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1、. . 山东农业大学毕 业 论 文基于Pro/E的蜗轮蜗杆参数化建模及运动仿真分析 院 部 机械与电子工程学院 专业班级 机械电子工程专业 届 次 学生姓名 冯海明 学 号 1192 指引教师 张开兴 教师 二O一三 年 六 月 十 日装订线. . . 目录摘要31绪论51.1课题研究意义51.2课题研究CAD发展概述51.2.1CAD技术发展历程51.2.2CAD的发展趋势61.3本课题研究的内容72蜗轮蜗杆参数化设计基本72.1蜗杆传动机构简介及类型72.2圆柱蜗杆传动的重要参数和几何尺寸82.3参数化特性造型技术简介93 基于PRO/E的蜗轮参数化建模103.1 Pro/E的参数化建模简
2、介103.2蜗杆的参数化建模123.2.1零件分析123.2.2创立蜗杆133.3蜗轮的参数化建模193.3.1零件分析193.3.2蜗轮的参数化建模204蜗轮传动机构的运动仿真304.1Pro/E运动仿真简介304.2Pro/E平台机构运动仿真的环节304.3蜗轮蜗杆机构运动仿真的具体环节314.3.1蜗轮蜗杆机构的虚拟装配314.3.2蜗轮蜗杆机构的运动仿真325总结33参照文献34道谢34ContentsABSTRACT41INTRODUCTION51.1 The significance of this research51.2 Development of research on C
3、AD project51.2.1 CAD technology development51.2.2 The development trend of CAD61.3 The contents of this research project72 BASIC WORM GEAR PARAMETRIC DESIGN72.1 Introduction and type of worm gear72.2 The main parameters and geometric dimensions of a cylindrical worm drive82.3 The parametric feature
4、modeling technology93 MODELING OF WORM GEAR PARAMETERS BASED ON PRO/E103.1 Parametric modeling of Pro/E103.2 Parametric modeling of worm123.2.1 Part analysis123.2.2 Create a worm133.3 Parametric modeling of worm gear193.3.1 Part analysis193.3.2 Parametric modeling of worm gear204 MOTION SIMULATION O
5、F WORM GEAR TRANSMISSION MECHANISM304.1 Introduction the Pro/E motion simulation304.2 Exercise Pro/E platform simulation steps304.3 The specific steps of mechanism movement simulation of worm gear worm314.3.1 The virtual assembly of the worm gear314.3.2 Motion simulation of worm gear325 SUMMARY33REF
6、ERENCE DOCUMENTATION34CONVEY THANKS34基于Pro/E的蜗轮蜗杆参数化建模及运动仿真分析冯海明（山东农业大学 机械与电子工程学院 泰安 271018）摘要：蜗杆传动是最重要的齿轮传动之一，它由蜗杆和蜗轮构成，重要用于传递交错轴之间的回转运动和动力，一般两轴交错角为90。传动中一般蜗杆是积极件，蜗轮是从动件。由于蜗杆传动具有传动比大、构造紧凑、传动平稳和噪声较小等长处，广泛应用于多种机器和仪器中。但是蜗轮蜗杆的齿面属于复杂造型，运用Pro/E强大的参数化设计等功能可以保证齿形的精确性。同步通过机构的运动仿真，动态观看运动仿真的啮齿和运动状况，测试机构的有关运动性
7、能的参数，有助于机构优化和提高设计效率。核心词：Pro/E 蜗轮蜗杆 参数化设计 运动仿真Based on Pro/E of the worm gear and worm of parameterized modeling and motion simulation analysisHaiming Feng(Mechanical & Electrical Engineering College of Shandong Agricultural University, Taian, Shandong 271018)Abstract the worm drive is one of the mos
8、t important gear transmission, It is made up of worm and worm gear，Mainly used for transfer between crisscross axis rotary motion and power, Usually two axial stagger Angle is 90 . General worm is active in transmission, worm gear is a follower. Because of worm drive with large transmission ratio, c
9、ompact structure, smooth transmission and less noise, etc, are widely used in various kinds of machines and equipment. But the worm and worm wheel tooth surface belongs to complex modeling, using Pro/E is a powerful function such as parametric design can guarantee accuracy of tooth profile. At the s
10、ame time, through the mechanism motion simulation, dynamic watch movement simulation of rodents and movement, on sports performance parameters of the test facility, to optimize and improve the design efficiency.Keywords: Pro/E ；worm gear and worm； parametric design； movement simulation1绪论1.1课题研究意义蜗杆
11、蜗轮传动中，蜗杆推动蜗轮实现减速、增扭的定速比传动。由于蜗杆外行曲面比较复杂，无法用机械制图的措施精确描述其曲面形状，因此在产品开发设计中，一般由设计人员根据经验拟定。应用老式措施对其绘制时，不仅过程繁琐、效率低，并且在产品的开发设计中存在着一定的自由性，加工出的产品常常会存在多种缺陷，不能满足实际应用的规定。随着CAD和优化设计技术的发展，应用先进的虚拟制造技术，可以达到精确的造型和可靠地质量。针对蜗杆类零件曲面形成的特点，若能运用计算机对蜗轮蜗杆机构进行辅助设计，对蜗轮蜗杆本体进行辅助制造，就成为目前蜗轮蜗杆机构研究的重要趋势，因此，采用CAD软件，优化蜗轮蜗杆的设计参数、并对其进行虚拟装
12、配和运动仿真，不仅能更直观的描述产品，并且在产品设计阶段对产品的缺陷、有关零件的装配关系、空间干涉等状况进行分析与检查，从而有效提高设计的效率，缩短产品的设计周期。本文正是针对蜗轮蜗杆零件进行参数化设计、虚拟装配和运动仿真的研究，但愿可觉得空间复杂构件的参数化设计、虚拟装配和运动仿真提供一般性的研究措施。1.2课题研究CAD发展概述CAD是计算机辅助设计(Computer Aided Design)的简称，是工程技术人员以计算机为工具，用自己的专业知识对产品或工程进行总体设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。它以提高产品设计质量、缩短产品开发周期、减少产品成本为重要目的。CAD技术是
13、20世纪全球高科技领域杰出的工程技术之一，是跨世纪的国家核心技术。CAD技术的发展与应用水平已成为衡量一种国家工业现代化的重要标志。1.2.1CAD技术发展历程CAD技术起步于20世纪50年代，1950年美国麻省理工学院研制出可以显示简朴图形的图形设备“旋风1号”，50年代末美国Gerber公司研制出平板绘图仪，Calcomp公司研制出滚筒式绘图仪，这些研究成果为CAD技术的发展提供了最基本的物质基本，整个50年代CAD技术还刚刚萌芽，只是处在被动式的图形解决阶段。进入60年代，CAD技术开始蓬勃发展起来，1962年麻省理工学院的Sutherland刊登的博士论文SKETCHPAD一种人机对话
14、系统，为CAD技术的发展和应用打下了理论基本，1966年浮现了第一台实用的图形显示装置，同一时期还浮现了许多商品化的CAD设备，如美国IBM公司推出的商品化计算机绘图设备等。从70年初期开始，CAD进入了初期实用阶段，1970年美国Applicon公司第一种推出完整的CAD系统，随着多种便宜的图形输入设备的相继问世，CAD逐渐走进中小公司。从80年代至今，CAD技术的发展突飞猛进，一方面小型机及微型机的性能不断提高，价格不断下跌，诸如大型数字化仪、自动绘图机等计算机外围设备己经成为CAD的一般配备,为推动CAD技术向更高水平发展提供了必要的条件，另一方面，基于小型机和微机的软件技术也迅速提高，
15、大量成熟的商品化软件不断涌现，又增进了CAD技术的发展，CAD技术得到了越来越广泛的应用。目前，流行的CAD技术基本理论重要是以PRO/E为代表的参数化造型理论和以SDRC / I-DEAS为代表的变量化造型理论两大流派，它们都属于基于约束的实体造型技术。国内对CAD技术的研究，开始于20世纪70年代初期，研究工作重要集中在高等学校和科研院所，研究内容重要是计算机辅助几何设计和计算机辅助绘图进入80年代后来，国内的CAD技术的研究得到了较快的发展，在二维交互绘图系统、三维造型和几何设计、有限元分析、数控编程等方面都获得了诸多成果，不少自主版权的软件己经在国内行业中得到推广应用。但从总体上来说，国内的CAD软件，无论是从产品开发水平方面，还是从商品化、市场化限度方面，都与发达国家存在着不小的差趾，主流的CAD软
