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1、学生毕业论文（设计）毕业论文（设计） 论 文 题 目：齿轮参数化设计及结构分析【英 文】：Gear Parametric Design and Structural Analysis 院系：机电与建筑工程学院 专业：模具设计与制造 摘 要锥齿轮广泛应用于航空、航天和工程机械传动系统中，具有传动平稳，承载能力强等优点，有着非常广泛的应用前景。但其结构复杂，设计计算困难。为了满足 CAD/CAE/CAM的需要，实现锥齿轮三维参数化建模为后续工作奠定基础，具有非常重要的现实意义。本论文以三维软件Proe为开发平台，深入掌握Proe的参数化建模，实现锥齿轮三维参数化造型。首先，从建立平面渐开线数学模型
2、入手，建立锥齿轮，并实现三维参数化造型。其次，在研究锥齿轮啮合原理的基础上，建立了渐开线的数学模型和锥齿轮的数学模型，实现了渐开线的参数化建模，完成了锥齿轮的三维参数化建模。该系统的实现，大大减少了设计人员的繁重工作，提高了设计效率，缩短了设计周期，为锥齿轮计算机辅助分析、辅助制造提供可能，同时本设计方法的提出对其他类型齿轮造型有一定的指导借鉴意义。关键词:锥齿轮;渐开线;参数化造型;Proe AbstractBevel gear widely used in aviation, aerospace and mechanical engineering in the transmission
3、system, with a smooth drive，carrying capacity，and other advantages, has a very wide range of applications.But its complex structure, design calculations difficult.In order to meet the CAD / CAE/CAM needs and bevel gearthree-dimensional modeling parameters for the follow-up to lay the foundation for
4、a very important practical significance.This paper to three-dimensional software development platform for the Proe, Proe-depth grasp of the parameters of modeling, three-dimensional realization of bevel gear parametric modelingFirst of all, from the establishment of a plane gradually start line mode
5、l, the establishment of bevel gear, and to achieve three-dimensional modeling parameters.Secondly, the study bevel gears meshing on the basis of principle, the establishment of the involute line mathematical models and bevel gear model has gradually opened the parameters of the model line, completed
6、 the bevel gear parameters of the three-dimensional modeling.Implementation of the system, greatly reducing the design of the heavy work to improve the design efficiency and shortened the design cycle, bevel gear for computer-aided analysis, aided manufacturing may provide, at the same time the desi
7、gn of other types of gear to have a certain shape Reference guide.Key words: bevel gear; involute; Parametric Modeling; Proe 目录中文摘要英文摘要目 录 第一章 绪 论1.1课题背景1.1.1 课题的研究背景1.1.2 参数化与特征建模理论及其齿轮CAD系统的发展概况1.2意义和研究内容及方法1.2.1 课题研究的意义1.2.2 课题研究的内容第二章 Proe软件的介绍 2.1Proe软件概述2.1.1 Proe软件的技术特点2.1.2 Proe主要功能模块第三章 参数化
8、特征造型技术理论3.1引言3.2参数化图形的几何约束模型3.2.1 约束的概念与类型3.2.3 三维图形约束模型3.3特征造型技术3.3.1 特征的定义3.3.2 特征的分类3.3.3 特征造型的实现3.4参数化特征造型3.5微波器件的特征分析与参数确定第四章 直齿圆锥齿轮的参数化设计及结构分析4.1直齿圆锥齿轮的建模分析4.2直齿圆锥齿轮的建模过程 4.2.1新建零件文件4.2.2设置齿轮参数和关系式4.2.3创建锥齿几何曲线 4.2.4创建大端齿轮基本圆 4.2.5创建小端齿轮基本圆 4.2.6创建小端齿轮渐开线 4.2.7创建大端齿轮渐开线4.2.8镜像渐开线4.2.9创建锥体 4.2.
9、10创建第一个轮齿 4.2.11复制和阵列轮齿结 论参考文献谢 辞 第一章 绪 论1.1课题背景1.1.1 课题的研究背景现代工业生产系统中普遍使用齿轮装置。齿轮传动是机械传动的重要装置，具有质量小、体积小、传动比大和效率高等优点，己广泛地应用于汽车、船舶、机床、矿山冶金等领域，它几乎适用于一切功率和转速范围。目前齿轮传动技术已成为世界各国机械传动发展的重点之一。齿轮设计在齿轮制造应用过程中占有重要地位。传统的齿轮设计过程繁冗，效率低，采用传统的设计方法设计一组较为合理的齿轮副要反复修正参数、多次校核计算，花费很长时间才能实现。另外，齿轮类零件的绘图工作(包括几何绘图、标注、参数表填写等内容)
10、也是一项繁杂而费时的工作。但齿轮类零件大部分具有相似的结构和形状，在新产品的设计和图纸绘制过程中，不可避免地要多次反复修改，进行零件形尺寸的综合协调和优化。这时寻求一种简便、合理的设计方法，提高设计工作效率，是齿轮设计工作者的迫切愿望。因此，借助CAD技术实现其绘图过程的参数化和自动化，对于提高设计效率和保证设计质量具有重要意义。1.1.2参数化与特征建模理论及其齿轮CAD系统的发展概况 1.参数化与特征建模理论的发展概况建模技术是CAD的核心技术，参数化造型技术和特征造型技术是新一代继承化CAD系统应用研究的热点理论，也是锥齿轮参数化造型的基础理论依据，对齿轮建模和系统设计起着指导性作用。另
11、外，研究国内外齿轮CAD参数化设计的发展状况，可以借鉴前人的研究成果，对锥齿轮的参数化研究有一定的指导意义。特征是80年代中后期为了表达产品的完整信息而提出的一个概念，它是对诸如零件形状、工艺和功能等与零件描述相关的信息集的综合描述，是反映零件特点的可按一定的规则分类的产品描述信息。这表明:特征不是体素，不是某个或几个加工表面;不是完整的零件;对于制造特征，其分类与其加工工艺规程密切相关，用不同的加工方法加工实现的表面或零件，要定义成不同的特征。描述特征的信息中，除表达形状的几何信息及约束关系信息外，还包括材料、精度等制造信息，通过定义简单的特征还可以生成组合特征。一个完整的产品模型不仅是产品
12、数据的集合，还反映出各类数据的表达方法以及相互之间的关系。只有建立在一定表达方式基础上的产品模型，才能有效地为各应用系统所接受和处理，作为完整表达产品信息的产品信息模型。 参数化设计是新一代智能化、集成化CAD系统的核心内容，也是当前CAD技术的研究热点。参数化设计技术以其强有力的草图设计、尺寸驱动修改图形的功能、成为初始设计、产品建模及修改、系列化设计、多种方案比较和动态设计的有效手段。目前，直齿圆柱齿轮方面的基于特征的参数化设计理论己经非常成熟，设计资料也很丰富。2.齿轮CAD系统的国内外发展概况近年来，优化设计和CAD应用在国外发展很快。在新产品设计方面普遍进行参数优化。这样它们在追踪市场、缩短技术准备周期，保证产品性能方面占了很大优势。在我国，一些企业和研究所在这方面刚刚起步，大多数工程技术人员仍然在采用手工绘图，“甩图板”的工作仍很艰难。有的企业在购置普遍生产设备方面很慷
