谿類型，然后激活次參照”，選取拉伸體軸線；2)完成后的放谿”，設(shè)谿形狀”列表，最后完成的孔特征如圖所示；3)再次用孔特征創(chuàng)建孔，如圖7所示。(5)創(chuàng)建螺紋修飾特征，如圖8;(6)創(chuàng)建倒圓角特征，如圖9;(7)補(bǔ)上一個(gè)拉伸切削特征，最后完成的零件圖，如圖10。hfiGHT,RJGH圖8齒輪油泵主體螺紋修飾結(jié)果圖10齒輪油泵主體設(shè)計(jì)結(jié)果圖9齒輪油泵主

16、體倒圓角結(jié)果圖11左蓋設(shè)計(jì)結(jié)果齒輪油泵左蓋的設(shè)計(jì)齒輪油泵左蓋的設(shè)計(jì)同樣以齒輪油泵骨架作為母體零件，綜合運(yùn)用拉伸、孔和鏡像復(fù)制等建模方法。齒輪油泵的最后設(shè)計(jì)結(jié)果，如圖11所示。新建零件文件，輸入零件名稱“Gear_pump_leftcoveg(2)創(chuàng)建外部繼承特征，如圖12；(3)創(chuàng)建拉伸實(shí)體特征，如圖13;圖12左蓋外部繼承圖13左蓋實(shí)體拉伸結(jié)果(4)創(chuàng)建拉伸切削特征，如圖14;(5)創(chuàng)建階梯孔，如圖15;圖15左蓋階梯孔結(jié)果圖14左蓋拉伸切削結(jié)果(6)創(chuàng)建倒圓角特征，如圖16圖16左蓋倒圓角結(jié)果圖17右蓋設(shè)計(jì)結(jié)果創(chuàng)建齒輪泵右側(cè)蓋的設(shè)計(jì)齒輪泵右蓋的設(shè)計(jì)和齒輪油泵左蓋的設(shè)計(jì)相似，都是以齒輪油泵的

17、骨架作為母本二進(jìn)行設(shè)計(jì)的。設(shè)計(jì)步驟參照左蓋設(shè)計(jì)，齒輪油泵右蓋的設(shè)計(jì)結(jié)果如圖17所示。齒輪軸的設(shè)計(jì)齒輪軸的設(shè)計(jì)以全參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪通用件作為母體，對(duì)齒輪通用件參數(shù)進(jìn)行修改并添加必要的特征。齒輪軸的最終設(shè)計(jì)結(jié)果，如圖18所示。圖18齒輪軸設(shè)計(jì)結(jié)果圖19"PRO標(biāo)準(zhǔn)零件庫2.1%寸話框?yàn)楹?jiǎn)化設(shè)計(jì)，這里的全參數(shù)化齒輪采用臺(tái)灣大學(xué)林清安教授開發(fā)的“PROE標(biāo)準(zhǔn)零件庫2.1(1)打開“PRO即準(zhǔn)零件庫2.1”，如圖19所示；(2)從零件類型”中選擇齒輪”，零件規(guī)格選擇“20T；如圖20所示;圖20芷齒輪”對(duì)話框修改右邊列表中可修改”項(xiàng)目，修改齒輪的模數(shù)M=3,齒數(shù)Z=9,齒寬B=25.2.

18、單擊打開文件”按鈕，輸入零件名稱“gear_shaft_17無的齒輪零件如圖21。圖21參數(shù)齒輪調(diào)用(3)創(chuàng)建實(shí)體拉伸特征選取上一實(shí)體端面為草繪平面，繪制草圖，拉伸深度為“10；拉伸結(jié)果如圖23;圖22齒輪軸拉伸草繪圖23齒輪軸拉伸結(jié)果(4)創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)實(shí)體特征，旋轉(zhuǎn)結(jié)果如圖25;圖24齒輪軸旋轉(zhuǎn)草繪圖25齒輪軸旋轉(zhuǎn)結(jié)果圖27齒輪軸切槽結(jié)果圖29齒輪軸鍵槽結(jié)果(5)創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)切削特征，以切出槽，切槽結(jié)果如圖27;圖26齒輪軸切槽草繪(6)重復(fù)旋轉(zhuǎn)切削，切出另一端的槽;(7)創(chuàng)建鍵槽，結(jié)果如圖29;圖28齒輪軸鍵槽草繪(8)創(chuàng)建倒角特征，結(jié)果如圖30;圖30齒輪軸倒角結(jié)果圖31齒輪軸設(shè)計(jì)結(jié)果（9）創(chuàng)建

19、螺紋修飾特征選擇插入“、修飾“、螺紋”；選取作圖平面為參照面，右圖面為螺紋起始面，輸入深度為10,直徑為12.6。（10）隱藏基準(zhǔn)，完成齒輪軸的創(chuàng)建，如圖31。3.1.6其它零件的創(chuàng)建至此齒輪油泵的主要零件以創(chuàng)建完成，下面還有很多裝配用的小零件，其建模過程不再詳細(xì)介紹。只列出其最終結(jié)果，如圖包括：螺釘、外部齒輪、平鍵、圓墊片、蛾4a）螺釘Jc）平鍵0e）螺母32。母、壓蠱、圓柱銷。b）外部齒輪7d）圓墊片f）壓蓋g)圓柱銷圖32其它零件至此齒輪油泵所有零件三維建模都以完成，下一步就是裝配。3.2齒輪油泵裝配設(shè)計(jì)虛擬裝配設(shè)計(jì)齒輪油泵的裝配綜合運(yùn)用到無連接接口約束和連接接口約束。在進(jìn)行齒輪油泵的裝

20、配前，設(shè)計(jì)者首先要對(duì)齒輪油泵進(jìn)行整體的分析，要弄清楚那些元件具有運(yùn)動(dòng)自由度，那些元件完全約束。對(duì)于具有運(yùn)動(dòng)自由度的元件就要根據(jù)具體要求選擇合適的連接接口，反之使用無連接接口的約束進(jìn)行裝配即可。(1)創(chuàng)建組件文檔，輸入組件名稱“Gear_pump_mod8)(2)在默認(rèn)位谿裝配齒輪油泵主體；單擊添加元件”按鈕，打開下設(shè)計(jì)板，選擇缺省，以在默認(rèn)位谿裝配泵的主體。(3)向組件中裝配銷；使用插入“對(duì)齊“對(duì)齊”三種約束裝配銷釘，使其高出端面“8；'(4)重復(fù)裝配銷釘；選中前面裝配好的銷釘零件，然后在編輯”中選取重復(fù)”打開重復(fù)元件”對(duì)話框。按住“Ctrl健，選中插入“和對(duì)齊”兩種約束方式。單擊添加

21、，共裝配4根銷釘。(5)向組件中裝配齒輪油泵左蓋；使用匹配”插入“插入”三種約束。(6)向組件中裝配齒輪軸一；1)單擊右工具箱中的向組件中添加元件”按鈕，打開齒輪油泵文件Gear_shaft_1;2)在系統(tǒng)打開的設(shè)計(jì)板上的用戶定義”中選取銷釘”連接類型；3)完成放谿”列表，裝配結(jié)果如圖33。圖33裝配齒輪軸一（7）向組件中裝配齒輪軸二；1）單擊右工具箱中向組件中添加元件”按鈕，打開齒輪油泵零件文件Geat_shaft_22）在系統(tǒng)打開的裝配設(shè)計(jì)板上的用戶定義”下拉菜單中選取銷釘”連接類型；3）在設(shè)計(jì)板上單擊移動(dòng)”按鈕，打開移動(dòng)”列表。在該列表的運(yùn)動(dòng)類型“選項(xiàng)中選取旋轉(zhuǎn)”選項(xiàng)，然后選中運(yùn)動(dòng)參照”

22、副選項(xiàng)；4）根據(jù)系統(tǒng)提示選shaft_1的軸線作為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)參照，然后在工作區(qū)中旋轉(zhuǎn)齒輪軸二，使兩齒輪正確嚙合，最后的嚙合結(jié)果如圖34。圖34裝配齒輪軸二（8）向組件中裝配齒輪油泵右蓋；1）單擊向組件中添加元件”按鈕，使用瀏覽方式打開齒輪油泵零件文件Gear_pump_rightcoveq2）在系統(tǒng)打開的裝配設(shè)計(jì)板上單擊放谿”按鈕，然后在放谿”列表的約束類型”下拉菜單中選取對(duì)齊”約束類型，然后分別選取軸A8和A15作為約束參照。新建對(duì)齊”約束選取軸A9和A16作為約束參照；3)新建匹配”約束類型，選取油泵主體端面和右蓋端面，輸入偏距“0；4)最后完成的放谿”列表如下圖，最后裝配結(jié)果如圖35。圖3

23、5裝配右蓋(9)在裝配的元件之間進(jìn)行布爾運(yùn)算；1)在編輯”主菜單中選取元件操作”選項(xiàng)打開元件”菜單，選取切除”選項(xiàng)；2)根據(jù)系統(tǒng)提示選取右蓋為被切除元件，單擊確定”，接著選取和其有相交關(guān)系的兩個(gè)銷作為切除參照元件；3)最后單擊再生”，再生后轉(zhuǎn)配結(jié)果如圖，被切除的右蓋零件會(huì)相應(yīng)變化。(10)裝配螺栓；1)單擊向組件中添加元件”按鈕，打開“blot.prt;"2)使用對(duì)齊”約束，選取螺栓軸線和螺栓孔軸線；3)使用匹配”約束，選取螺栓頭下端面和螺栓孔上端面。(11)重復(fù)裝配螺栓；(12)向組件中裝配壓緊螺母；1)單擊向組件中添加元件”按鈕，打開齒輪油泵零件文件Pack；2)使用插入“和匹配

24、”兩中約束選取相應(yīng)參照。(13)在元件之間進(jìn)行布爾運(yùn)算同步驟9一樣，切除壓緊螺母；(14)裝配鍵；1)單擊向組件中添加元件”按鈕，打開齒輪油泵零件文件key；2)使用匹配"匹配"匹配”三種約束方式選取相應(yīng)參照。(15)裝配齒輪；1)單擊向組件中添加元件”按鈕，打開齒輪油泵零件文件gear；2)使用對(duì)齊“匹配“匹配”三種約束方式選取相應(yīng)參照。(16)裝配墊片；(17)裝配螺母；(18)影藏曲線特征。1)在模型樹上選中“pac就件，單擊右鍵，選取打開”打開該元件；2)單擊層"按鈕，系統(tǒng)顯示層樹”窗口。選取“PRT_ALL_CURVES,單擊右鍵選取保存；3)在空白處單

25、擊右鍵，選取保存狀態(tài)”；4)接著保存對(duì)“pac憂件的修改結(jié)果，最后白組件顯示結(jié)果如圖36。圖36齒輪泵設(shè)計(jì)結(jié)果3.2.2生成爆炸圖(1)從菜單欄中選擇視圖”+分解”+編輯位谿”命令，打開分解位谿對(duì)話框；(2)在分解位谿”對(duì)話框中，設(shè)谿運(yùn)動(dòng)類型”等選項(xiàng)組用來調(diào)整爆炸圖中個(gè)元件的位谿，得到滿意位谿后，點(diǎn)擊確定”按鈕。編輯爆炸圖完成后，得到分解視圖下的齒輪油泵裝配爆炸圖，效果如圖37。4機(jī)構(gòu)仿真及工作原理動(dòng)畫4.1齒輪油泵機(jī)構(gòu)仿真設(shè)計(jì)(1)準(zhǔn)備工作設(shè)谿模型顯示外觀，結(jié)果如圖38;圖38模型顯示結(jié)果(2)進(jìn)入機(jī)構(gòu)”模塊；在應(yīng)用程序”主菜單中選取機(jī)構(gòu)”選項(xiàng)，進(jìn)入機(jī)構(gòu)仿真界面6(3)定義齒輪副連接；1)單

26、擊定義齒輪副連接"按鈕，打開齒輪副定義”對(duì)話框；豈肯輻不定義區(qū)圖39齒輪定義”對(duì)話框圖40齒輪定義”對(duì)話框2)定義齒輪1選項(xiàng)卡，選“gear_shft_1fe造動(dòng)軸，節(jié)圓直徑”27；如圖39;3)定義齒輪2選項(xiàng)卡，選“gear_shft_2fe造動(dòng)軸，節(jié)圓直徑”27；如圖40；4)打開屬性”選項(xiàng)卡，在齒輪比”選項(xiàng)組中選取節(jié)圓直徑”選項(xiàng)。(3)創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)；1)單擊定義伺服電機(jī)”按鈕，系統(tǒng)彈出伺服電機(jī)定義”對(duì)話框；2)在從動(dòng)圖元”選項(xiàng)組中選取連接軸”選項(xiàng)，然后選取“gear_shaft_加軸線作為連接軸;3）在伺服電機(jī)定義”對(duì)話框中打開輪廓”選項(xiàng)卡，在規(guī)范”中選速度”選項(xiàng)在模”中選常數(shù)”，

27、并將"A'植設(shè)為“40；完成后的又t話框如圖41;圖41電機(jī)定義”對(duì)話框圖42定義結(jié)果連接”選項(xiàng)，彈出連接組件”對(duì)話框，如圖43;確認(rèn)”對(duì)話框，單擊是"按鈕，完成連接的創(chuàng)建圖43連接組件”對(duì)話框圖44確認(rèn)”對(duì)話框4）完成所以設(shè)谿后在伺服電機(jī)定義”對(duì)話框中單擊確定，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的最終結(jié)果如圖42所示。（4）創(chuàng)建連接；1）在編輯”主菜單中選取2）單擊運(yùn)行"按鈕，打開工作，如圖44。（5）創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)分析；1）單擊運(yùn)動(dòng)分析”按鈕，系統(tǒng)打開如圖分析定義”對(duì)話框；2）在類型”下拉列表框中選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)”選項(xiàng)，并把運(yùn)動(dòng)終止時(shí)間”欄的值修改為“60；接著單擊運(yùn)行”按鈕，觀察齒輪油泵

28、的運(yùn)動(dòng)情況；3）完成上述操作后，單擊確定”按鈕關(guān)閉分析定義”對(duì)話框，完成運(yùn)動(dòng)分析創(chuàng)建。（6）回放結(jié)果并制作多媒體播放文件。1)單擊回放以前的運(yùn)動(dòng)分析”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖所示回放”對(duì)話框如圖45,單擊其中回放”按鈕，打開如圖所示動(dòng)畫”對(duì)話框如圖46;圖45回放”對(duì)話框圖46動(dòng)畫”對(duì)話框2)在動(dòng)畫對(duì)話框中可以單擊播放”按鈕觀察仿真結(jié)果；單擊停止”按鈕結(jié)束運(yùn)動(dòng)仿真；單擊捕獲”按鈕打開捕獲”對(duì)話框如圖所示。單擊其中的瀏覽”按鈕，彈出保存副本”對(duì)話框，在次選擇文件的保存路徑，選擇保存格式并填寫文件名稱。完成后單擊捕獲”對(duì)話框中的確定”按鈕，開始媒體播放文件的制作。4.2齒輪油泵工作原理動(dòng)畫仿真外嚙合齒輪

29、泵的工作原理：在泵的殼體內(nèi)有一對(duì)外嚙合齒輪，齒輪兩側(cè)有端蓋蓋住。殼體、端蓋、齒輪的各個(gè)齒間槽組成啦許多密封工作腔。當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)吸油腔由于相互嚙合的齒輪逐漸脫開，密封工作腔容積逐漸增大，形成部分真空，郵箱中的油液被吸進(jìn)來，將齒間槽充滿，并隨著齒輪旋轉(zhuǎn)，把油液帶到左側(cè)壓油腔去。在壓油區(qū)一側(cè)，由于齒輪主逐漸進(jìn)入嚙合，密封工作腔容積逐漸減少，油液便被擠進(jìn)去。吸油區(qū)和壓油區(qū)是由相互嚙合的齒輪以及泵體分割開的。在齒輪油泵機(jī)構(gòu)仿真設(shè)計(jì)中，注重運(yùn)動(dòng)學(xué)的仿真和數(shù)據(jù)分析，對(duì)齒輪的內(nèi)部工作原理展示不充分。下邊設(shè)計(jì)為在組件中裝入箭頭”零件，表示油液流動(dòng)方向。(1)在組建“gear_pump_model.asnf

30、r組裝箭頭”零件，結(jié)果如圖47所示;圖47裝配結(jié)果圖48裝配體前視圖(2)進(jìn)入機(jī)構(gòu)”模式，按先前步驟定義齒輪副和齒輪軸1的伺服電動(dòng)機(jī)“ServoMotori；"(3)定義箭頭向左運(yùn)動(dòng)的伺服電動(dòng)機(jī)"ServoMotor2,"在輪廓”選項(xiàng)卡中定義速度為10,方向如圖49所示；圖49電動(dòng)機(jī)方向(4)定義箭頭向左運(yùn)動(dòng)的伺服電動(dòng)機(jī)"ServoMotor2,”考慮到動(dòng)畫效果，在輪廓”選項(xiàng)卡中定義速度改為電動(dòng)機(jī)1的10倍：100,方向如圖50所示；(5)創(chuàng)建連接；1)在編輯”主菜單中選取連接”選項(xiàng)，彈出連接組件”對(duì)話框；2)單擊運(yùn)行"按鈕，打開確認(rèn)”對(duì)話框，

31、單擊是"按鈕，完成連接的創(chuàng)建工作。(6)創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)分析；圖50電動(dòng)機(jī)方向1)單擊運(yùn)動(dòng)分析”按鈕，系統(tǒng)打開如圖分析定義”對(duì)話框；2)在類型”下拉列表框中選擇位谿”選項(xiàng)，并把運(yùn)動(dòng)終止時(shí)間”欄的值修改為“64：定義電動(dòng)機(jī)”如圖51所示，接著單擊運(yùn)行”按鈕，觀察齒輪油泵的運(yùn)動(dòng)情況；3)完成上述操作后，單擊確定”按鈕關(guān)閉分析定義”對(duì)話框，完成運(yùn)動(dòng)分析創(chuàng)建圖51分析定義”對(duì)話框(7)回放結(jié)果并制作多媒體播放文件。用Pro/E制作的簡(jiǎn)易工作原理動(dòng)畫可結(jié)合工作原理的FLASH動(dòng)畫，幫助理解齒輪泵工作原理。5總結(jié)本文詳細(xì)介紹了齒輪油泵的三維設(shè)計(jì)，從零件建模、零件裝配設(shè)計(jì)到機(jī)構(gòu)仿真。其中齒輪軸的設(shè)計(jì)采用了

32、參數(shù)化設(shè)計(jì)，參數(shù)化設(shè)計(jì)是Pro/E的一個(gè)重要特點(diǎn)。重點(diǎn)描述了齒輪泵工作原理的動(dòng)畫設(shè)計(jì)，通過直觀的三維動(dòng)畫，方便學(xué)生理解記憶，且充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，達(dá)到了降低教學(xué)成本，提高教學(xué)質(zhì)量的目的。使用Pro/E仿真設(shè)計(jì)在展示油泵工作原理時(shí)，并不能展示油液的流動(dòng)情況19,所以還要結(jié)合其它軟件設(shè)計(jì)工作原理動(dòng)畫。致謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下完成的。指導(dǎo)老師具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和較高的理論水平，在治學(xué)及做人方面使我受益匪淺。衷心感謝老師對(duì)我的關(guān)心指導(dǎo)和幫助。同時(shí)對(duì)于大學(xué)幾年來關(guān)心過、指導(dǎo)過、給予我以幫助的老師一并表示感謝。非常感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和老師給我提供了這次良好的深入學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)和寬松的環(huán)境條件。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不但使我能夠?qū)⒋髮W(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識(shí)再次回顧學(xué)習(xí)，而且也使我學(xué)到了專業(yè)領(lǐng)域中一些前沿的知識(shí)。非常感謝在本次設(shè)計(jì)中曾給予我耐