減速齒輪軸類零件庫設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　ZLY系列焊接式減速器中間軸系是應(yīng)用最為廣泛的通用機械零件，廣泛應(yīng)用在各種傳動中，如機床的傳動裝置、汽車的變速箱和后橋、減速器和一些玩具等。對于這些需要經(jīng)常使用的通用機械零件，如果每次都要重新設(shè)計和建模，勢必會形成非常大的工作量，而重復(fù)的設(shè)計建模工作又比較煩瑣。因此，正確的方法應(yīng)該是建立一個具有參數(shù)化的通用模型。當設(shè)計新的

2、中間軸時時，只要輸入軸的相關(guān)參數(shù)，如軸徑、孔直徑、齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、螺旋角、齒輪寬度和鍵槽等數(shù)據(jù)，就可以自動生成一只新的帶齒輪中間軸模型。</p><p>　　這樣也便于在零件家族中直接選用所需型號的齒輪。</p><p>　　所以，基于Solid Edge 三維造型系統(tǒng)，利用EXCEL電子表格的參數(shù)關(guān)聯(lián)，進而設(shè)計ZLY 系列焊接式減速器齒輪零件庫。在建立零件庫所需電子表格數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，

3、所設(shè)計的程序能正確調(diào)用庫內(nèi)標準系列對應(yīng)的各種齒輪（高速級、低速級），并在SolidEdge 系統(tǒng)內(nèi)正確生成對應(yīng)的三維形體。具有良好人機交互性能的工作界面及向?qū)?--便捷化，實用化。</p><p>　　因此，完成基于Solid Edge平臺的ZLY系列焊接式減速齒輪軸類零件庫設(shè)計項目。</p><p>　　2 CAD 技術(shù)概述</p><p>　　.2.1 CA

4、D簡要</p><p>　　計算機輔助設(shè)計技術(shù)也稱為CAD技術(shù)，是英文Computer Aided Design的縮寫，它是指在設(shè)計過程中，利用計算機作為工具，幫助工程師進行設(shè)計的一切實用技術(shù)的總和。CAD技術(shù)領(lǐng)域很廣，用的最為廣泛的是二、三維的幾何形體建模、繪圖，各種機械零部件的設(shè)計、電路設(shè)計、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、力學(xué)分析等等。 計算機輔助設(shè)計作為一門學(xué)科始于60年代初，一直到70年代，由于受到計算機技術(shù)的限

5、制，CAD技術(shù)的發(fā)展很緩慢，進入80年代以來，計算機技術(shù)突飛猛進，特別是微機和工作站的發(fā)展和普及，再加上功能強大的外圍設(shè)備，如大型圖形顯示器、繪圖儀、激光打印機的問世，極大地推動了CAD技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)已進入實用化階段，廣泛服務(wù)于機械、電子、宇航、建筑、紡織等產(chǎn)品的總體設(shè)計、造型設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝過程設(shè)計等環(huán)節(jié)。 在工業(yè)化國家如美國、日本和歐洲，CAD已廣泛應(yīng)用于設(shè)計與制造的各個領(lǐng)域如工程建筑、裝飾、機械、電子、汽車、造

6、船、航天、服裝、玩具等行業(yè)，實現(xiàn)了100%的計算機繪圖。CAD系統(tǒng)的銷售額每年以30～40%的速度遞增，各種CAD軟件的功能越來越完善，越來越強大。國內(nèi)于70年代末開始CA</p><p>　　圖2-1 操作臂分類</p><p>　　3 Solid Edge軟件介紹</p><p>　　.3.1 SolidEdge概述</p><p>

7、　　SolidEdge是Siemens PLM Software公司旗下的三維CAD軟件，采用Siemens PLM Software公司自己擁有專利的Parasolid作為軟件核心，將普及型CAD系統(tǒng)與世界上最具領(lǐng)先地位的實體造型引擎結(jié)合在一起,是基于Windows平臺、功能強大且易用的三維CAD軟件。</p><p>　　它支持至頂向下和至底向上的設(shè)計思想，其建模核心、鈑金設(shè)計、大裝配設(shè)計、產(chǎn)品制造信息管理、

8、生產(chǎn)出圖、價值鏈協(xié)同、內(nèi)嵌的有限元分析和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等功能遙遙領(lǐng)先于同類軟件，是企業(yè)核心設(shè)計人員的最佳選擇，已經(jīng)成功應(yīng)用于機械、電子、航空、汽車、儀器儀表、模具、造船、消費品等行業(yè)的大量客戶。同時系統(tǒng)還提供了從二維視圖到三維實體的轉(zhuǎn)換工具，您無需摒棄多年來二維制圖的成果，借助Solid Edge就能迅速躍升到三維設(shè)計，這種質(zhì)的飛躍讓您體驗到三維設(shè)計的巨大優(yōu)越性。</p><p>　　.3.2 Solid Edg

9、e的特性和優(yōu)勢</p><p>　　使用Solid Edge，您不僅能建立產(chǎn)品的三維模型，而且還能獲得完成精確設(shè)計的知識。工程助手能幫助您快速評估各種設(shè)計方案，從而優(yōu)化機器性能和可靠性；企業(yè)知識庫能將所有經(jīng)過驗證的設(shè)計經(jīng)驗進行數(shù)字化保留，并快速應(yīng)用到新產(chǎn)品中去；質(zhì)量特性計算、設(shè)計參數(shù)監(jiān)視器、運動分析、干涉檢查和其他多種內(nèi)置工具，幫助您捕捉和實現(xiàn)您的設(shè)計理念。 </p><p>　　Soli

10、d Edge采用了STREAM/XP技術(shù)，將邏輯推理、設(shè)計幾何特</p><p>　　征捕捉和決策分析融入到產(chǎn)品設(shè)計的各個過程中?；诠ぷ髁鞒痰墓ぞ邨l獨具匠心，不管您工作在那個階段，它都能為您提供動態(tài)信息反饋，引導(dǎo)您達到目的。各種命令的設(shè)計簡潔清晰，使得操作過程自然流暢。您無需牢記命令的細節(jié)，就能在動態(tài)工具條的引導(dǎo)下輕松設(shè)計而不會迷失方向。同樣是機械設(shè)計，STREAM/XP技術(shù)能減少鼠標和鍵盤操作達45%～57%

11、，提高效率36%。 </p><p>　　Solid Edge體現(xiàn)了技術(shù)領(lǐng)先和以客戶需求為導(dǎo)向的產(chǎn)品策略，每年2次版本更新，持續(xù)不斷的功能增強：繼Solid Edge 16版新增的“Zero D”設(shè)計方法, 高級渲染包（Virtual Studio+）和增強的機械、設(shè)備、模具和消費品行業(yè)設(shè)計工具之后，即將發(fā)布的Solid Edge 17版又新增了直接建模，學(xué)員模式和免費瀏覽器，以及裝配簡化，及其他多項增強的功能，

12、這些都使我們的用戶能夠輕松應(yīng)對日益復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計和設(shè)計流程，縮短設(shè)計周期，并推出不斷創(chuàng)新的產(chǎn)品來滿足客戶的需要，獲得市場競爭優(yōu)勢。 </p><p>　　一旦您選擇Solid Edge，您就不但得到了世界最優(yōu)秀的三維CAD的設(shè)計平臺，而同時也能獲得最基本的數(shù)據(jù)管理平臺.不僅如此，由專業(yè)產(chǎn)品工程師、技術(shù)顧問、培訓(xùn)專家以及其他相關(guān)技術(shù)人員組成的強大團隊，將為您提供有效的幫助和指導(dǎo)，你無需為你的日后應(yīng)用所困擾，因為您的

13、背后是全球一流的團體。</p><p>　　.3.3 Solid Edge的主要功能和模塊</p><p>　　.3.3.1 用智能流（STREAM）技術(shù)：具有邏輯推理的功能，可動態(tài)捕捉設(shè)計師的意圖，比其它CAD 系統(tǒng)具有更高的設(shè)計效率, Solid Edge 流技術(shù)就是用推理邏輯和決策管理概念來支配工程師設(shè)計實體模型意圖的過程。流技術(shù)包括以下內(nèi)容：（1）.高級決策管理概念，簡化人們解決

14、問題的過程（2）.復(fù)雜編程策略，簡化原始計算過程（3）.可信的Human-Factors 原理，簡化人機之間的信息交流。</p><p>　　.3.3.2 SOLID EDGE采用特征造型技術(shù)：這一技術(shù)記錄了設(shè)計的全部過程，工程師可以在特征管理器中瀏覽、修改特征，甚至改變特征的次序。這就使設(shè)計人員在發(fā)現(xiàn)設(shè)計有誤時，修改極為方便。只需重新編輯特征，系統(tǒng)將按照最新的修改重新計算零件，實際上這一技術(shù)也是變量表和零件族

15、技術(shù)的基礎(chǔ)。設(shè)計人員可以利用Solid Edge 變量表的技術(shù)，針對一些關(guān)鍵尺寸建立數(shù)學(xué)關(guān)系式，使產(chǎn)品"活"起來。用戶只要改變關(guān)鍵尺寸，就可以得到形狀和性能各異的零件，并通過零件族的功能存儲起來。這樣，工程師設(shè)計了一個零件后，實際上是設(shè)計了一個系列的產(chǎn)品,這一新技術(shù)使其產(chǎn)品高于具有實力的同類產(chǎn)品35%的性能。</p><p>　　.3.3.3零件造型設(shè)計：Solid Edge 提供了參數(shù)化的、

16、基于特征的造型工具，幫助設(shè)計師快速高效地設(shè)計零件。首先建立一個由旋轉(zhuǎn)和拉伸造型生成的基礎(chǔ)，然后再以增加材料或去除材料的方式建立其他特征零件的建模過程與制造零件的實際加工過程一致?？梢越⒅T如開孔、除料、圓角、抽空等機加工特征，以及拔模斜度、掃描、掃掠、螺旋等復(fù)雜的幾何特征或特征陣列。零件的尺寸、特征關(guān)系等都能夠快速修改以反映設(shè)計方案的變動。（1）、功能強大的特征造型Solid Edge 提供了種類繁多的特征造型命令，可以建立拉伸、旋轉(zhuǎn)、

17、掃描、筋板、螺旋、拔模斜度、薄壁、倒角、圓角、特征陣列和鏡像等各種特征，為機械設(shè)計提供全面的造型工具，數(shù)化設(shè)計方法的采用，使得修改造型異常輕松。（2）、參數(shù)化設(shè)計只要改變造型能數(shù)，就能立即獲得新的造型結(jié)果，為評估多種造型方案提供了方便。（3）、特征管理器是一種特征管理的綜合工具，包含了特征管理、特征庫、零件族、感應(yīng)器和過程回族等工具。特征庫可以存放各種典型特征，以備造型時直接使用。使用特征庫可以象搭積木一樣快速地完成零件造型。（4）、塑

18、料件造型Solid Edge 提供一些強有力的造型工具用</p><p>　　.3.3.4 強大的工業(yè)裝配設(shè)計，支持并行的裝配工程：Solid Edge 的裝配采用樹狀的管理方式。一個裝配件內(nèi)可以包含多個子裝配件和零件，層次清楚并易于管理。從裝配的方式來說，它同時支持自頂向下的和自底向上的裝配技術(shù)。用戶可以使用鄰近零件的幾何圖形，以確保裝配的準確性，保證了新零件的造型可以在裝配部件內(nèi)進行。Solid Edge 包

19、含一個獨特的爆炸環(huán)境，可以在保留裝配結(jié)構(gòu)和零件關(guān)系的同時，使系統(tǒng)按預(yù)先設(shè)定的方向自動爆炸裝配件；同時也可以由用戶手動操作，按照自定義的方式設(shè)定各種裝配方向和距離，可快速生成裝配爆炸圖及自動進行干涉檢查和產(chǎn)生裝配數(shù)據(jù)報告, Solid Edge 向工程師提供了廣為接受的、切合實際的裝配設(shè)計方法，正如傳統(tǒng)的圖樣設(shè)計，二維裝配設(shè)計草圖可以在一個項目的初始階段使用，在三維空間內(nèi)，這些設(shè)計提供了自頂向下的框架，以指導(dǎo)和加速零件和部件的設(shè)計。負責詳

20、細設(shè)計的設(shè)計師能直接參與零件輪廓、界面和設(shè)計包絡(luò)線以及產(chǎn)生零件的實體造型。Solid Edge 支持并行裝配存取，因此許多設(shè)計師們可以在同一個裝配項目中工作。這一獨特性能使若干設(shè)計師在同一個裝配造型內(nèi)同時進行不同零件或部件</p><p>　　.3.3.5 鈑金功能摸快：Solid Edge 的鈑金環(huán)境，使用標準的鈑金、裝配術(shù)語以及流線型建模的命令，用干平板、凸緣、氣窗、凹坑、剪裁、斜角、折彎翻邊和其它鈑金零件的

21、特征，并且可以根據(jù)標準公式或用戶自定義自動計算，在適用的CAD 軟件包里，Solid Edge 提供最先進的無可比擬的鈑金實體設(shè)計軟件包，如拖放折彎和平板生成,自動放置折彎和切口,自動展平折彎和再折彎模型,關(guān)聯(lián)的平面陣列生成,單擊封閉折彎角邊，風口,沖壓成型等. 其他特征包括角邊閉合,層疊折彎等.。它的操作非常方便：如可以直接進入鈑金設(shè)計環(huán)境或從裝配建模環(huán)境中進入, 以完成自上而下的設(shè)計。開始進行鈑金設(shè)計時，規(guī)定材料種類，厚度和折彎信息

22、（如折彎半徑切口深度和寬度），設(shè)計時這些信息會自動加入到零件中去。如果你愿意，你還可以采用用戶折彎表。畫一個輪廓形狀，確定其厚度，然后用簡單的"拖放"操作以任意角度加上折邊。</p><p>　　.3.3.6. 新型流暢的二維工程制圖：Solid Edge 專為機械制圖開發(fā)，提供最佳的圖紙生成、標注和尺寸控制功能。支持國標和行業(yè)標準，并自動與3D 模型保持動態(tài)關(guān)聯(lián)。為了加速標注，Solid E

23、dge 提供了剖切視圖，間斷視圖，旋轉(zhuǎn)剖切，局部視圖，螺紋尺寸標注，抽取孔軸心線作為中心線等功能，還有焊接和表面粗糙度符號以及自動生成燈籠圖和零件列表，智能草圖自動推斷你的設(shè)計意圖，并將幾何關(guān)系加入你的草圖中，從而簡單而高效地完成制圖工作。當你移動鼠標時，能自動直觀地指示關(guān)鍵點和幾何關(guān)系。畫圖時會動態(tài)測量距離和角度幫助你放置元素。智能尺寸將所有線性尺寸，角度，半徑，直徑等標注所需的工具放置在一個命令中。對于局部視圖只需點擊需要局部放大的

24、區(qū)域，再點擊就能生成新的局部視圖，用任何三維模型視圖通過幾次點擊鼠標就可在圖紙上生成并放置用戶定義的各種視圖，多個零件或裝配能夠放置在一張圖紙上。此外，Solid Edge 支持所有主要的機械制圖標準，Solid Edge 制圖模塊可讓你為公司創(chuàng)建自己風格的制圖標準。</p><p>　　.3.3.7 焊接功能模塊：焊接環(huán)境有助于對焊接零件的組合部位以及對焊點、預(yù)焊處理、焊縫的機器操作的定義，Solid Edge

25、 為整個焊接造型提供草圖文檔，并提供了部件以及預(yù)焊機和加工后的圖像，焊接設(shè)計在機械模型中，是作為單一組件被設(shè)置和利用的。</p><p>　　.3.3.8 集成的真實感渲染工具可產(chǎn)生高質(zhì)量的Solid Edge 零件和裝配件渲染效果圖：零件渲染不但可以對零件，而且可以對構(gòu)成零件的邊、面、特征等各層次要素賦予顏色或材質(zhì)，以便于觀察用于演示、設(shè)計檢查和市場銷售等目的。</p><p>　　.3

26、.3.9 二維轉(zhuǎn)三維功能： 對于設(shè)計工程師來說,將二維圖紙轉(zhuǎn)化為基于實體的三維設(shè)計,Solid Edge 是理想的解決方案。Solid Edge 架起了一條通往實體造型設(shè)計技術(shù)的安全橋梁，提供了一個簡單的方法, 借助已有的2D 圖形數(shù)據(jù)生成3D 實體模型。在Solid Edge 制圖模塊中，打開AutoCAD, Micro Station, 或 2-DIGES 文件獲得零件的2D 表達，然后運用簡單的拷貝和粘貼操作，放置2-D 幾何圖形

27、作為特征輪廓用于3D 實體造型。</p><p>　　.3.3.10 海量的集成功能：（1）、兼容了所有Windows 的卓越性能，與Office系統(tǒng)Word、Excel 相互集成，是首家獲得微軟論證的CAD 軟件（2）、內(nèi)置式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，使Solid Edge 方便地與其它系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)交換工作。Solid Edge內(nèi)置的雙向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具使得設(shè)計團隊能方便地同其他CAD 系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，其中包括了廣泛使用的CAD

28、 數(shù)據(jù)格式，如AutoCAD（DXF/DWG）、Pro/Engineer、IGES和STEP 中懷數(shù)據(jù)等。另外還提供了Para solid 與ACIS 的轉(zhuǎn)換工具，能夠與基于ACIS 造型軟件的數(shù)據(jù)實現(xiàn)共享，與EDS 公司的UG、美國ANSYS 公司的分析軟件等無縫集成。</p><p>　　.3.4 選擇Solid Edge的十大理由</p><p>　　.3.4.1 快速、靈活的

29、產(chǎn)品建模；</p><p>　　.3.4.2 強大的大裝配管理；</p><p>　　.3.4.3 針對專業(yè)應(yīng)用的設(shè)計模塊；</p><p>　　.3.4.4 經(jīng)過檢驗的二維制圖功能；</p><p>　　.3.4.5 動畫和動態(tài)文檔；</p><p>　　.3.4.6 切實幫助企業(yè)進階三維；<

30、;/p><p>　　.3.4.7 內(nèi)置有限元分析軟件；</p><p>　　.3.4.8 內(nèi)置產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理；</p><p>　　.3.4.9 支持供應(yīng)鏈協(xié)同；</p><p>　　.3.4.10 是Velocity系列的一部分。</p><p>　　4 齒輪近似輪廓設(shè)計</p><p&

31、gt;　　漸開線齒廓近似繪法（單圓弧繪法——三點圓弧近似）原理：(如圖4-1)</p><p><b>　　圖4-1</b></p><p>　　以齒輪軸孔中心建立坐標系XOY</p><p>　　計算齒廓上三個特定點：1，2，3 的坐標：</p><p>　　求通過該三點的圓弧方程，得到半徑及圓心點4：</p&g

32、t;<p>　?。?） 將圓心點4 繞O 反向旋轉(zhuǎn)π/2角度，得到最終圓心坐標點C：</p><p><b>　　5 特征分析</b></p><p>　　.5.1 斜齒圓柱齒輪和齒輪軸主要包括的特征斜齒圓柱齒輪主要特征：齒頂圓柱體實體、使用除料方式得到的輪齒實體、倒角、安裝孔、鍵槽。如圖5-1 所示</p><p><b

33、>　　圖5-1</b></p><p>　　斜齒圓柱齒輪軸主要特征：斜齒圓柱齒輪實體、各個安裝及定位軸段、倒角、倒圓弧、鍵槽。如圖5-2 所示</p><p><b>　　圖5-2</b></p><p>　　.5.2斜齒圓柱齒輪特征分析</p><p>　　.5.2.1、齒頂圓柱體實體</p&g

34、t;<p>　　這個實體是一個圓柱體，用拉伸或旋轉(zhuǎn)拉伸體均可得到。若使用拉伸命令，首先繪制齒頂圓草圖，再經(jīng)過拉伸體進行拉伸，拉伸深度為齒輪寬度。</p><p>　　.5.2.2、輪齒實體</p><p>　　若想直接得到輪齒實體比較困難，然而選擇在齒頂圓圓柱體上通過除料方式獲得輪齒實體就相對容易多了。又因為是斜齒輪，所以應(yīng)該選擇螺旋除料。螺旋除料有兩種方式，即平行和垂直方式

35、，斜齒輪的導(dǎo)程較長，故選擇垂直方式。</p><p>　　A、根據(jù)單圓弧——三點圓弧近似畫法繪制近似漸開線，再通過鏡像，作出另外一側(cè)相鄰齒廓的近似漸開線。</p><p>　　B、分別繪制出齒輪的齒頂圓和齒根圓。</p><p>　　C、再將齒槽端面，即四個圓及圓弧包容形成的部分，做垂直螺旋除料，旋轉(zhuǎn)軸為齒輪的軸心，得到一個齒槽實體。因為齒輪的旋向分為左旋（b 角為

36、負）和右旋（b 角為正），而且所設(shè)計的齒輪中也都包含了這兩種齒輪，因此需要分別建立兩個零件模型以反映齒輪的實體形狀。</p><p>　　D、用圓形陣列將齒槽陣列，陣列個數(shù)為齒輪齒數(shù)，便得到了一只齒輪完整的齒槽，也即得到了一個完整的輪齒實體。</p><p>　　.5.2.3 安裝孔和鍵槽</p><p>　　通過繪制安裝孔和鍵槽，直接利用除料（全部穿透方式）得到。

37、</p><p>　　.5.2.4 倒角</p><p>　　直接利用倒角工具（倒角邊相等），選擇倒角邊，并輸入倒角數(shù)值即可。</p><p>　　.5.3 斜齒圓柱齒輪軸特征分析</p><p>　　.5.3.1、斜齒圓柱齒輪實體部分這一部分與前面的斜齒圓柱齒輪特征相同,只是少了安裝孔和鍵槽部分。</p><p>

38、;　　.5.3.2、各個安裝及定位軸段分為兩種情況：有直接軸段長度的和沒有直接軸段長度的。</p><p>　　.5.3.2.1 有直接軸段長度情況下，依次在各個軸段端面繪制各個軸段的外圓草圖，再經(jīng)過拉伸體進行拉伸，拉伸深度為軸段長度。</p><p>　　.5.3.2.2 在沒有直接軸段長度情況下，利用創(chuàng)建一個平行于定位平面且距離為定位長度的平面，再繪制草圖拉伸至指定平面即可。<

39、;/p><p>　　.5.3.3 倒角</p><p>　　這次的設(shè)計中涉及到兩種倒角方式：倒角邊相等和角度與倒角邊。</p><p>　　A、若是倒角邊相等，直接利用倒角工具，選擇倒角邊，并輸入倒角數(shù)值。</p><p>　　B、若是角度與倒角邊模式，利用倒角工具須選擇倒角選項為“角度和倒角邊”，再選擇倒角面和倒角邊，最后輸入倒角邊尺寸和角度

40、。</p><p>　　.5.3.4 倒圓弧</p><p>　　直接利用倒圓弧工具，選擇倒圓弧的邊，并輸入倒圓半徑便可得到。</p><p>　　.5.3.5 鍵槽</p><p>　　鍵槽也是通過除料方式得到，不過因為鍵槽底面的定位面是與其相背的另一圓弧面，因此須先建立一個與圓弧面相切的平面（通過建立某一參考平面的平行平面可得到），再

41、在平行平面模式下繪制鍵槽的平面圖樣，再利用除料工具除料至與其相對著的圓弧表面上。</p><p><b>　　6 建立電子表格</b></p><p>　　.6.1 直接數(shù)據(jù)的取得</p><p>　　根據(jù)給出的現(xiàn)有產(chǎn)品，獲得中間軸傳動齒輪和中間軸（包括齒輪）的一些直接數(shù)據(jù)，并建立一個相對應(yīng)的EXCEL 表格。</p><

42、;p><b>　　具體直接數(shù)據(jù)有：</b></p><p>　　.6.1.1 齒輪的齒數(shù)Z 、模數(shù) m 、螺旋角b 以及齒寬L ；</p><p>　　.6.1.2 中間軸各個軸段的直徑D1 、D2 、。。。 Dn 和長度L1 、 L2 、。。。 Ln ；</p><p>　　.6.1.3 安裝孔的尺寸H2 、鍵槽的長度LH2 、寬度

43、H1、以及定位尺寸LH1 ；</p><p>　　.6.1.4 倒角尺寸C1 、C2 、。。。Cn，倒角角度A1、A2、。。。An 和倒圓弧的尺寸R1 、R2 、。。。 Rn （包括倒角和倒圓弧的抑制值）。</p><p>　　.6.2 間接數(shù)據(jù)的計算</p><p>　　在建立的EXCEL 表格中，利用函數(shù)公式和已獲得的直接數(shù)據(jù)，直接計算出中間軸傳動齒輪和中間

44、軸（包括齒輪）的一些間接數(shù)據(jù)。</p><p>　　可獲得的間接數(shù)據(jù)有：</p><p>　　.6.2.1、根據(jù)齒輪的齒數(shù)Z 、模數(shù)mn計算出齒輪的分度圓直徑d 、齒頂圓直徑da 以及齒根圓直徑 df ；</p><p>　　.6.2.2、依照漸開線齒廓近似畫法的要求，根據(jù)齒輪的齒數(shù)Z 、齒頂圓直徑da 以及齒根圓直徑df計算特定點的坐標( x1 , y1) ，(

45、x 2, y2) ，( x3 , y3) ；</p><p>　　.6.2.3、通過計算A,B,C,D的值從而進一步求出x4 、y4 和rc ；</p><p>　　.6.2.4、根據(jù)求出的4 x 、4 y 和齒輪的齒數(shù)計算出c x 、c y ；</p><p>　　.6.2.5、根據(jù)齒輪的分度圓直徑和螺旋角計算出斜齒輪的導(dǎo)程p 。</p><p

46、>　　為了簡便起見，計算時只要輸入第一組數(shù)據(jù)的函數(shù)公式，隨后利用表格的快速計算功能直接下拉即可完成所有組的數(shù)值計算。在隨后的建模過程中需要借助使用到這些數(shù)據(jù)來建模。</p><p><b>　　7 建模過程</b></p><p>　　.7.1 中間軸傳動軸及齒輪的建模過程</p><p>　　.7.1.1 打開Solid Edg

47、e,新建并選擇“Normal.par”模式。如圖7-1所示。</p><p><b>　　圖7-1</b></p><p>　　.7.1.2、選擇旋轉(zhuǎn)拉伸體，再選擇繪圖平面（ x - z 平面）。如圖7-2所示。</p><p><b>　　圖7-2</b></p><p>　　.7.1.3、選擇矩

48、形，在平面上任意畫出一個矩形，然后根據(jù)已知直接尺寸的軸段標注長度尺寸以及繞軸尺寸，并將其定位基準軸上，完成旋轉(zhuǎn)截面圖形。如圖7-3（a~e）所示。</p><p>　　（a） （b） （c）</p><p><b>　?。╠）</b></p><p><b>　

49、?。╡）</b></p><p><b>　　圖7-3</b></p><p>　　.7.14，選擇旋轉(zhuǎn)軸定義截面旋轉(zhuǎn)的中心軸，并點擊“完成”進入旋轉(zhuǎn)拉伸生成實體界面；選擇選項“旋轉(zhuǎn)360°”生成軸實體。如圖7-4（a~e）所示。</p><p>　?。╝） （b）<

50、;/p><p><b>　　（d）</b></p><p><b>　?。╡）</b></p><p><b>　　圖7-4</b></p><p>　　.7.1.5 剩余軸段有直接尺寸的可依據(jù)上述方法獲得，而由關(guān)聯(lián)尺寸生成定位的軸段（如圖7-5（a）），可以利用“共線”進行自動

51、生產(chǎn)截面圖，再繞指定軸旋轉(zhuǎn)拉伸而成。如圖7-5（a~e）所示。</p><p>　?。╝） （b）</p><p><b>　?。╟）</b></p><p>　　（d） （e） </p><p><b>　　圖7-5&

52、lt;/b></p><p>　　.7.1.6、選擇倒角功能，可選擇“等邊倒角”、“距離與角度倒角”以及“不等邊倒角”。選擇“距離與角度倒角”，再選擇需要倒角的拉伸面，點擊“√”確認后，出現(xiàn)指定倒角邊與倒角角度輸入項目，輸入完成后再選擇需要倒角的邊，點擊“√”后得到倒角后的實體視圖，再點擊“完成”結(jié)束此步驟。如圖7-6（a~d）所示。</p><p><b>　?。╝）&l

53、t;/b></p><p><b>　　（b）</b></p><p><b>　?。╟）</b></p><p><b>　　（d）</b></p><p><b>　　圖7-6</b></p><p>　　.7.1.7

54、在已完成的軸段上進行齒輪建模：</p><p>　　a、創(chuàng)建齒廓草圖并選擇繪圖平面（齒頂圓柱體端面），繪制齒頂圓和齒根圓，并保證與原草圖同心及直徑尺寸。如圖7-7（a~b）所示。</p><p><b>　　（a）</b></p><p><b>　?。╞）</b></p><p><b>

55、;　　圖7-7</b></p><p>　　b、創(chuàng)建一個點，并保證點到x 、z 軸的尺寸等于Xc ，Yc 。如圖7-8（a）所示。</p><p>　　c、以點( c c ) x , y 為圓心繪制一個圓，并使此圓的半徑等于Rc ，再修剪掉多余部分圓弧，留下齒廓部分，再對z 軸鏡像出另個齒側(cè)的齒廓部分，再修剪掉多余的齒頂圓和齒根圓部分，點擊“完成”后便得到一個完整的齒槽端面輪廓

56、。如圖7-8（a~f）所示。</p><p>　?。╝） （b） （c）</p><p>　?。╠） （e） （f）</p><p><b>　　圖7-8</b></p&

57、gt;<p>　　.7.1.8 選擇螺旋除料，并打開螺旋線選項，選擇垂直方式，再選擇y - z 平面中的以y 軸為基準作一條旋轉(zhuǎn)軸，點擊“完成”后再選擇齒槽端面輪廓圖，并點擊“更多”選項選擇輪齒的旋向，輸入導(dǎo)程，確定后預(yù)覽并完成，得到一個齒槽的實體。如圖7-9（a~g）所示。</p><p><b>　?。╝）</b></p><p><b>

58、;　?。╞）</b></p><p><b>　?。╟）</b></p><p><b>　?。╠） </b></p><p><b>　?。╡）</b></p><p><b>　?。╢）</b></p><p>

59、<b>　?。╣）</b></p><p><b>　　圖7-9</b></p><p>　　.7.1.9 創(chuàng)建圓形陣列，單擊齒槽實體特征并確定，再選擇齒輪圓柱體端面，以x軸與z 軸交點為圓心作圓（與齒頂圓重合），并點定圓弧上一起點，再選擇全循環(huán)方式，并輸入個數(shù)（即齒數(shù)），點擊“完成”后便形成了一個完整的齒輪實體。如圖7-10（a~f）所示。&

60、lt;/p><p>　　（a） （b）</p><p>　?。╟） （d）</p><p>　　(e) （f）</p><p><b>　　圖7-10</b></p>

61、<p>　　.7.1.10 鍵槽的繪制。在繪制鍵槽前，先作出x – y平面的平行平面，并與需要構(gòu)建鍵槽的軸段圓弧面相切，再選擇創(chuàng)建草圖，并選擇平行平面模式，選定定位平面并指定尺寸和方向，在此平面上繪制鍵槽的草圖，點擊“完成”后再選擇除料功能，選擇鍵槽草圖后確定，并選擇“貫穿”模式，指定除料方向后便完成的鍵槽的操作。如圖7-11（a~i）所示。</p><p>　　(A)

62、 </p><p>　　(B) （c）</p><p>　?。╠） （e）</p><p>　?。╣） (H)</p><p>　?。╥）

63、 (J)</p><p><b>　　圖7-11</b></p><p>　　.7.1.11 選擇倒角功能，參照第6步，對需要倒角的端面進行倒角，點擊“完成”后得到倒角后的實體。如圖7-12所示。</p><p><b>　　圖7-12</b></p>

64、<p>　　.7.1.12 在完成建模前，還需對部分可選特征進行抑制變量的添加。因為各個倒圓/弧、倒角特征并不是都需要表現(xiàn)在具體的一根中間軸或是傳動齒輪上的。我們需要可以通過控制這些抑制變量從而來控制具體特征的有無。具體操作如圖7-13所示，右鍵點擊某一特征后選擇“添加抑制變量”即可。</p><p><b>　　圖7-13</b></p><p>　　

65、至此，整個中間軸（包括齒輪）的建模過程已全部完成，得到的便是一個完整的中間軸的實體模型。如圖7-14所示。</p><p>　　此處只是建立了一個中間軸的齒輪為右旋齒輪的模型，還須建立一個齒輪為左旋齒輪的模型，具體步驟方法與此相同，只是選擇螺旋除料的螺旋線選項不同而已。</p><p><b>　　圖7-14</b></p><p>　　8

66、 變量表與電子表格建立關(guān)聯(lián)</p><p><b>　　.8.1 變量表</b></p><p>　　建模過程中所涉及的變量如下：</p><p>　　1）齒輪的齒數(shù)Z 、模數(shù) m 、螺旋角b 以及齒寬L ；</p><p>　　2）中間軸各個軸段的直徑D1 、D2 、。。。 Dn 和長度L1 、 L2 、。。。 Ln

67、 ；</p><p>　　3）安裝孔的尺寸H2 、鍵槽的長度LH2 、寬度H1、以及定位尺寸LH1 ；</p><p>　　4）倒角尺寸C1 、C2 、。。。Cn，倒角角度A1、A2、。。。An 和倒圓弧的尺寸R1 、R2 、。。。 Rn （包括倒角和倒圓弧的抑制值）</p><p>　　5)、Da 、Df 分別為齒頂圓半徑和齒根圓半徑</p>&l

68、t;p>　　6)、Xy 、Yc 為點c 的坐標值，Rc為齒廓圓弧的半徑</p><p>　　7)、p 為斜齒輪的導(dǎo)程</p><p>　　8)、suprs_r1、suprs_r2、suprs_r3、suprs_c2、suprs_c3 分別為倒圓弧的倒角的抑制變量。</p><p>　　.8.2 變量表與電子表格建立關(guān)聯(lián)</p><p>

69、;　　在建模過程完成后，點擊工具欄里“工具”打開下拉菜單，選擇“變量”選項，便會出現(xiàn)一個零件的變量表。另外，在建好的電子表格內(nèi)上方插入一行空白行作為關(guān)聯(lián)行，將建模過程中所使用的一組數(shù)據(jù)復(fù)制至關(guān)聯(lián)行。以齒輪的齒數(shù)Z （即陣列個數(shù)）為例，在變量表的最下端空白行的名稱欄中填入“ Z ”，再將電子表格中關(guān)聯(lián)行齒數(shù)所對應(yīng)的單元格進行復(fù)制，在變量表“ Z ”行最前一列處右擊，并選擇“粘貼鏈接”，再在變量表里找到對應(yīng)的陣列個數(shù)的變量，將其值改為“ Z

70、 ”并確認（此處要注意區(qū)分大小寫）。這樣電子表格中的齒數(shù)便與變量表里有陣列個數(shù)建立了關(guān)聯(lián)。其余變量與電子表格建立關(guān)聯(lián)的步驟一致，此處略過。當所有變量均已與電子表格建立關(guān)聯(lián)后，整個零件的三維模型便與這個電子表格的關(guān)聯(lián)行建立了關(guān)聯(lián)。如圖8-1所示。</p><p><b>　　圖8-1</b></p><p>　　.8.2.1 前期準備工作的補充說明</p>

71、<p>　?。?）軸體分類，尺寸歸類。如圖8-2所示。</p><p><b>　　圖8-2</b></p><p>　?。?）參數(shù)輸入。如圖8-3所示。</p><p><b>　　圖8-3</b></p><p><b>　　9 測試</b></p&

72、gt;<p>　　為了驗證變量表與電子表格關(guān)聯(lián)行的數(shù)據(jù)有無實際關(guān)聯(lián)，并檢查建模過程中有無遺漏及錯誤，需要對建好的三維模型進行測試。將電子表格中的任意一行復(fù)制至關(guān)聯(lián)行，并打開零件模型進行確認整個中間軸傳動齒輪或是中間軸（包括齒輪）有無相應(yīng)變動，并確認有無特征及線條的變異。</p><p>　　測試如下（每類各測三組）：</p><p>　　.9.1 右旋中間軸。如圖9-1（a~

73、c）</p><p>　?。╝） 測試C類右旋17齒 （b） 測試C類右旋22齒</p><p>　?。╟） 測試C類右旋23齒</p><p><b>　　圖9-1</b></p><p>　　.9.2 左旋中間軸。如圖9-2（a~c）</p><p>　?。╝）中間軸

74、左旋21齒 （b）中間軸左旋22齒 （c）中間軸左旋10齒</p><p><b>　　圖9-2</b></p><p>　　測試結(jié)果正常，沒有特征及線條的變異情況發(fā)生，且各變量與電子表格關(guān)聯(lián)行的數(shù)據(jù)能夠同步地發(fā)生相應(yīng)的變化。</p><p>　　10 總結(jié)與體會</p><p>　　.10.1

75、SE軟件用于圖形設(shè)計、生成時非常便捷可靠地。</p><p>　　.10.2 變量化的參數(shù)修正，非常便利于設(shè)計者的修改與變更。</p><p>　　.10.3 同一族類近似型的零件圖面可很容易的構(gòu)成零件庫，便于制圖與管理。</p><p>　　.10.4 作圖過程中必須隨時檢查，一些不經(jīng)意的小錯誤往往會導(dǎo)致圖形生成發(fā)生意外或得到并非設(shè)計者意圖中的理想圖形。&l

76、t;/p><p>　　.10.5 畢業(yè)論文設(shè)計中曾遇到這樣或那樣的問題，在不斷地解決問題中，個人能力有了逐步提高，每次解決一個問題，都有充足的喜悅感。</p><p>　　.10.6 近一個半月的操作，編輯，大大提高了SG軟件的操作能力，也逐步熟悉了圖形設(shè)計的一些常規(guī)要求，這一切均得益于指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)，在此表示非常的感謝。</p><p><b>　　

77、致 謝</b></p><p>　　三年大學(xué)生活即將結(jié)束，想到此，三年中的每一個生活插曲都在我的腦海中閃閃而過。經(jīng)過五個多月的實習(xí)，我在蘇州軸承廠的師傅和學(xué)校指導(dǎo)老師的幫助下，順利的完成了畢業(yè)論文要求的任務(wù)。</p><p>　　畢業(yè)實習(xí)是高職高專院校人才培養(yǎng)過程中一項重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，能夠更好地實現(xiàn)學(xué)生理論和實踐的結(jié)合；是學(xué)生根據(jù)自身所學(xué)專業(yè)知識，到相關(guān)企事業(yè)單位開展工程

78、研究和生產(chǎn)實踐，以課題論文和項目成果的形式，展示學(xué)生的理論與技術(shù)應(yīng)用水平、實踐能力的綜合性實踐活動。并為我以后的學(xué)習(xí)和工作打下了基礎(chǔ)。</p><p>　　通過這次實習(xí)，我把我所學(xué)的專業(yè)知識與實踐結(jié)合起來，使我在實踐過程中的工作能夠事半功倍，而且我還能更好地理解在學(xué)校所學(xué)的知識，做到了理論與實踐相結(jié)合。在軸承廠里，我學(xué)到更多的知識，這是書本上所不能體現(xiàn)的。而且，我增強了自己的動手能力和實踐能力。</p>

79、;<p>　　在此，我要誠摯的感謝我的指導(dǎo)老師樊一兵，在畢業(yè)設(shè)計過程中給予的支持和建議，使我的畢業(yè)設(shè)計更加的完善。</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　[1] Solid Edge 同步建模技術(shù)快速入門 張劍澄，賈仲文，姚民軍 編著 清華大學(xué)出版社2009年3月第1版</p><p>　　[2