齒輪油泵建模設(shè)計

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1、摘要 本文軟件，來設(shè)計。齒輪油泵設(shè)計主要從零件建模、裝配設(shè)計、機構(gòu)運動仿真、工 作原理動畫幾個方面展開。用Pro/E建立三維模型及模型庫，進行虛擬裝配、動畫演示、 運動特性分析，將三維技術(shù)融入機械類等課程，從而實現(xiàn)用現(xiàn)代化教學手段達到降低教 學成本，提高教學質(zhì)量的目的。 關(guān)鍵詞：齒輪油泵，三維建模,Pro/E,計算機輔助教學，機構(gòu)仿真 BasedonPro/Ethree-dimensionalmodelingofthegearpumpdesign Abstract ThisarticledescribeshowtousePro/Etocompletethedesignofthr

2、ee-dimensionalmodelingofgearpumps.Thedesignofgearpumps,mainlybeganfrompartsmodeling,assemblydesign,simulationofbodymovement,theworkofseveralaspectsoftheprincipleofanimation.UtilizingPro/Etoestablishthree-dimensionalmodelandmodel-base,virtualassembly,animationdemo,movementanalysis,three-dimensionalte

3、chnologywillbeintegratedintothemechanicalsubject,whichmadeitbecometruetoachievereducingthecostofteachingandimprovingthequalityofteachingusingtheteachingmethodsofmodernization. Keywords：gearpumps,three-dimensionalmodeling,Pro/E,CAI,simulation 1 緒論1 1.1 機械專業(yè)傳統(tǒng)的教學方式存在的問題2. 1.2 將三維技術(shù)應用到機械類專業(yè)課的教學中2.

4、 2 設(shè)計概述3... 3 設(shè)計過程4... 3.1 齒輪油泵零件建模設(shè)計4.. 3.1.1 齒輪油泵骨架的設(shè)計5.. 3.1.2 齒輪油泵主體的設(shè)計6.. 3.1.3 齒輪油泵左蓋的設(shè)計8.. 3.1.4 創(chuàng)建齒輪泵右側(cè)蓋的設(shè)計9.. 3.1.5 齒輪軸的設(shè)計9.. 3.1.6 其它零件的創(chuàng)建1..3 3.2 齒輪油泵裝配設(shè)計1..4. 3.2.1 虛擬裝配設(shè)計1..4 3.2.2 生成爆炸圖1..7. 4 機構(gòu)仿真及工作原理動畫1..8 4.1 齒輪油泵機構(gòu)仿真設(shè)計1..8 4.2 齒輪油泵工作原理動畫仿真2..0 5 總結(jié)2..3.. 致謝2..4..

5、參考文獻2..5. 英文文獻（計算機輔助設(shè)計與制造） 1 緒論 計算機輔助教學是教學發(fā)展的一個焦點，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)為機械類專業(yè)課教學提供了一種極好的現(xiàn)代化教學的工作平臺。 1.1 機械專業(yè)傳統(tǒng)的教學方式存在的問題 （ 1） 在機械類課程的教學中，經(jīng)常需要實物模型幫助學生理解教學內(nèi)容， 如果沒有模型，僅僅依靠講解，是很難講清楚一個立體結(jié)構(gòu)的。學生缺少對實物 的感官認識也就更難理解沒有模型的講解，而傳統(tǒng)的教學方式是利用教學實物模 型，但實物模型攜帶不方便，而且容易損壞，不便于保管。 （ 2） 教學中存在的另一個問題是傳統(tǒng)的教學實物模型

6、一成不變，更新?lián)Q代 的速度慢，而幾十年不變的教學模型已不能滿足教學和科技時代不斷進步的需 要。時代在發(fā)展，教學內(nèi)容在不斷更新，當然教學模型也要跟上教學內(nèi)容的更新， 要想根據(jù)教學需要更改實物模型是很困難的。更換新實物模型成本又很高，而舊模型基本沒有再利用的價值，造成很大的浪費。 （ 3） 傳統(tǒng)的教學模型作運動演示和運動分析也存在很多缺陷，一是學校很 難保證有一套完整的機械專業(yè)的教學模型，而且成本也較大；二是有些空間的機 構(gòu)內(nèi)部的運動很難觀察到；三是裝配模型時容易損壞零件，運動容易出故障；四是運動特性的分析也很困難。 （ 4） 對于機械設(shè)計的教學，傳統(tǒng)的教學方法是先展開平面簡圖的構(gòu)思

7、，形 成稍微完整的方案之后，開始繪制三維簡圖，完全定型后再根據(jù)需要繪制效果圖、 三視圖或制作簡易的模型。在造型設(shè)計的過程中，需要用樣品實物模型來表達設(shè) 計者的構(gòu)思，但對每一種方案都制作實物樣品，要付出大量的勞動，還存在著精度低、修改調(diào)整困難、設(shè)計周期長及成本費用高等問題。 1.2 將三維技術(shù)應用到機械類專業(yè)課的教學中 Pro/E系統(tǒng)是美國參數(shù)技術(shù)公司（ParametricTechnologyCorporation,簡稱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，改變了機械CAD／CAE／CAM的傳統(tǒng)觀念，這種全新的概念已成為當今世界機 械CAD／CAE／C

8、AM領(lǐng)域的新標準。將現(xiàn)代化的Pro/E三維技術(shù)應用到在機械專業(yè)課的教學中，可以解決以上傳統(tǒng)教學存在的很多不足。 （ 1） 建立零件的三維模型，虛擬的模型便于現(xiàn)代化教學，在教學中如果應 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)教學模型的缺點，它同 樣具有實物教學模型的直觀、容易理解的優(yōu)點，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） 把教學中常用的零件、部件和標準件建立起自己的模型庫，利用Pro/E提供的強大的基于特征的參數(shù)化實體造型功能，把教學中常用的零件、部件和標準件，利用微機的存儲信息量大的特點建立起自己的模型庫，以充分利用已

9、有的設(shè)計成果和前人的經(jīng)驗。 我們建立的教學模型庫有如下特點： 1） 零件模型庫的覆蓋面廣、標準新； 2） 當教學需要某一零件模型時，可直接從零件模型庫中調(diào)出，不必手工繪 制； 3） 零件模型從模型庫中調(diào)入后可任意移動、旋轉(zhuǎn)，在裝配時確定準確的位 置； 4） 零件模型庫的操作使用簡捷、方便、靈活、易學易懂； 5） 還可以用互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)零件模型庫的資源共享，充分運用網(wǎng)絡(luò)資源為教學 服務。 （3）可將各種三維零部件和機械傳動在Pro/E內(nèi)進行虛擬裝配、三維動畫 演示和運動特性分析。 總之，把Pro/E的三維技術(shù)引入機械專業(yè)課的教學，徹底改變了傳統(tǒng)的教學 理念，大大改善了輔助教

10、學環(huán)境，提高了教學效果。通過實踐證明，我們只要認 真研究和大膽嘗試輔助教學這一現(xiàn)代化教學手段，不斷地去學習、掌握這種技術(shù)， 很好地將Pro/E的三維技術(shù)應用到我們的機械專業(yè)教學中去，提高工作效率，充 分利用微機多媒體輔助教學的優(yōu)越性，調(diào)動學生的積極性，就一定能有效地幫助 我們達到降低教學成本，提高教學質(zhì)量的目的。 2設(shè)計概述 本設(shè)計主要圍繞齒輪油泵設(shè)計這個實例展開。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)計人員的開發(fā)速度，本文將著重就Pr

11、o/E的實體建模、虛擬裝配、機構(gòu)仿真等 功能進行齒輪油泵的設(shè)計。齒輪油泵包含多個零部件，其設(shè)計巧妙運用Pro/E基于單一數(shù)據(jù)庫這一特點并綜合運用多種建模方法和設(shè)計方法。 設(shè)計的具體要求為： （ 1） 齒輪油泵零件建模設(shè)計； （ 2） 齒輪油泵裝配設(shè)計； （ 3） 齒輪油泵機構(gòu)仿真設(shè)計； （ 4） 齒輪油泵工作原理動畫設(shè)計。 3設(shè)計過程 3.1齒輪油泵零件建模設(shè)計 齒輪油泵包含20多個零部件，具設(shè)計巧妙運用Pro/E基于單一數(shù)據(jù)庫這一 特點并綜合運用多種建模方法和設(shè)計方法，齒輪油泵的最后設(shè)計結(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

12、圖2齒輪油泵爆炸圖 3.1.1齒輪油泵骨架的設(shè)計 齒輪油泵骨架的設(shè)計主要是一系列基準曲線的繪制，具隨后的建模設(shè)計建立 在骨架設(shè)計的基礎(chǔ)上，齒輪油泵的骨架設(shè)計結(jié)果如圖3所示。 圖3齒輪油泵骨架設(shè)計結(jié)果 (1)新建零件文檔； 1)單擊新建"按鈕打開新建”對話框。在類型”選項組中選取零件”選項,在子類型”中選取實體”選項，在名稱”文本框中輸入零件名稱“Gear_pum6 2)取消使用缺省模板”復選項，單擊確定”按鈕。系統(tǒng)打開新文件選項'對話框，選取其中的“mmns_part_solid?H,再單擊確定”按鈕進入三維實體建模環(huán)境。 (2)草繪基準曲線； 圖4齒輪油泵骨架

13、草繪 1)單擊草繪工具”按鈕打開草繪”對話框; 2）選取基準平面FRONT作為草繪平面，其它設(shè)置接受系統(tǒng)默認選項，單擊草繪”，進入草繪界面； 3）在草圖內(nèi)繪制曲線如圖4所示。 （3）創(chuàng)建基準平面； 1）單擊基準平面工具”按鈕打開基準平面”對話框； 2）選取FRONT基準平面作為參照，設(shè)置平移距離35; 3）單擊確定"，完成DTM1基準平面。 （4）草繪曲線。 1）單擊草繪“打開草繪”對話框； 2）選取DTM1作為草繪平面，其它設(shè)置接受系統(tǒng)默認選項，單擊草繪”; 3）繪制如圖5所示曲線。 圖5齒輪油泵骨架草繪二 保存設(shè)計結(jié)果，作為骨架設(shè)計，關(guān)閉窗口。 3.

14、1.2齒輪油泵主體的設(shè)計 （1）新建零件文檔； 單擊新建”按鈕打開新建對話框。在類型“中選零件"，在子類型”中選實體”，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，系統(tǒng)打開設(shè)計圖標版； 2）單擊打開"按鈕，使用瀏覽的方式打開上一小節(jié)設(shè)計的齒輪油泵骨架文件“Gear_pumP同時系統(tǒng)打開外部合并”對話框，在該對話框的約束類型”下選取缺省”選項，在系統(tǒng)默認位置裝配齒輪油泵骨架文件; 3)單擊外部合并”中的確定”，單擊設(shè)計板”上的確定”。 (3)創(chuàng)建拉伸實體特征； 1)單擊拉伸”打開設(shè)計板，

15、在設(shè)計板中單擊放置”打開參照面板，單擊其中泥義“打開草繪”對話框，選擇FRONT為草繪平面，接受其它默認設(shè)置單擊草繪”進入草繪模式； 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，進入草繪模式； 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 的拉伸實體如圖6所示。

16、 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)計板。單擊拉伸體端面為主參照。單擊放置”打開參照面板，選取同軸”放置類型，然后激活次參照”，選取拉伸體軸線； 2)完成后的放置”，設(shè)置形狀”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)補上一個拉伸切削特征，最后完成的零件圖，如圖10。 m iGHT ,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)計結(jié)果 圖9齒輪油泵主體倒圓角結(jié)果 圖11左蓋設(shè)計結(jié)果

17、3.1.3 齒輪油泵左蓋的設(shè)計 齒輪油泵左蓋的設(shè)計同樣以齒輪油泵骨架作為母體零件，綜合運用拉伸、孔 和鏡像復制等建模方法。齒輪油泵的最后設(shè)計結(jié)果，如圖11所示。 (1) 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)建拉伸實體特征，如圖13; 圖12左蓋外部繼承 圖13左蓋實體拉伸結(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 圖16左蓋倒圓角結(jié)果 圖17右蓋設(shè)計結(jié)果 (6)創(chuàng)建倒圓角特征，如圖16 3.1.4 創(chuàng)建齒輪泵右

18、側(cè)蓋的設(shè)計 齒輪泵右蓋的設(shè)計和齒輪油泵左蓋的設(shè)計相似，都是以齒輪油泵的骨架作為 母本二進行設(shè)計的。設(shè)計步驟參照左蓋設(shè)計，齒輪油泵右蓋的設(shè)計結(jié)果如圖17 所示。 3.1.5 齒輪軸的設(shè)計 齒輪軸的設(shè)計以全參數(shù)化標準直齒圓柱齒輪通用件作為母體，對齒輪通用件 參數(shù)進行修改并添加必要的特征。齒輪軸的最終設(shè)計結(jié)果，如圖18所示。 圖18齒輪軸設(shè)計結(jié)果 Fr^/F 人4*M鼻 tri 使用「Fe

19、準零件庫2.1” . (1)打開“PRO即準零件庫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正齒輪”對話框 修改右邊列表中可修改”項目，修改齒輪的模數(shù)M=3,齒數(shù)Z=9,齒寬B=25.2. 單擊打開文件”按鈕，輸入零件名稱“gear_shaft_1打死的齒輪零件如圖21。 圖21參數(shù)齒輪調(diào)用 (3)創(chuàng)建實體拉伸特征選取上一實體端面為草繪平面，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)實體特征，旋轉(zhuǎn)結(jié)果如圖25; 圖24齒

20、輪軸旋轉(zhuǎn)草繪 圖25齒輪軸旋轉(zhuǎn)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齒輪軸切槽草繪圖27齒輪軸切槽結(jié)果 (6)重復旋轉(zhuǎn)切削，切出另一端的槽; (7)創(chuàng)建鍵槽，結(jié)果如圖29; 圖28齒輪軸鍵槽草繪圖29齒輪軸鍵槽結(jié)果 (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)計結(jié)果 （9

21、）創(chuàng)建螺紋修飾特征選擇插入“、修飾“、螺紋”； 12.6。 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（10）隱藏基準，完成齒輪軸的創(chuàng)建，如圖31。 3.1.6 其它零件的創(chuàng)建 其建 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，模過程不再詳細介紹。只列出其最終結(jié)果，如圖32。 包括：螺釘、外部齒輪、平鍵、圓墊片、螺母、壓蓋、圓柱銷。 a）螺釘 b）外部齒輪 c）平鍵 d）圓墊片 e）螺母 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 3.

22、2.1 虛擬裝配設(shè)計 齒輪油泵的裝配綜合運用到無連接接口約束和連接接口約束。在進行齒輪油 泵的裝配前，設(shè)計者首先要對齒輪油泵進行整體的分析，要弄清楚那些元件具有 運動自由度，那些元件完全約束。對于具有運動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行裝配即可。 (1)創(chuàng)建組件文檔，輸入組件名稱“Gear_pump_model (2)在默認位置裝配齒輪油泵主體； 單擊添加元件”按鈕，打開下設(shè)計板，選擇缺省，以在默認位置裝配泵的主體。 (3)向組件中裝配銷； 使用插入“對齊“對齊”三種約束裝配銷釘，使其高出端面“8；' (4)重復裝配銷釘； 選中前

23、面裝配好的銷釘零件，然后在編輯”中選取重復”打開重復元件”對話框。 按住“Ctrl健，選中插入“和對齊”兩種約束方式。單擊添加，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)計板上的用戶定義”中選取銷釘”連接類型； 3)完成放置”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_2 2

24、）在系統(tǒng)打開的裝配設(shè)計板上的用戶定義”下拉菜單中選取銷釘”連接類型； 3）在設(shè)計板上單擊移動”按鈕，打開移動”列表。在該列表的運動類型“選項中選取旋轉(zhuǎn)”選項，然后選中運動參照”副選項； 4）根據(jù)系統(tǒng)提示選shaft_1的軸線作為旋轉(zhuǎn)運動參照，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_rightcoveq 2）在系統(tǒng)打開的裝配設(shè)計板上單擊放置”按鈕，然后在放置”列表的約束類型”下拉菜單中選取對齊”約束類型，然后分別

25、選取軸A8和A15作為約束參照。新建對齊”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)最后完成的放置”列表如下圖，最后裝配結(jié)果如圖35。 圖35裝配右蓋 (9)在裝配的元件之間進行布爾運算； 1)在編輯”主菜單中選取元件操作”選項打開元件”菜單，選取切除”選項； 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相應變化。 (10)裝配螺栓； 1)單擊向組件中添加元件”按鈕，打開“blot.p

26、rt;" 2)使用對齊”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”兩中約束選取相應參照。 (13)在元件之間進行布爾運算同步驟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)使用對齊“匹

27、配“匹配”三種約束方式選取相應參照。 (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“packt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)在空白處單擊右鍵，選取保存狀態(tài)”； 4)接著保存對“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”,編輯位置”命令，打開分解位置對話框； (2)在分解位置”對話框中，設(shè)置運動類型”等選項組用來調(diào)整爆炸圖中個元件的位置，得

28、到滿意位置后，點擊確定”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 圖37齒輪泵爆炸圖 4機構(gòu)仿真及工作原理動畫 4.1齒輪油泵機構(gòu)仿真設(shè)計 (1)準備工作設(shè)置模型顯示外觀，結(jié)果如圖38; 圖38模型顯示結(jié)果 (2)進入機構(gòu)”模塊； 在應用程序”主菜單中選取機構(gòu)”選項，進入機構(gòu)仿真界面。 (3)定義齒輪副連接； 1)單擊定義齒輪副連接"按鈕，打開齒輪副定義”對話框; 圖39齒輪定義”對話框圖40齒輪定義”對話框 2)定義齒輪1選項卡，選“gear_shft_1fe造動軸，節(jié)圓直徑”27；如圖39; 3)定義齒輪2選

29、項卡，選“gear_shft_2fe造動軸，節(jié)圓直徑”27；如圖40; 4)打開屬性”選項卡，在齒輪比”選項組中選取節(jié)圓直徑”選項。 (3)創(chuàng)建驅(qū)動； 1)單擊定義伺服電機”按鈕，系統(tǒng)彈出伺服電機定義”對話框； 2)在從動圖元”選項組中選取連接軸”選項，然后選取“gear_shaft_加軸線作為連接軸； 3）在伺服電機定義”對話框中打開輪廓”選項卡，在規(guī)范”中選速度”選項在?！敝羞x常數(shù)”，并將"A'植設(shè)為“40；完成后的又t話框如圖41; r 圖42定義結(jié)果 圖41電機定義”對話框 4）完成所以設(shè)置后在伺服電機定義”對話框中單擊確定，機構(gòu)設(shè)計的最終結(jié)果如圖42所示。 （4

30、）創(chuàng)建連接； 1）在編輯”主菜單中選取 連接”選項，彈出 連接組件”對話框，如圖43; 確認”對話框，單擊 是"按鈕，完成連接的創(chuàng)建 圖43連接組件”對話框 圖44確認”對話框 2）單擊運行"按鈕，打開工作，如圖44。 （5）創(chuàng)建運動分析； 1）單擊運動分析”按鈕，系統(tǒng)打開如圖分析定義”對話框； 2）在類型”下拉列表框中選擇運動學”選項，并把運動終止時間”欄的值修改為“60；接著單擊運行”按鈕，觀察齒輪油泵的運動情況； 3）完成上述操作后，單擊確定”按鈕關(guān)閉分析定義”對話框，完成運動分析創(chuàng)建。 （6）回放結(jié)果并制作多媒體播放文件 1)單擊回放以前的運動分析”按鈕，系統(tǒng)彈

31、出如圖所示回放”對話框如圖45,單擊其中回放”按鈕，打開如圖所示動畫”對話框如圖46; 圖45回放”對話框 圖46動畫”對話框 2)在動畫對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)束運動仿真；單擊捕獲”按鈕打開捕獲”對話框如圖所示。單擊其中的瀏覽”按鈕，彈出保存副本”對話框，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畫仿真 外嚙合齒輪泵的工作原理：在泵的殼體內(nèi)有一對外嚙合齒輪，齒輪兩側(cè)有端蓋蓋住。殼體、端蓋、齒輪的各個齒間槽組成啦許多密封工作腔。當齒輪旋轉(zhuǎn)時，右側(cè)吸油腔

32、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)，由于齒輪主逐漸進入嚙合，密封工作腔容積逐漸減少，油液便被擠進去。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。 在齒輪油泵機構(gòu)仿真設(shè)計中，注重運動學的仿真和數(shù)據(jù)分析，對齒輪的內(nèi)部工作原理展示不充分。下邊設(shè)計為在組件中裝入箭頭”零件，表示油液流動方向。 (1)在組建“geajpump_model.asm7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)進入機構(gòu)”模式，按先前步驟定義齒輪副和齒輪

33、軸1的伺服電動機 ServoMotori； (3)定義箭頭向左運動的伺服電動機"ServoMotor2,"在輪廓”選項卡中定 義速度為10,方向如圖49所示； 圖49電動機方向 (4)定義箭頭向左運動的伺服電動機"ServoMotor2,”考慮到動畫效果， 在輪廓”選項卡中定義速度改為電動機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，彈出連接組件”對話框； 2)單擊運行"按鈕，打開確認”對話框，單擊是"按鈕，完成連接的創(chuàng)建工作。 (6)創(chuàng)建運動分析； 圖50電動機方向 1)單擊運動分析”按鈕，系統(tǒng)打開如圖分析定義

34、”對話框； 2)在類型”下拉列表框中選擇位置”選項，并把運動終止時間”欄的值修改為“64：定義電動機”如圖51所示，接著單擊運行”按鈕，觀察齒輪油泵的運動情況； 3)完成上述操作后，單擊確定”按鈕關(guān)閉分析定義”對話框，完成運動分 析創(chuàng)建 圖51分析定義”對話框 (7)回放結(jié)果并制作多媒體播放文件。 FLASH動畫，幫助理 用Pro/E制作的簡易工作原理動畫可結(jié)合工作原理的解齒輪泵工作原理 5總結(jié) 本文詳細介紹了齒輪油泵的三維設(shè)計，從零件建模、零件裝配設(shè)計到機構(gòu)仿 真。其中齒輪軸的設(shè)計采用了參數(shù)化設(shè)計，參數(shù)化設(shè)計是Pro/E的一個重要特點。 重點描述了齒輪泵工作

35、原理的動畫設(shè)計，通過直觀的三維動畫，方便學生理解記 憶，且充分調(diào)動學生的積極性，達到了降低教學成本，提高教學質(zhì)量的目的。使 用Pro/E仿真設(shè)計在展示油泵工作原理時，并不能展示油液的流動情況，所以還 要結(jié)合其它軟件設(shè)計工作原理動畫。 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計是在指導老師的悉心指導下完成的。指導老師具有嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和較高的理論水平，在治學及做人方面使我受益匪淺。衷心感謝老師對我的關(guān)心指導和幫助。同時對于大學幾年來關(guān)心過、指導過、給予我以幫助的老師一并表示感謝。非常感謝學院領(lǐng)導和老師給我提供了這次良好的深入學習的機會和寬松的環(huán)境條件。通過這次畢業(yè)設(shè)計，不但使我能夠?qū)⒋髮W期間所學的專業(yè)知識再次

36、回顧學習，而且也使我學到了專業(yè)領(lǐng)域中一些前沿的知識。非常感謝在本次設(shè)計中曾給予我耐心指導和親切關(guān)懷的老師及幫助過我的同學，正是由于他們的 幫助和鼓勵才使我能夠在畢業(yè)設(shè)計過程中克服種種困難，最終順利完成論文，他 們的學識和為人也深深地影響著我。我對指導老師表示崇高的敬意和誠摯的感謝！ 參考文獻 [1]謝曉華.淺談Pro/ENGINEER的三維技術(shù)在機械專業(yè)教學中的應用[J].湖南科技學院學 報,2005(05)：287288 [2] 劉明光，蔣立軍.S195柴油機曲柄連桿機構(gòu)的三維建模與運動仿真[J]。河南機電高等 ?？茖W校學報,2008(05):84~82 [3] 趙四海.錘式

37、破碎機三維建模與仿真研究[J]。煤礦機械,2008(8):34~36 [4] 朱金波.Pro/ENGINEERWildfire3.0工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計完全掌握[M].北京：兵器工業(yè)出版 社.2007.3 [5] 譚雪松,朱金波,朱新濤.Pro/ENGINEERWildfire中文版典型實例[M].北京：人民郵電出版社.2005.9 [6] 林清安.Pro/ENGINEER野火3.0中文版動態(tài)機構(gòu)設(shè)計與仿真[M].北京:電子工業(yè)出版 社.2007.3 [7] 林清安.Pro/EngineerWildfire3.0中文版零件設(shè)計下[M].北京:電子工業(yè)出版社，2006.12 [8] 林清安

38、.Pro/EngineerWildfire3.0中文版零件設(shè)計上[M].北京:電子工業(yè)出版社，2006.12 [9] 張文兵.基于Pro／E的齒輪類零件三維建模[J]。北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院學報，2008(3)： 50~54 [10] 王魁.基于參數(shù)化技術(shù)的圓柱直齒斜齒統(tǒng)一建模方法[J]。三峽大學學報,2008(11)： 74~76 [11] 李海生.某V型柴油機機體的三維建模[J]。機械工程與自動化,2008(2)：72~73 [12] 王凱,曹西京.基于Pro／E的機械產(chǎn)品機構(gòu)運動的仿真設(shè)計[J]。輕工機械-2006(1) [13] 羅昌行,艾劍良,胡立勇,歐陽晉。表面不規(guī)則物

39、件的3D仿真設(shè)計與實現(xiàn)[J]。計算機工 程,2006(4):217~219 [14] 陳珠芳.Pro／E軟件的反求工程技術(shù)與應用[J]。機械研究與應用，2008 [15] 肖乾,周新建.基于Pro/E實現(xiàn)凸輪機構(gòu)的設(shè)計與運動仿真分析[J]。煤礦機械 2006(08):62~64 [16] 吉奎,陳志剛.基于Pro/E及ADAMS的反鏟式挖掘機工作裝置機構(gòu)的建模與運動仿真[J]。 現(xiàn)代制造工程,2006(05):87~89 [17] 郭亞萍,顧國維.WEST軟件的仿真設(shè)計功能應用研究[J]。工業(yè)水處理,2006(03):56~58 [18] 高佳宏.液壓挖掘機工作裝置的三維設(shè)計[

40、J]。煤礦機械,2007(12):87~89 [19] 何永順,馬秋成.工程機械液壓系統(tǒng)動態(tài)仿真設(shè)計方法研究[J]。機械設(shè)計與制造-2004 畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告 題目名稱 基于Pro/E的齒輪油泵三維建模設(shè)計 學生姓名 專業(yè) 機電技術(shù)教育 學號 指導教師姓名 所學專業(yè) 機械制造及其自動化 職稱 完成期限 20**年2月16日至20**年2月27日 一、選題的目的意義 計算機輔助教學是教學發(fā)展的一個焦點，Pro/E軟件三維建模技術(shù)的發(fā)展以及虛擬制造技術(shù)的出現(xiàn)為機械類專業(yè)課教學提供了一種極好的現(xiàn)代化教學的工作平臺。在機械專業(yè)等課程的教學中，經(jīng)

41、常需要實物模型幫助學生理解教學內(nèi)容，傳統(tǒng)的教學方式是利用教學實物模型，但實物模型攜帶不方便，而且容量損壞，不便于保管。所以把教學中常用的零件、部件和標準件建立起自己的虛擬模型庫，能很大程度降低教學成本，提高教學質(zhì)量。本文即以齒輪油泵的虛擬建模為例進行設(shè)計。 二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 隨著計算機三維建模軟件的發(fā)展，機械類專業(yè)相關(guān)的虛擬模型庫得到很大發(fā)展，特別是最基本的工程制圖學科.工程制圖虛擬模型庫綜合運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、可視化方法以及Pro/E三維建模技術(shù)，建立基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬模型庫教學系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括工程圖學教學中所涉及的標注尺寸、標準件、典型零件、多個曲面立體相交、看圖練習、兩曲面立體相

42、交、平向立體與曲面立體相交、平向與立體相交、剖視圖、視圖、由軸測圖畫三視圖、軸測圖、裝配體、組合體等十多類模型，以目錄樹的結(jié)構(gòu)管理。用戶可以對其進行添加、刪除、重命名等操作。機械設(shè)計課用虛擬模型庫也有很大發(fā)展，包括減速器設(shè)計、夾具設(shè)計等。液壓課程用的虛擬模型，包括液壓閥、液壓泵、液壓缸等也在發(fā)展完善。 Pro/E (1) (2) (3) (4) (5) 五，要參考文獻與資料 [1]朱金波.Pro/ENGINEERWildfire3.0工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計完全掌握[M].北京：兵器工業(yè)出版 社.2007.3 [2]譚雪松，朱金波，朱新濤.Pro/ENGINEERWildfire中文版

43、典型實例[M].北京：人民郵電出版 社.2005.9 [3]林清安.Pro/ENGINEER野火3.0中文版動態(tài)機構(gòu)設(shè)計與仿真[M].北京：電子工業(yè)出版 社.2007.3 [4]林清安.Pro/EngineerWildfire3.0中文版零件設(shè)計下[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.12 [5]林清安.Pro/EngineerWildfire3.0中文版零件設(shè)計上[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.12 [6]謝曉華.淺談Pro/ENGINEER的三維技術(shù)在機械專業(yè)教學中的應用[J].湖南科技學院學 報,2005(05):287288 [7]劉明光，蔣立軍.S195柴油

44、機曲柄連桿機構(gòu)的三維建模與運動仿真[J]。河南機電高等 ?？茖W校學報，2008(05):84~82 [8]趙四海.錘式破碎機三維建模與仿真研究[J]。煤礦機械，2008(8):34~36 [9]張文兵.基于Pro/E的齒輪類零件三維建模[J]。北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院學報，2008(3): 50~54 [10]王魁.基于參數(shù)化技術(shù)的圓柱直齒斜齒統(tǒng)一建模方法[J]。三峽大學學報，2008(11):74~76 指導教師審批意見 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）任務書 題目名稱：基于Pro/E的齒輪油泵三維建模設(shè)計 學生姓名 聽學專業(yè) 機電技術(shù)教育 學號 指導教師姓名

45、所學專業(yè) 機械制造及其自動化 職稱 完成期限 20**年12月16日至20**年6月5日 、論文（設(shè)計）主要內(nèi)容及主要技術(shù)指標 1 .主要內(nèi)容 2 .技術(shù)指標 （1）齒輪零件采用參數(shù)化設(shè)計; （2）裝配應無干涉。 畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要求 1 .畢業(yè)設(shè)計（論文）一份：有200字左右的中英文摘要，正文后有15篇左右的參考文獻，正 文中要引用5篇以上文獻，并注明文獻出處。論文字數(shù)在6000字以上； 2 .有不少于2000漢字的與本課題有關(guān)的外文翻譯資料； 3 .畢業(yè)設(shè)計總字數(shù)在10000字以上。 、畢業(yè)論文（設(shè)計）進度安排 1. 1.20**年12月16日

46、-20**年12月21日，下達畢業(yè)設(shè)計任務書；寒假期間完成英文資料翻譯和開題報告。 2. 20**年2月16-2月27日（第1-2周），指導教師審核開題報告、設(shè)計方案和英文資料翻譯。 3. 20**年3月2日-4月24日（第3-10周），畢業(yè)設(shè)計單元部分設(shè)計。 4. 20**年4月20日-4月30日（第10-11周），畢業(yè)設(shè)計中期檢查。 5. 20**年5月4日-5月22日（第12-14周），設(shè)計仿真、程序調(diào)試、線路板制作調(diào)試， 整理、撰寫畢業(yè)設(shè)計報告。 6. 20**年5月25-6月5日（第15-16周）上交畢業(yè)設(shè)計報告，指導教師、評閱教師審查評閱設(shè)計報告，畢業(yè)設(shè)計答辯資格審查。

47、畢業(yè)設(shè)計答辯，學生修改整理設(shè)計報告。 畢業(yè)論文（設(shè)計）課題審核表 院（系）名稱 專業(yè)名稱 指導教師姓名 課題名稱 基于Pro/E的齒輪油泵三維建模設(shè)計 課題來源 自選課題 立題理由和所具備的條件 在機械專業(yè)等課程的教學中，經(jīng)常需要實物模型幫助學生理解教學內(nèi)容，傳統(tǒng)的教學方式是利用教學實物模型，但實物模型攜帶/、方便，而且容量損壞，不便于保管。所以把教學中常用的零件、部件和標準件建立起自己的虛擬模型庫，能很大程度降低教學成本，提高教學質(zhì)量。本文即以齒輪油泵的虛擬建模為例進行設(shè)計。此外本項目申請人長期自學Pro/E軟件，對該軟件較為熟悉。 教研室審批意見

48、 教研室主任簽字：年月 日 畢業(yè)論文（設(shè)計）工作領(lǐng)導小組審批意見 組長簽字：：年月日 注：本表經(jīng)教務處復審后存院（系）備查 0 本科畢業(yè)論文（設(shè)計）中期進展情況檢查表 學生姓名 班級 指導教師 論文（設(shè)計）題目 基于Pro/E的齒輪油泵三維建模設(shè)計 目刖已 兀成任務 到目前為止論文已經(jīng)完成任務： 1 .進行肩美Pro/E三維建模設(shè)計方面資料的搜集和整理； 2 .齒輪油泵設(shè)計整體思路已完成； 3 .齒輪油泵零件的建模； 4 .論文草稿已經(jīng)完成大部分。 是否符合任務書要求進度：是 尚需占兀成的任務 到目前為止論文尚未完成的任務： 1 .2000漢字的與本課題有關(guān)的外文翻譯資料； 2 .齒輪油泵的機構(gòu)仿真及工作原理動畫設(shè)計； 3 .論文正文的書寫及格式的整理。 能否按期完成論文（設(shè)計）：能 存在問題和解決辦法 存在問題 設(shè)計中存在的問題： 1 .資料收集/、夠充分； 2 .論文的整體結(jié)構(gòu)需整理； 3 .Pro/E動畫設(shè)計不足。 擬采取的辦法 擬采取的辦法： 1 .加強和指導老師的溝通，多多請教老師； 2 .及時學習使用Pro/E的參數(shù)化建模； 3 .查看肩關(guān)資料，及時完成論文。 指導教師簽字 日期 年月 日 教學院長（系主任） 意見 簽字：年月 日