下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 摘 要 機油泵是內(nèi)燃機潤滑系統(tǒng)的心臟，它的好壞直接影響內(nèi)燃機的可靠性和耐久性。發(fā)動機工作時 ，機油泵 將油底殼機油抽出并加壓后排向潤滑油道，提高機油壓力，保證機油在潤滑系統(tǒng)內(nèi)不斷循環(huán)。 本次設(shè)計的內(nèi)容是車用發(fā)動機齒輪油泵的逆向設(shè)計，主要運用游標(biāo)卡尺，千分尺等工具進行測量。在運用 Pro/E 進行立體建模，對機油泵的機構(gòu)進行分析和了解，并進行從新的設(shè)計。在 Pro/E 立體建模后將所建立的模型各個零件即有這些零部件組成的裝配模型導(dǎo)入 AutoCAD 中，進行標(biāo)注。 在設(shè)計中選取的是金杯面包車上發(fā)動機的機油泵，該機油泵為 齒輪形式。該種類的機油泵具有 機構(gòu)簡單、加工方便、工作可靠、能產(chǎn)生較高壓力等優(yōu)點，因此得到廣泛使用。 逆向設(shè)計是 20 世紀(jì) 90年代才發(fā)展起來的，一種以先進產(chǎn)品設(shè)備的實物、樣件、軟件 (包括圖樣、程序、技術(shù)文件等 )或影像作為研究對象，應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計方法學(xué)、生產(chǎn)工程學(xué)、材料學(xué)和有關(guān)專業(yè)知識進行系統(tǒng)分析和研究、探索掌握關(guān)鍵技術(shù)，進而開發(fā)出同類的更為先進的產(chǎn)品技術(shù)。 關(guān)鍵詞 : 發(fā)動機齒輪油泵、測量、 Pro/E、 AutoCAD、逆向設(shè)計 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 ABSTRACT Oil pump is the heart of the internal combustion engine lubrication system, it will have a direct impact on the reliability of the internal combustion engine and durability. Engine work, oil pump oil sump oil will drawn back to lubricating oil pressure, improve the way oil pressure, ensure the oil in the lubricating system ceaselessly inside loop. This design is the content of gear pump vehicle engine of reverse design, the main use vernier caliper, micrometer tools such as measurements. In using Pro/E, stereo modeling of oil pump agencies analyze and understand, and new design from. In Pro/E stereo modeling after the model of each part is composed of these parts assembly model AutoCAD, introduction to mark. In the design of the selection of golden cup is my van engine oil pump, the machine oil pump for gear form. This kind of machine oil has simple structure, convenient processing, reliable operation, can produce such advantages as high pressure, so widely used. Reverse engineering is the 1990 s, we developed a kind of advanced products, equipment of the physical, sample, software (including drawings, procedures, technical documents, etc.) or the image as the research object, the application of the modern design methodology, production engineering, materials science and relevant professional knowledge system analysis and research, exploration mastering key technology, and then developed the same kind of more advanced product technology. Keyword: Engine gear pump, reverse design, measurement, Pro/E、 AutoCAD 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 目 錄 摘要 Adstrictx 第 1 章 緒論 1 1.1 機油泵總成的作用及分類 1 1.2 齒輪式機油泵總成工作原理的結(jié)構(gòu)特點 1 1.3 逆向工程技術(shù)發(fā)展、現(xiàn)狀與應(yīng)用 2 1.3.1 逆向工程的發(fā)展 2 1.3.2 逆向 創(chuàng)新設(shè)計的概念 2 1.3.3 逆向工程技術(shù)在汽車產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用 3 1.4 設(shè)計的主要內(nèi)容 4 第 2 章機油泵零件尺寸的測量 5 2.1 零件的測量即測量工具的介紹 5 2.2 齒輪的參數(shù) 5 2.3 主動軸即從動軸的參數(shù) 6 2.4 限 壓閥各部件的參數(shù) 6 2.5 機油泵殼體參數(shù) 7 2.6 本章小結(jié) 7 第 3 章 Pro/E 建模和 CAD 圖紙繪制 10 3.1Pro/E 軟件介紹 10 3.1.1 Pro/ENGINEER 的優(yōu)點 10 3.1.2 參數(shù)化定義 11 3.2 Pro/E 參數(shù)化建模運用 11 3.3按測量建立 3D模型 15 3.3.1 Pro/E 齒輪模型建立過程 15 3.3.2 Pro/E 主動軸從動軸的模型建立 30 3.3.3 限壓閥個零部件的模型建立 31 3.3.4 殼體各零部件的模型建立 32 3. 4AutoCAD 軟件的介紹 33 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 3. 5Pro/e 輸出二維圖并在 AutoCAD 下規(guī)范標(biāo)注 33 3.6 本章小結(jié) 33 第 4 章 Pro/E 模型的模擬仿真機油泵 33 4.1 Pro/E 模型的模擬仿真 34 4.1.1 基本物理方程 34 4.1.2 湍流模型 34 4.2 仿真模型的建立 34 4.3 內(nèi)部流場的數(shù)值模擬計算 35 4.3.1 網(wǎng)格劃分 35 4.3.2 邊界條件 35 4.3.3 多參考系模型（ MRF） 35 4.3.4 求解方法 36 4.4 計算結(jié)果及其分析 36 4.5 本章小結(jié) 37 第 5 章機油泵流量與校核計算 38 5.1 機油泵的流量計算 39 5.1.1 齒輪油泵平均流量的計算 39 5.1.2 齒輪油泵 轉(zhuǎn)數(shù) 39 5.1.3 理論流量 40 5.2 半圓鍵的強度校核 40 5.3 本章小結(jié) 40 結(jié)論 41 參考文獻 42 致謝 43 附錄 A 44 附錄 B 46 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 1 買文檔送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 2 緒論 1.1 機油泵總成的作用及分類 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 3 機油泵的主要作用是對潤滑表面提供潤滑劑降低發(fā)動機運動時產(chǎn)生的摩擦；同時在潤滑的過程中對發(fā)動機的缸體、活塞、連桿和曲柄等機構(gòu)起到機油散熱的作用。 機油泵的功能是將一定壓力和數(shù)量的潤滑油供到潤滑表面。機油泵有齒輪形式的、轉(zhuǎn)子形式、葉片式和柱塞式等多種形式，常采用的為齒輪式和轉(zhuǎn)子式機油泵。 1.2 齒輪式機油泵總成工作原理的結(jié)構(gòu)特點 齒輪形式機油泵工作原理如圖 1-1 所示。齒輪式機油泵由裝在油殼體內(nèi)的兩個齒數(shù)和模數(shù)相同的主 動齒輪、從動齒輪、進出油腔和限壓閥等組成。齒輪與殼體的頂間隙、端面間隙均很小（一般為 1/201/10mm），以減少機油漏損，提高機油泵的容積效率。 圖 1.1 機油泵原理示意圖 因油泵殼體內(nèi)壁的間隙很小，當(dāng)發(fā)動機工作時，主動齒輪帶動被動齒輪，二者轉(zhuǎn)向相反。齒輪將潤滑 油從進油腔帶到出油腔，將機油泵的機械能變?yōu)闄C油的壓力能，增大出油腔油壓，潤滑油便經(jīng)出油口被壓送到發(fā)動機有道中。同時，進油口因部分機油被帶走而形成真空，機油便從進油口被吸入進油腔。機油泵不斷工作，保證機油在潤滑油路中不斷循環(huán)。 齒輪機油泵具有機構(gòu)簡單、加工方便、工作可靠、能產(chǎn)生較高壓力等優(yōu)點，因此得到廣泛使用。 汽油機的機油泵多利用配氣機構(gòu)凸輪軸的螺旋齒輪直接或間接的通過傳動軸驅(qū)動，同時，驅(qū)動分電器，它與凸輪軸的傳動比為 1:1。 齒輪泵由裝在殼體內(nèi)的一對齒輪所組成，齒輪兩側(cè)有端蓋，殼體、端蓋和齒輪的各個齒間槽組 成了許多密封工作腔。當(dāng)齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時，右側(cè)吸油腔由于相互嚙合的輪齒逐漸脫開，密封工作容積逐漸增大，形成部分真空，因此油箱中的油液在外界大氣壓力的作用下，經(jīng)吸油管進入吸油腔，將齒間槽充滿，并隨著齒輪旋轉(zhuǎn)，把油液帶到左側(cè)壓油腔內(nèi)。在壓油區(qū)一側(cè)，由于輪齒在這里逐漸進入嚙合，密封工作腔容積不斷減小，油液便被擠出去，從壓油腔輸送到壓力管路中去。在齒輪泵的工作過程中，只要兩齒輪的旋轉(zhuǎn)方向不變，其吸、排油腔的位置也就確定不變。這里嚙合點處的齒面接觸線一直分隔高、低壓兩下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 4 腔起著配油作用，因此在齒輪泵中不需要設(shè)置專門的配 流機構(gòu)，這是它和其它類型容積式液壓泵的不同之處。齒輪泵的概念是很簡單的，即它的最基本形式就是兩個尺寸相同的齒輪在一個緊密配合的殼體內(nèi)相互嚙合旋轉(zhuǎn)，這個殼體的內(nèi)部類似“ 8”字形，兩個齒輪裝在里面，齒輪的外徑及兩側(cè)與殼體緊密配合。來自于擠出機的物料在吸入口進入兩個齒輪中間，并充滿這一空間，隨著齒的旋轉(zhuǎn)沿殼體運動，最后在兩齒嚙合時排出。 1.3 逆向工程技術(shù)發(fā)展、現(xiàn)狀與應(yīng)用 1.3.1 逆向工程的發(fā)展 逆向工程 ReverseEngineering,RE 是近年在計算機技術(shù)、數(shù)控測量技術(shù)和 CAD/CAM 技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ) 上產(chǎn)生的新技術(shù)。逆向工程是在沒有設(shè)計圖紙或者設(shè)計圖紙不完整以及沒有 CAD 模型的情況下 ,按照現(xiàn)有零件實物、利用各種數(shù)字化技術(shù)及 CAD 技術(shù)重新構(gòu)造原型 CAD模型 ,然后將此模型用于產(chǎn)品的分析、制造和加工生產(chǎn)的技術(shù) 。反求工程大致可分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)處理、曲面重構(gòu)建模和模型檢驗修正等個步驟。目前 ,隨著科技的日新月異和市場全球化 ,世界范圍內(nèi)的市場競爭越來越激烈 ,要求在提高產(chǎn)品的品質(zhì)和性能的同時縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期 ,因此 ,逆向工程在飛機、汽車、家電等模具相關(guān)行業(yè)越來越受到重視。本文介紹了具體的測量實例以及在 Pro/E 三維設(shè)計軟件環(huán)境中實現(xiàn)產(chǎn)品逆向的過程。 1.3.2 逆向創(chuàng)新設(shè)計的概念 設(shè)計是一項目標(biāo)明確、思維創(chuàng)新、難點攻關(guān)的腦力勞動。設(shè)計與知詛 l有著很強的關(guān)聯(lián)性：知識不等同于設(shè)計，但在實踐過程中，知識在相當(dāng)大的程度上也被認(rèn)為是設(shè)計。新技術(shù)新設(shè)備的出現(xiàn)，以及產(chǎn)品市場的全球化，使得創(chuàng)造性得到了極致的發(fā)揮。當(dāng)今市場的典型特點是：進入市場更加迅速，對個性分明的新產(chǎn)品需求更加旺盛。面對如此強烈的市場挑戰(zhàn)，涌現(xiàn)出對先進的設(shè)計方法學(xué)的更多思考，以減少在設(shè)計過程中知識獲取的時間，從而促進創(chuàng)新的思維發(fā)展。 CAD 軟件大多基于參數(shù)化定 義的特征。這些特征方便的表達了設(shè)計意圖及設(shè)計信息。設(shè)計師可以得到高層的形體定義參數(shù)，例如半徑、長度、角度、厚度等，以及能指定幾何體之間的約束，如強制相等、平行、垂直、共線、同心等。通過改變這些直觀的參數(shù)及約束，可以在同一個模型上派生出多個配置，從而獲取一個產(chǎn)品系列。通常，采用特征樹的形式來記錄設(shè)計過程的歷史，使得設(shè)計過程可以重現(xiàn)。 然而在 RE 軟件中，我們生成的是曲面 (通常為自由曲面 )。自由曲面主要體現(xiàn)在對尺寸及約束的強烈弱化，而在概念設(shè)計中我們正需要自由曲面編輯的靈活性， 無需把握設(shè)計意圖或知識。盡管在自由 曲面中采用了諸如權(quán)重、節(jié)點、控制頂劇 41、下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 5 控制曲線等底層形體參數(shù)作為調(diào)節(jié)手段，但這些參數(shù)對設(shè)計師而言是很不直觀的，而且也很難預(yù)估變形后的結(jié)果。過去十多年發(fā)展了很多提高變形直觀性的方法，這也在一定程度上提升了設(shè)計師通過網(wǎng)格或曲面變形來控制形體改變的能力。 產(chǎn)品逆向設(shè)計的過程及其關(guān)鍵問題產(chǎn)品的逆向設(shè)計是指設(shè)計師對產(chǎn)品實物樣件表面進行數(shù)字化處理（數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理），并利用可實現(xiàn)逆向三維造型設(shè)計的軟件來重新構(gòu)造實物的模型（曲面模型重構(gòu)），并進一步用系統(tǒng)實現(xiàn)分析、再設(shè)計、數(shù)控編程、數(shù)控加工的 過程。 在逆向設(shè)計中 數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、模型重構(gòu)是產(chǎn)品造型設(shè)計逆向設(shè)計的三大關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 數(shù)據(jù)采集（樣件的表面數(shù)字化）是進行產(chǎn)品逆向設(shè)計的第一步。一般而言，數(shù)據(jù)采集可由接觸式與非接觸式兩種來實現(xiàn)。接觸式方法由于對物體的表面的顏色和光照沒有要求， 因此物體邊界的測量相對精確， 但對軟質(zhì)材料適應(yīng)差且速度慢；而非接觸式方式 （以激光為媒介的非接觸三維表面數(shù)據(jù)采集法在采集實物模型的表面資料時， 采集速度快， 可形成 “點云” 資料， 缺點是精度較低而且對樣件表面和光照有較高的要求。 數(shù)據(jù)處理的結(jié)果將影響模型重構(gòu)的質(zhì)量。在此階段一般應(yīng)進行 數(shù)據(jù)預(yù)處理、 數(shù)據(jù)分塊、 數(shù)據(jù)光順三角化、 數(shù)據(jù)優(yōu)化、 多視拼合、 噪聲濾波、 拓?fù)浣?特征提取等工作。模型重構(gòu)方案目前主要有三種： 1.B-spline 或 NURBS 曲面為基礎(chǔ)的曲面構(gòu)造法； 2.以三角 Bezi-er 曲面片為基礎(chǔ)的曲面構(gòu)造法； 3.以多面體面片為基礎(chǔ)的曲面構(gòu)造法。 1.3.3 逆向工程技術(shù)在汽車產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用 逆向工程是汽車產(chǎn)品最具實用價值的一種高科技技術(shù)咖啡形式，其發(fā)展前景是無法估量的。在 20 世紀(jì) 90 年代，國家汽車界興起一種逆向工程的汽車產(chǎn)品開發(fā)方式。經(jīng)過幾年的發(fā)展，積累了很多 經(jīng)驗，取得巨大進步，可以說已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車產(chǎn)品開發(fā)的主流形式。 逆向工程技術(shù)在汽車產(chǎn)品設(shè)計中的世紀(jì)應(yīng)用中主要有以下幾個內(nèi)容： 1.汽車新零件的設(shè)計。主要用于汽車產(chǎn)品的改型或仿形設(shè)計。 2.現(xiàn)成零件測量及復(fù)制，再現(xiàn)原產(chǎn)品的設(shè)計意圖及重構(gòu)三維數(shù)字化模型。 3.對汽車產(chǎn)品損壞或磨損零件的原還原，以便修復(fù)或重制。 4.對于汽車產(chǎn)品的檢測，列如檢測產(chǎn)品的變性分析、焊接量等。以及加工產(chǎn)品與三維下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 6 數(shù)字化模型之間的誤差分析。 逆向工程可以對已有汽車產(chǎn)品進行數(shù)據(jù)測量擬合、分析、改進設(shè)計和實現(xiàn)新產(chǎn)品的開發(fā)，它有效地支持了新產(chǎn)品影 響市場的速度，可以輸出快速原型制作及模具加工的多種數(shù)據(jù)格式，支持不同用途。 逆向工程主要是依靠高度集成化、可視化、開放式的計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)筑汽車產(chǎn)品，從概念構(gòu)思、產(chǎn)品設(shè)計、工程分析、工藝制造、應(yīng)用工程、市場服務(wù)，全過程實現(xiàn)無紙化、高精度、系統(tǒng)化得操作手段，最終將會為取消這一過程。就這樣思維的方式而言，是思維先于實體、實體用于反證思維的你想邏輯形式，國際汽車界稱之為逆向工程。 實施逆向工程的目的是為了更好地實現(xiàn)汽車產(chǎn)品設(shè)計的并行工程，是產(chǎn)品設(shè)計及其相關(guān)過程實行同步作業(yè)，并使之優(yōu)化，大大提高產(chǎn)品設(shè)計的一 次成功率，從而縮短周期，降低成本，減少風(fēng)險，提高質(zhì)量，增強企業(yè)競爭力。 發(fā)展汽車產(chǎn)品開發(fā)能力，是當(dāng)代汽車工業(yè)競爭的核心問題，逆向工程是一種具有實用價值的新型開發(fā)方式，而且還在不斷發(fā)展中。他的意義在于揭示了汽車產(chǎn)品開發(fā)的本質(zhì)與屬性，并且構(gòu)成了 21世紀(jì)汽車產(chǎn)品開發(fā)的大思路、大戰(zhàn)略。 1.4 設(shè)計的主要內(nèi)容 （ 1）分析機油泵的結(jié)構(gòu)特點，技術(shù)參數(shù)。游標(biāo)卡尺等測量并確定機油泵的基本尺寸數(shù)據(jù)； （ 2）在 Pro/e 下建立三維立體模型，轉(zhuǎn)化成二維 CAD 圖形后在 AUTOCAD 環(huán)境下完成標(biāo)注輸出正式裝配圖、零件圖。 （ 3）對機油 泵泵油量、機油泵進口、出口壓力進行計算； （ 4）完成設(shè)計說明書。 第 2 章 機油泵零件尺寸的測量 2.1 零件的測量即測量工具的介紹 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 7 在測量之前，需要初步了解機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)性能、工作原理和使用情況。對被測繪的每一個零件，要，并且還要大體了解被測繪零件的加工方法。把零件從總成上拆卸下來零件包括機油泵的主動齒輪、從動齒輪、主動軸、機油泵蓋、機油泵殼體、限壓閥等。 測量主要是采用游標(biāo)卡尺進行測量。 游標(biāo)卡尺，是一種測量 長度 、內(nèi)外徑、深度的量具。游標(biāo)卡尺由主尺和附在主尺上能滑動的游標(biāo)兩部分構(gòu)成。若從背面看，游標(biāo)是一個整體。游標(biāo)與尺身之間有一彈簧片，利用彈簧片的彈力使游標(biāo)與尺身靠緊。游標(biāo)上部有一緊固螺釘，可將游標(biāo)固定在尺身上的任意位置。主尺一般以 毫米 為單位，而游標(biāo)上則有 10、 20 或 50個分格，根據(jù)分格的不同，游標(biāo)卡尺可分為十分度游標(biāo)卡尺、二十分度游標(biāo)卡尺 、五十分度格游標(biāo)卡尺等。游標(biāo)卡尺的主尺和游標(biāo)上有兩副活動量爪，分別是內(nèi)測量爪和外測量爪，內(nèi)測量爪通常用來測量內(nèi)徑，外測量爪通常用來測量長度和外徑。深度尺與游標(biāo)尺連在一起，可以測槽和筒的深度。 2.2 齒輪的參數(shù) 齒頂圓直徑 da=43.19mm 齒根圓直徑 df=27.08 齒高 h=15.26mm 齒輪軸孔直徑 12.92mm 齒數(shù) 10 主要計算公式： d=mz 各主要參數(shù)見表 2.1 表 2.1 齒輪各參數(shù)一覽表 齒寬 s 3.96mm 齒槽寬 e 6.22mm 齒距 p 10.18mm 齒輪模數(shù) m 3.59 齒數(shù) z 10 齒頂高系數(shù) ha* 1 齒隙系數(shù) c* 0.25 分度圓直徑 d 30mm 壓力角 20 齒頂圓 da 43.14mm 齒根圓 df 27.88mm 基圓齒距 pb 9.57mm 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 8 基圓 db 28.69mm 齒頂高 ha 3.00mm 齒根高 hf 3.75mm 齒全高 h 6.75mm 2.3 主動軸即從動軸的參數(shù) 主動軸的測量參數(shù)： 油泵的主動軸為一個階梯軸 圖 2.1 機油泵主動軸示意圖 軸的各斷直徑分別為 R1=13.04mm L1=95.40mm R2=12.16mm L2=59.62mm R3=15mm L3=20.00mm R4=5.00mm L4=9.20mm 倒角 =0.5.mm 倒圓角 r=2.50mm 從動軸的測量參數(shù)： 圖 2.2 機油泵從動軸示意圖 直徑 R=13.04mm 軸長 45.00mm 倒角為 0.5mm 2.4 限壓閥各部件的參數(shù) 1. 閥體 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 9 圖 2.3 機油泵限壓閥示意圖 直徑 R1=15.98mm 內(nèi)孔直徑 R2=12.74mm 頂直徑 R3=15.02mm 倒角 1=1.00mm 倒角 2=0.50mm 2. 閥彈簧 圖 2.4 機油泵限壓閥彈簧示意圖 螺旋數(shù) 13 彈簧直徑 R1=9.92mm 彈簧截面直徑 R2=2.14mm 彈簧高度 L=31.32mm 3. 墊片 圖 2.5 機油泵限壓閥墊片 1 示意圖 圖 2.6 機油泵限壓閥墊片 2 示意圖 墊片 1：外圓直徑 R1=15.82mm 內(nèi)圓直徑 R2=5.50mm 墊片厚度 h=1.02mm 墊片 2：外圓直徑 R1=14.90mm 內(nèi)圓直徑 R2=5.22mm 墊片厚度 h=1.08mm 2.5 機油泵殼體參數(shù) 圖 2.7 機油泵殼體下底面示意圖 長 =95.40mm 寬 69.40mm 59.64mm 58.90mm 厚度 10.48mm 主動軸軸孔 R1=6.52mm 從動軸軸孔 R2=6.52mm 出油腔直徑 R3=6.14mm 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 8 軸距 A=36.62mm 內(nèi)壁圓弧半徑 r123.59 內(nèi)壁尺寸： L1=42.83mm L2=35.33mm R4=6.14mm R5=R6=6.18mm 圖 2.8 機油泵殼體示意圖 h1=9.60mm h2=84.44mm h3=20.70mm h4=11.12mm h5=16.08mm h6=22.96mm 減壓閥腔的圓心到底座的距離 h=31.21mm 減壓閥排油孔直徑 R1=10.00mm 銷控直徑 R2=4.50mm 排油閥腔尺寸： R3=11.55mm R4=7.99mm R5=6.00mm 主動軸腔外圓直徑 R6=10.98mm 圖 2.10 機 油泵殼體俯視示意圖 r2=6.72mm r3=9.30mm r4=15.05mm r5=10.00mm r6=8.56mm r7=4.40mm r8=8.64mm L3=21.69mm L4=29.16mm 螺栓孔直徑 R7=2.79mm 機油蓋： 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 9 圖 2.11 機油泵下端蓋示意圖 2.6 本章小結(jié) 通過對機油泵的測量，的出各個零部件的尺寸，了解每一個工作原件的工作原理，清楚它在整機或某個部件中的地位和作用、受理分狀太和接觸介質(zhì) ，以及與其他零件的關(guān)系。 第 3 章 Pro/E 建模和 CAD 圖紙繪制 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 10 3.1Pro/E 軟件介紹 Pro/ENGINEER 是 3D 產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。它包含了最先進的生產(chǎn)效率工具，可以促使用戶采用最佳設(shè)計做法，同時確保遵守業(yè)界和公司的標(biāo)準(zhǔn)。集成的參數(shù)化 3D CAD/CAM/CAE 解決方案可讓您的設(shè)計速度比以前都要快，同時最大限度地增強創(chuàng)新力度并提高質(zhì)量，最終創(chuàng)造出不同凡響的產(chǎn)品。 Pro/Engineer 系統(tǒng)是美國參數(shù)技術(shù)公司 (Parametric Technology Corporation簡稱 PTC)的產(chǎn)品，它剛一面世 (1988 年 )，就以其先進的參數(shù)化設(shè)計、基于特征設(shè)計的實體造型而深受用戶的歡迎 . Pro/ENGINEER 是美國參數(shù)技術(shù)公司 1988 首家推出的使用參數(shù)化特征造型技術(shù)的大型 CAD/CAM/CAE 集成軟件，具有造型設(shè)計、零件設(shè)計、裝配設(shè)計、二維工程圖制作、結(jié)構(gòu)分析、運動仿真、模具設(shè)計、鈑金設(shè)計、管路設(shè)計、數(shù)控加工、數(shù)據(jù)庫管理等功能。廣泛的應(yīng)用于機械設(shè)計 ,電子產(chǎn)品設(shè)計 ,模具設(shè)計 ,外觀設(shè)計等領(lǐng)域 . Pro /ENGINEER 是一個全方位的三維產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)軟件，它集零 件設(shè)計、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、數(shù)控加工、鈑金設(shè)計、鑄造件設(shè)計、造型設(shè)計、逆向工程、自動測量、機2 構(gòu)仿真、應(yīng)力分析、電路布線、裝配管路設(shè)計等功能模塊和專有模塊于一體，可以實現(xiàn)面向制造的設(shè)計 (Design For Manufacturing， DFM)、面向裝配的設(shè)計 (Design For Assembly， DFA)、逆向設(shè)計 (Inverse Design， ID)、并行工程 (Concurrent Engineering，CE)等先進的設(shè)計方法和模式。 3.1.1 Pro/ENGINEER 的優(yōu)點： Pro/ENGINEER 的綜合 3D CAD/CAM/CAE 系列解決方案為工程師和設(shè)計師提供了獨特的優(yōu)勢，因為 Pro/ENGINEER 是完全關(guān)聯(lián)的。這意味著對設(shè)計所做的任何變更會自動在所有下游可交付件中反映出來 無需進行任何數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。因此，您不僅節(jié)省了時間，還能避免在設(shè)計中出現(xiàn)轉(zhuǎn)換錯誤的可能性。同時， Pro/ENGINEER 是 PTC 產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng) (PDS) 密不可分的一部分。您可以通過添加 Mathcad、 Windchill、ProductView 或 Arbortext 解決方案無縫地擴展您的 PDS 解決方案，并通過 Web 用戶界面輕松地訪問信息和人員。它在單一、完全可擴展的平臺上提供的強大功能和速度是任何其他產(chǎn)品開發(fā)軟件包都無法匹敵的。 適用于產(chǎn)品設(shè)計過程中任何角色的解決方案 除了這些 Pro/ENGINEER 軟件包中包含的產(chǎn)品外， PTC 還提供了可以擴展 Pro/ENGINEER 功能的其他精密工具，其中包括： 1.Pro/ENGINEER 制造解決方案提供的強大工具可以滿足加工、棱柱和多曲面銑削、下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 11 工具設(shè)計、模具基體設(shè)計、 NC 鈑金、已加工零件計算機輔助校驗、注塑過程仿真等等各方各面的要求 2.Pro/ENGINEER Advanced Mechanica，用于擴展仿真和分析，比如高級材料和非線性行為 3.1.2 參數(shù)化定義 : 參數(shù)化設(shè)計（ Parametric）設(shè)計（也叫尺寸驅(qū)動 Dimension-Driven）是 CAD 技術(shù)在實際應(yīng)用中提出的課題，它不僅可使 CAD 系統(tǒng)具有交互式繪圖功能，還具有自動繪圖的功能。目前它是 CAD 技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的一個重要的、且待進一步研究的課題。利用參數(shù)化設(shè)計手段開發(fā)的專用產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)，可使設(shè)計人員從大量繁重而瑣碎的繪圖工作中解脫出來，可以大大提高設(shè)計速度，并減少信息 的存儲量。 3.2 Pro/E 參數(shù)化建模運用 步驟一 : 齒輪 建模前須知： 關(guān)于漸開線圓柱座標(biāo)方程的推導(dǎo)，請看這里： Pro/E 齒輪漸開線方程的推導(dǎo) ， 標(biāo)準(zhǔn)化的齒輪齒形是以齒數(shù)、模數(shù)、壓力角來定義的。 在已知齒數(shù) N、模數(shù) M、壓力角 A 的前提下，其與分度圓半徑 Rp、齒頂圓半徑 Ra、齒根圓半徑 Rd、基圓半徑 Rb 有以下關(guān)系 : Rp=N*M/2 Ra=Rp+1*M Rd=Rp-1 *M-0.25*M - 0.25 為 GB 修正系數(shù) Rb=Rp*COS(A) - A為十進制角度 步驟二 : 1.新建 Part 文件名為 Spur_Gear。 Program = Edit Design 在 INPUT 與 END INPUT 之間插入如下語句： INPUT TOOTH_NUMBER NUMBER - 加入齒數(shù)參數(shù) Enter the number of teeth: - 提示輸入齒數(shù) MODULE NUMBER - 加入模數(shù)參數(shù) Enter the module: - 提示輸入模數(shù) PRESSURE_ANGLE NUMBER - 加入壓力角參數(shù) 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 12 Enter the pressure angle: - 提示輸入壓力角 FACE_WIDTH NUMBER - 加入齒厚參數(shù) Enter the face width: - 提示輸入齒厚 END INPUT 在 RELATIONS 與 END RELATIONS 之間插入如下語句： RELATIONS PITCH_RAD = TOOTH_NUMBER*MODULE/2 - 即 Rp=N*M/2 ADDENDUM_RAD = PITCH_RAD+1*MODULE - 即 Ra=Rp+1*M DEDENDUM_RAD = PITCH_RAD-1.25*MODULE - 即 Rd=Rp-1 *M-0.25*M BASE_RAD = PITCH_RAD*COS(PRESSURE_ANGLE) - 即 Rb=Rp*COS(A) END RELATIONS 保存退出，系統(tǒng)提問：是否要將所做的修改體現(xiàn)到模型中？回答 YES； Enter = Select All / Done Sel 輸入齒數(shù)： 20 輸入模數(shù)： 3.59 輸入壓力角： 20 步驟三 : Frature = Creat = Surface = New =Exturde/Done = Both Side/Cappend Ends/Done 繪圖平面選 Front 基準(zhǔn)， Top 參考面選 Top 基準(zhǔn)，進入草繪畫一圓，標(biāo)注直徑加入關(guān)系 sd#= ADDENDUM_RAD*2 其中 sd#為標(biāo)注半徑尺寸號，示圖而定。 拉伸深度為 Build，輸入任意數(shù)值。 OK = Modify =選擇該拉伸特征，修改深度尺寸為 FACE_WIDTH， Regenerate = Current Vals Frature = Creat = Surface = New = Exturde/Done = Both Side/Open Ends/Done 繪圖平面選 Front 基準(zhǔn)， Top 參考面選 Top 基準(zhǔn)，進入草繪畫一圓，標(biāo)注直徑加入關(guān)系 sd#= PITCH_RAD *2 兩個方向深度為 Up To Surface，分別選擇步驟三的兩個端面。 Frature = Creat = Surface = New = Exturde/Done = Both Side/Open Ends/Done 繪圖平面選 Front 基準(zhǔn)， Top 參考面選 Top 基準(zhǔn)，進入草繪畫一圓，標(biāo)注直徑加入關(guān)系 sd#= DEDENDUM_RAD *2 兩個方向深度為 Up To Surface，分別選擇步驟三 1的兩個端面。 為方便直觀，本人將特征重命名了 步驟四 : 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 13 Insert = Datum = Curve = From Equation/Done =選擇 PRT_CSYS_DEF 座標(biāo) = Cylindrical 在彈出的記事本中寫入以下紅色內(nèi)容： A=t*sqrt(ADDENDUM_RAD2-BASE_RAD2)/BASE_RAD/pi*180 r=BASE_RAD*sqrt(1+(A*pi/180)2) theta=A-atan(A*pi/180)-(sqrt(PITCH_RAD2-BASE_RAD2)/BASE_RAD/pi*180-PRESSURE_ANGLE)+270/TOOTH_NUMBER z=0 保存退出即可建出一標(biāo)準(zhǔn)漸開線。此方程的推導(dǎo)請看： Pro/E 齒輪漸開線方程的推導(dǎo) 。 步驟五 : 1通過漸開線的起點，垂直于漸開線創(chuàng)建基準(zhǔn)平面 ； 2 Frature = Creat = Surface = Transfrom = Mirror/Copy/Done 以步驟 （五）的基準(zhǔn)平面鏡像步驟（四）的漸開線 ； 3 Insert = Datum = Curve = Composite/Done = Approximate/Done 用逼近合并步驟 4和步驟五 2兩條曲線 。 步驟六 : Frature = Creat = Surface = New = Exturde/Done = Both Side/Open Ends/Done 繪圖平面選 Front 基準(zhǔn)， Top 參考面選 Top 基準(zhǔn)，進入草繪使用步驟五 3曲線的邊。兩個方向深度為 Up To Surface，分別選擇步驟三 1 的兩個端面。 步驟 七 ： 1.Insert = Datum = Plane 通過軸 A1 與 Top 基準(zhǔn)平面成一夾角創(chuàng)建齒形對稱基準(zhǔn) 平面，角度值暫為任意。 2.Modify =選擇 步驟 七 1 的 基準(zhǔn)特征，修改角度尺寸為 180/TOOTH_NUMBER，Regenerate = Current Vals； 3.Frature = Creat = Surface = Transfrom = Mirror/Copy/Done 以步驟七 1的基準(zhǔn)平面鏡像步驟六的齒面 ； 4 Frature = Creat = Surface = Merge 將兩個齒面 (步驟六、步驟七 3)與齒根圓步驟三 3 合并成一個 Quilt Sufrace； 5.Frature = Creat = Surface = New = Fillet/Done = Simple/Done 倒出圓角 R，很多公司習(xí)慣該 R值： R = PI*MODULE/8，本人無法查證，暫且照搬該值。與之前步驟一樣修改 R尺寸為 PI*MODULE/8。 步驟八： 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 14 1 Frature = Creat = Surface = Transfrom = Move/Copy/Done = Rotate = Crv/Edg/Axis =選擇 A1 軸為旋轉(zhuǎn)軸，在旋轉(zhuǎn)角度值內(nèi)寫入 360/TOOTH_NUMBER，系統(tǒng)提示是否加入關(guān)系，回答 YES。 2 Feature = Pattern = Varying/Done 選擇步驟 8.a 的曲面，點選角度尺寸為陣列驅(qū)動尺寸，在增量值內(nèi)暫寫入 30 = Done = 陣列數(shù)量暫寫為 5 = Done 3 Relations 加入以下關(guān)系式 (#為尺寸號，視圖而定 ) : D# = 360/TOOTH_NUMBER P# = TOOTH_NUMBER-1 OK 退出 4 Regenerate = Current Vals 即可生成所有齒形 5 Frature = Creat = Surface = Merge 將齒頂圓與第一個齒面合并，接著與陣列的第一個齒面合并。結(jié)果如圖： 6模型樹中選中上一步的 Merge 特征，右鍵單擊，選擇 Pattern，即可用參考陣列合并所有的齒面。 步驟九 : Feature = Creat = Protrusion Use = Quilt/Solid/Done 生成整個齒輪實體。 十修改齒輪參數(shù)時： Regenerate = Select All = Done Sel 根據(jù)提示輸入各值即可。 其實用此曲面做出的齒輪夾 Part 文件比直接用實體做出的小得多 。原因是直接用實體生成的每一個齒形都會有大量參照的。 3.3 按測量建立 3D 模型 3.3.1 Pro/E 齒輪模型建立過程 1.加入?yún)?shù) 輸入 m、 z、 a 的值！ 圖 3.1 齒輪基本參數(shù)輸入 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 15 2.輸入關(guān)系式 ： /* 參數(shù)字母含義如下 : /* m模數(shù) /* z齒數(shù) /* a壓力角 /* p齒距 /* pb基圓齒距 /* d分度圓直徑 /* da齒頂圓直徑 /* df齒根圓直徑 /* e分度圓齒槽寬 /*- /*特征尺寸賦值 /*- /*定義齒輪常數(shù) (ha*&c*) /*定義齒高系數(shù) (ha*) ha=1 /*定義齒頂系數(shù) (c*) c=0.25 /*定義漸開線展角 B=(tan(a)-(PI/180*a)/(PI/180) /*定義分度圓直徑 d=m*z /*定義齒頂圓直徑 da=(z+2*ha)*m /*定義齒根圓直徑 df=(z-2*(ha+c)*m /*定義基圓直徑 db=m*z*cos(a) /*定義齒距 p=PI*m /*定義基圓齒距 圖 3.2 建模關(guān)系截屏 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 16 pb=p*cos(a) /*定義分度圓齒槽寬 e=(PI*m)/2 /*計算齒槽寬的夾角 Angle=(e/(d/2)*(180/pi)/2 /*定義 PATTERN 的數(shù)量 /*定義 PATTERN 的增量 /*- /*結(jié)束 /*- 3.創(chuàng)建齒坯 選取 front 基準(zhǔn)面為繪圖平面！ 圖 3.3 草繪界面選擇 將齒頂圓的直徑賦予草 繪尺寸， sd0=da。如下圖所示。 圖 3.4 草繪中關(guān)系輸入 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 17 接受草圖，返回 4、創(chuàng)建漸開線 插入基準(zhǔn)曲線 圖 3.5 拉伸建模 選擇“從方程”，然后單擊完成 圖 3.6 曲線方程的選取 選取坐標(biāo)系，如下： 圖 3.7 坐標(biāo)選取 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 18 然后選擇笛卡爾，如下： 圖 3.8 坐標(biāo)系的選取 輸入關(guān)系式： alphak=40*t Thetak=(tan(alphak)-alphak*(pi/180)*(180/pi) Rk=(db/2)/cos(alphak) X=rk*cos(thetak) Y=rk*sin(thetak) Z=0 圖 3.9 坐標(biāo)系建立公式截屏 得到漸開線，如下圖所示： 圖 3.10 所得漸開線示意圖 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 19 旋轉(zhuǎn)復(fù)制剛得到的漸開線。 圖 3.11 漸開線的旋轉(zhuǎn)一 選擇復(fù)制 圖 3.12 漸開線的旋轉(zhuǎn)二 單擊完成 圖 3.13 漸開線的旋轉(zhuǎn)三 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 20 選取剛剛生成的漸開線，單擊完成。 圖 3.14 旋轉(zhuǎn)菜單 選擇中心軸，單擊正向。 圖 3.15 旋轉(zhuǎn)菜單 輸入旋轉(zhuǎn)角度。 圖 3.16 移動菜單 單擊完成移動， 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 21 圖 3.17 再生動作定義 單擊確定 圖 3.18 特征菜單關(guān)了器 單擊完成，完成旋轉(zhuǎn)。然后修改旋轉(zhuǎn)角度。 圖 3.19 從關(guān)系中修改旋轉(zhuǎn)角 在關(guān)系中輸入： d5=angel/2 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 22 如下圖所示 圖 3.20 修改關(guān)系式截屏 單擊確定，再生模型 圖 3.21 曲線再生 鏡像旋轉(zhuǎn)后的漸開線，如下： 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 23 圖 3.22 曲線再生 5.拉伸裁減 草繪如下的截面： 并將齒根圓的半徑賦予草繪尺寸 sd5， sd5=df/2。 圖 3.223 草繪齒槽 單擊確定，系統(tǒng)自動更新草繪尺寸，接受草繪，返回完成裁減。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 24 圖 3.24 草繪齒槽 圖 3.25 齒槽的拉伸 復(fù)制該拉伸裁減， 單擊菜單欄中的“編輯”“特征操作”。 圖 3.26 特征編輯 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 25 單擊完成 圖 3.27 特征的選取 選擇剛剛生成的拉伸裁減特征，單擊完成。 圖 3.28 特征的剪裁 選擇中心軸。 圖 3.29 特征旋轉(zhuǎn) 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 26 單擊正向，輸入角度 20（隨便輸），然后完成復(fù)制。 右擊剛剛復(fù)制的特征，選擇陣列。 圖 3.30 體征旋轉(zhuǎn)截屏一 單擊旋轉(zhuǎn)角度 20。 圖 3.31 體征旋轉(zhuǎn)截屏二 下載文檔就送全套