Ug課程設(shè)計——2級齒輪減速器21頁

1、 三維CAD課程設(shè)計說明書題 目： 二級圓柱齒輪減速器造型設(shè)計 院（部）： 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班級： 機(jī)設(shè)0902 學(xué)生姓名： 牟永熊 指導(dǎo)教師： 何麗紅 譚加才 完成日期： 2011-12-25 目 錄一、前言 2二、減速器零部件三維造型設(shè)計1、箱蓋造型設(shè)計 32、中間軸造型設(shè)計 7三、生成工程圖1、箱蓋的工程圖92、低速軸的工程圖11四、虛擬裝配1、軸與其上零件的裝配122、軸與其上零件的裝配133、軸與其上零件的裝配144、箱座與其上齒輪的裝配155、箱蓋與軸承及其零件的裝配166、總裝配16五、心得體會 18六、參考文獻(xiàn)19一、前言 計算機(jī)輔助設(shè)計，泛指設(shè)計

2、者以計算機(jī)為主要工具，對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計、繪圖、工程分析與編撰技術(shù)文檔等設(shè)計工作的總稱，是一項綜合性技術(shù)。本次課程使用的主要軟件是UG，UG是一個高度集成的CAD/CAM/CAE軟件系統(tǒng)，可應(yīng)用與整個產(chǎn)品的開發(fā)過程，包括產(chǎn)品的概念設(shè)計、建模、分析和加工等。該軟件不僅具有強(qiáng)大的實體造型、曲面造型、虛擬裝配、和生產(chǎn)工程圖設(shè)計等功能，在設(shè)計過程中還可進(jìn)行有限元分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析、動力學(xué)分析和仿真模擬，提高設(shè)計的可靠性。課程設(shè)計的目的、基本任務(wù)、設(shè)計內(nèi)容及要求如下：1、目的學(xué)習(xí)機(jī)械產(chǎn)品CAD設(shè)計基本方法，鞏固課程知識，提高動手實踐能力，進(jìn)一步提高運(yùn)用計算機(jī)進(jìn)行三維造型及裝配設(shè)計、工程圖繪制方面的能力，了解

3、軟件間的數(shù)據(jù)傳遞交換等運(yùn)用，掌握CAD軟件應(yīng)用。2、基本任務(wù)：結(jié)合各人已完成機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計等課程設(shè)計成果，綜合應(yīng)用UG等CAD軟件完成齒輪減速器三維實體造型及工程圖設(shè)計。3、設(shè)計內(nèi)容及要求1）減速器零部件三維造型設(shè)計。建模必須依據(jù)設(shè)計圖紙表達(dá)出零件的主要外形特征與內(nèi)特征，對于細(xì)部結(jié)構(gòu)，也應(yīng)盡量完整的表達(dá)。2）應(yīng)用工程圖模塊轉(zhuǎn)化生成符合國家標(biāo)準(zhǔn)二維工程圖。裝配圖上應(yīng)標(biāo)注外形尺寸、安裝尺寸、裝配尺寸以及技術(shù)特性數(shù)據(jù)和技術(shù)要求，并應(yīng)有完整的標(biāo)題欄和明細(xì)表。零件工程圖上應(yīng)包括制造和檢驗零件所需的內(nèi)容，標(biāo)注規(guī)范（如形位公差、粗糙度、技術(shù)要求，對齒輪還要有嚙合參數(shù)表等）。3）減速器虛擬裝配。將各零件按

4、裝配關(guān)系進(jìn)行正確定位，并生成爆炸圖。4）撰寫課程設(shè)計說明書。說明書應(yīng)涵蓋整個設(shè)計內(nèi)容，包括總體方案的確定，典型零件造型的方法，工程圖生成過程，虛擬裝配介紹，心得體會（或建議）等，說明書的字?jǐn)?shù)不少于3千字。二、減速器零部件三維造型設(shè)計1.箱蓋造型設(shè)計設(shè)計的思路是首先構(gòu)造箱座大凸緣，再構(gòu)造凸臺，然后拉升箱體和底板，然后在箱體外壁建凸臺用以生成軸承套。（1） 凸緣的生成做出大凸緣的草圖，然后對草圖進(jìn)行“拉伸”，從而得到大凸緣，如下圖所示。（2） 蓋體的構(gòu)造由“基準(zhǔn)平面”建立中間平面，在中間平面上繪出蓋體外輪廓的草圖，對草圖執(zhí)行“對稱拉伸”，得到蓋體，如下圖所示。（3） 軸承座旁螺栓凸臺的構(gòu)造首先做出

5、軸承座旁螺栓凸臺的草圖，然后對草圖進(jìn)行“拉伸”，從而得到軸承座旁螺栓凸臺，如下圖所示。（4） 軸承座凸臺的構(gòu)造運(yùn)用“凸臺”命令構(gòu)造三個凸臺，以中間基準(zhǔn)平面為對稱平面對三個凸臺進(jìn)行“鏡像”操作，然后用“修剪體”命令對凸臺進(jìn)行修剪，去除多余的部分，如下圖所示。（5） 箱蓋內(nèi)腔構(gòu)造 在以箱體外壁平面上建立草圖，用拉伸命令對箱蓋內(nèi)部按尺寸求差，得到內(nèi)腔。如 下圖所示。 （6） 軸承座孔構(gòu)造運(yùn)用“孔”命令在軸承座凸臺上生成孔，得到軸承座孔，如下圖所示。（7） 吊耳的構(gòu)造在中間基準(zhǔn)平面上繪出吊耳的草圖，對草圖執(zhí)行“對稱拉伸”，并打孔，得到兩吊耳，如下圖所示。（8）窺視孔的構(gòu)造畫出窺視孔草圖，執(zhí)行“拉伸”，

6、得到窺視孔，然后打出M6螺釘孔，如 圖所示。（9） 孔的設(shè)計 打M16螺栓沉頭孔、銷孔、M10起蓋螺釘孔、軸承蓋M6螺釘孔、M8螺釘孔，如 下圖所示。（10） 拔模、倒角、倒圓對軸承凸臺、軸承座旁螺栓凸臺、吊耳拔模；對軸承座端面倒角；對一些局部倒圓，完成箱蓋的構(gòu)造，如 下圖所示。2.中間軸造型設(shè)計設(shè)計的思路是：分別確定各軸端的直徑和長度，繪制草圖，由旋轉(zhuǎn)生成。（1） 草圖的繪制在默認(rèn)平面內(nèi)繪制草圖，如下圖所示。 （2） 旋轉(zhuǎn)生成軸運(yùn)用“旋轉(zhuǎn)”命令，如 下圖所示。 （3）鍵槽的構(gòu)造先創(chuàng)建鍵槽的放置平面，方法是創(chuàng)建基準(zhǔn)平面，該平面與開鍵槽的軸段相切，然后利用鍵槽命令構(gòu)造鍵槽，如下圖所示。 （3）

7、倒角、倒圓的構(gòu)造為了使軸上零件便于安裝、減小軸上的應(yīng)力集中，對軸進(jìn)行必要的倒角、倒圓處理，如 下圖所示。3.斜齒輪造型設(shè)計設(shè)計的思路是：先由“gear1.grx”文件生成軸的齒輪部分，再由拉升生成腹板及腹板孔。（1）輪齒的構(gòu)造在UG建模環(huán)境下，調(diào)用“gear1.grx”文件。輸入齒輪的各項參數(shù)，生成齒輪。齒輪的參數(shù)為：齒數(shù)z=69，法面模數(shù)mn =2.5mm，螺旋角=14.6，齒寬b=45mm如 下圖所示。（2）腹板及腹板孔的生成 構(gòu)建草圖，由拉伸命令按尺寸拉伸后求差，由孔命令鉆孔。三、生成工程圖1.箱蓋工程圖的生成首先用UG打開箱座的零件模型，進(jìn)入“制圖”模塊，新建圖紙頁，選擇“大小”為A1

8、，“比例”為1：1，選擇投影方式為第一象限角投影方式。接著添加基本視圖，由“FRONT”視圖開始，投影出主視圖，接著向下投影出俯視圖，向右投影出左視圖，如下圖所示。然后將生成的圖線放到CAXA中進(jìn)行尺寸和技術(shù)要求的標(biāo)注，先要將UG中prt格式的零件模型文件轉(zhuǎn)換成AutoCAD 2004中dwg格式的平面圖形文件。在UG的菜單欄中點擊“文件”菜單，選擇“導(dǎo)出”，進(jìn)一步選擇“2D Exchang”命令，在出現(xiàn)的對話框中選擇合適的目標(biāo)位置，點擊確定，程序?qū)⒆詣由晒こ虉D。接著用CAXA打開生成的dwg平面圖形文件，先對圖線進(jìn)行修改，改正其中不符合標(biāo)準(zhǔn)的錯誤，接著設(shè)置圖幅、布圖，然后對圖線進(jìn)行標(biāo)注。如

9、下圖所示。最后將文件另存為exb格式文件。2.低速級軸工程圖的生成低速軸采用一個正視圖來表達(dá)，附加兩個帶鍵槽的軸段剖視圖來表達(dá)軸孔。首先用UG打開箱座的零件模型，進(jìn)入“制圖”模塊，新建圖紙頁，選擇“大小”為A2，“比例”為1：1，選擇投影方式為第一象限角投影方式。接著添加基本視圖，如下圖所示。接著用與轉(zhuǎn)換箱座平面圖相同的方法，生成齒輪的平面圖接著用CAXA打開生成的dwg平面圖形文件，先對圖線進(jìn)行修改，改正其中不符合標(biāo)準(zhǔn)的錯誤，接著設(shè)置圖幅、布圖，然后對圖線進(jìn)行標(biāo)注。如下圖所示。最后將文件另存為exb格式文件。四、虛擬裝配裝配的思路是：按自底向上的方法建立裝配，先建立一些子裝配，子裝配包括三根

10、軸分別與其上齒輪、套筒、軸承的裝配、箱蓋與其上各零件的裝配、軸承蓋與密封氈圈、螺釘?shù)难b配，然后將各個子裝配、螺栓連接各零件、油標(biāo)尺、油塞等零件與箱座進(jìn)行裝配，來建立減速器的總裝配模型。1、軸與其上零件的裝配打開UG，進(jìn)入“裝配”模塊，首先由“添加組件”命令加載軸，選擇定位方式為“選擇原點”，將原點放在默認(rèn)位置；接著加載軸承，選擇定位方式為“通過約束”，用兩個“接觸”約束來確定軸承的位置，一是軸承內(nèi)圈表面與齒輪軸軸頸表面接觸；二是軸承內(nèi)圈端面與齒輪軸上的軸承定位軸肩端面接觸。這樣，軸承就準(zhǔn)確定位在軸上了。按照同樣的方法裝配另一個軸承，如下圖所示。接下來加載鍵，然后對它進(jìn)行約束，用三個“接觸”約束

11、，一是鍵的底面與鍵槽的底面接觸，二是鍵的側(cè)面與鍵槽的側(cè)面接觸，三是鍵的圓柱面與鍵槽的圓柱面接觸。這樣，鍵就被裝入了齒輪軸的鍵槽中，如圖下圖所示。2、軸與其上零件的裝配打開UG，進(jìn)入“裝配”模塊，首先由“添加組件”命令加載軸，選擇定位方式為“選擇原點”，將原點放在默認(rèn)位置；接著裝配低速級主動齒輪鍵、高速級從動齒輪鍵，裝配方法與軸上鍵相同，如下圖所示。接著低速機(jī)主動齒輪、高速級從動齒輪，裝配方法與軸上軸承相同，如下圖所示。然后裝配兩套筒，分別通過兩個“接觸”約束來進(jìn)行定位，一是套筒的孔的表面與軸身表面接觸，二是套筒端面與齒輪端面接觸。最后裝配兩軸承，分別通過兩個“接觸”約束來進(jìn)行定位，一是軸承內(nèi)圈

12、的孔的表面與軸身接觸，二是軸承端面與套筒的端面接觸，如下圖所示。 3、軸與其上零件的裝配打開UG，進(jìn)入“裝配”模塊，首先由“添加組件”命令加載軸，選擇定位方式為“選擇原點”，將原點放在默認(rèn)位置；接著裝配齒輪鍵，裝配方法采用相鄰三面接觸，如下圖所示。 齒輪和軸承安裝方法同上，如下圖所示。4、箱座與其上齒輪軸的裝配打開UG，進(jìn)入裝配模塊，加載箱座，將其放在默認(rèn)原點位置，接著裝配第一軸，通過齒輪內(nèi)圈與基準(zhǔn)面接觸和齒輪與凸臺同中心兩個約束實現(xiàn)裝配第二軸和第三軸的裝配方法同上，如下圖所示。5、箱蓋與軸承蓋及其上零件的裝配打開UG，進(jìn)入裝配模塊，加載箱蓋，將其放在默認(rèn)原點位置，接著裝配軸承蓋墊片，通過兩種

13、約束進(jìn)行定位，一是墊片的底面與箱蓋蓋“接觸”，二是墊片相鄰的兩個孔與箱蓋蓋上對應(yīng)的孔“同心”，軸承蓋裝配于此相同。然后裝配軸承氈圈，裝配方法采用氈圈與軸承蓋接觸以及同中心的方法進(jìn)行定位，如下圖所示。其他軸承蓋按照相同的方法進(jìn)行裝配。 6、總裝配打開UG，進(jìn)入裝配模塊，加載裝好軸箱座，將其放在默認(rèn)原點位置。加載箱蓋組件采用兩凸緣邊對其的方法，實現(xiàn)箱座箱蓋的定位。如圖下所示。接著裝上油標(biāo)尺、油封墊和油塞，蓋上箱蓋，插上兩個定位銷。然后將箱蓋與箱座用螺栓連接。接著裝配由軸承蓋與其上零件裝配成的子裝配，最后裝上起蓋螺釘。如下圖所示。 五、心得體會通過兩周的UG課程設(shè)計，我掌握了使用UG建立簡單零件模型

14、并將零件模型裝配起來的技能。在這個過程中，不僅學(xué)會了如何去建立零件模型或通過幾何約束將零件裝配到一起，更學(xué)會了規(guī)劃造型設(shè)計工作的方法，按照合理的順序來安排工作；學(xué)會了查找各種資料、學(xué)習(xí)新的知識、解決新的問題的方法。課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)通過這次UG設(shè)計，我在多方面都有所提高，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，

15、獨立思考的能力也有了提高。在建立零件模型和將對零件進(jìn)行虛擬裝配的過程中，發(fā)現(xiàn)和修改了許多在機(jī)械設(shè)計過程中遺漏的錯誤，從而深切地認(rèn)識到虛擬裝配的重大意義。通過對零件模型的虛擬裝配，前面進(jìn)行的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計的錯誤暴露無遺，讓我能得以及時的改正。試想，如果是在生產(chǎn)實踐中，通過虛擬裝配來檢驗產(chǎn)品的設(shè)計情況，就能避免許多的設(shè)計錯誤，進(jìn)而避免不少的經(jīng)濟(jì)損失。在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設(shè)計減速器的能力以及綜合運(yùn)用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，在以后的課余時間里需要不斷地加強(qiáng)UG的學(xué)習(xí)?？傊ㄟ^這次課程設(shè)計，我學(xué)習(xí)機(jī)械產(chǎn)品CAD設(shè)計基本方法，鞏