ug繪制錐齒輪設(shè)計(jì) -大學(xué)畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì).doc

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1、UG繪制錐齒輪第一章導(dǎo)言1.1課題背景1.1.1課題的研究背景現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中普遍使用齒輪裝置。齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)的重要裝置，具有質(zhì)量小、體積小、傳動(dòng)比大和效率高等優(yōu)點(diǎn)，己廣泛地應(yīng)用于汽車(chē)、船舶、機(jī)床、礦山冶金等領(lǐng)域，它幾乎適用于一切功率和轉(zhuǎn)速范圍。目前齒輪傳動(dòng)技術(shù)已成為世界各國(guó)機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展的重點(diǎn)之一。齒輪設(shè)計(jì)在齒輪制造應(yīng)用過(guò)程中占有重要地位。傳統(tǒng)的齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程繁冗，效率低，采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)一組較為合理的齒輪副要反復(fù)修正參數(shù)、多次校核計(jì)算，花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)。另外，齒輪類(lèi)零件的繪圖工作(包括幾何繪圖、標(biāo)注、參數(shù)表填寫(xiě)等內(nèi)容)也是一項(xiàng)繁雜而費(fèi)時(shí)的工作。但齒輪類(lèi)零件大

2、部分具有相似的結(jié)構(gòu)和形狀，在新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和圖紙繪制過(guò)程中，不可避免地要多次反復(fù)修改，進(jìn)行零件形尺寸的綜合協(xié)調(diào)和優(yōu)化。這時(shí)尋求一種簡(jiǎn)便、合理的設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)工作效率，是齒輪設(shè)計(jì)工作者的迫切愿望。因此，借助CAD技術(shù)實(shí)現(xiàn)其繪圖過(guò)程的參數(shù)化和自動(dòng)化，對(duì)于提高設(shè)計(jì)效率和保證設(shè)計(jì)質(zhì)量具有重要意義。1.1.2參數(shù)化與特征建模理論及其齒輪CAD系統(tǒng)的發(fā)展概況1.參數(shù)化與特征建模理論的發(fā)展概況建模技術(shù)是CAD的核心技術(shù)，參數(shù)化造型技術(shù)和特征造型技術(shù)是新一代繼承化CAD系統(tǒng)應(yīng)用研究的熱點(diǎn)理論，也是錐齒輪參數(shù)化造型的基礎(chǔ)理論依據(jù)，對(duì)齒輪建模和系統(tǒng)設(shè)計(jì)起著指導(dǎo)性作用。另外，研究國(guó)內(nèi)外齒輪CA

3、D參數(shù)化設(shè)計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r，可以借鑒前人的研究成果，對(duì)錐齒輪的參數(shù)化研究有一定的指導(dǎo)意義。32UG繪制錐齒輪特征是80年代中后期為了表達(dá)產(chǎn)品的完整信息而提出的一個(gè)概念，它是對(duì)諸如零件形狀、工藝和功能等與零件描述相關(guān)的信息集的綜合描述，是反映零件特點(diǎn)的可按一定的規(guī)則分類(lèi)的產(chǎn)品描述信息。這表明:特征不是體素，不是某個(gè)或幾個(gè)加工表面;不是完整的零件;對(duì)于制造特征，其分類(lèi)與其加工工藝規(guī)程密切相關(guān)，用不同的加工方法加工實(shí)現(xiàn)的表面或零件，要定義成不同的特征。描述特征的信息中，除表達(dá)形狀的幾何信息及約束關(guān)系信息外，還包括材料、精度等制造信息，通過(guò)定義簡(jiǎn)單的特征還可以生成組合特征。一個(gè)完整的產(chǎn)

4、品模型不僅是產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集合，還反映出各類(lèi)數(shù)據(jù)的表達(dá)方法以及相互之間的關(guān)系。只有建立在一定表達(dá)方式基礎(chǔ)上的產(chǎn)品模型，才能有效地為各應(yīng)用系統(tǒng)所接受和處理，作為完整表達(dá)產(chǎn)品信息的產(chǎn)品信息模型。參數(shù)化設(shè)計(jì)是新一代智能化、集成化CAD系統(tǒng)的核心內(nèi)容，也是當(dāng)前CAD技術(shù)的研究熱點(diǎn)。參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)以其強(qiáng)有力的草圖設(shè)計(jì)、尺寸驅(qū)動(dòng)修改圖形的功能、成為初始設(shè)計(jì)、產(chǎn)品建模及修改、系列化設(shè)計(jì)、多種方案比較和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的有效手段。目前，直齒圓柱齒輪方面的基于特征的參數(shù)化設(shè)計(jì)理論己經(jīng)非常成熟，設(shè)計(jì)資料也很豐富。2.齒輪CAD系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況近年來(lái)，優(yōu)化設(shè)計(jì)和CAD應(yīng)用在國(guó)外發(fā)展很快。在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面

5、普遍進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。這樣它們?cè)谧粉櫴袌?chǎng)、縮短技術(shù)準(zhǔn)備周期，保證產(chǎn)品性能方面占了很大優(yōu)勢(shì)。在我國(guó)，一些企業(yè)和研究所在這方面剛剛起步，大多數(shù)工程技術(shù)人員仍然在采用手工繪圖，“甩圖板”的工作仍很艱難。有的企業(yè)在購(gòu)置普遍生產(chǎn)設(shè)備方面很慷慨，但在購(gòu)置計(jì)算機(jī)硬件以及軟件方面卻顯得“小家子氣”。目前，市場(chǎng)上有很多關(guān)于齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，但是都或多或少地存在著不完善的地方。例如，有的軟件只具有幾何參數(shù)設(shè)計(jì)功能，后來(lái)即使實(shí)現(xiàn)了齒輪造型的功能，模型卻非常粗糙，甚至是使用圓弧等簡(jiǎn)單曲線(xiàn)代替漸開(kāi)線(xiàn)對(duì)齒廓曲線(xiàn)進(jìn)行造型，不能很好的表達(dá)漸開(kāi)線(xiàn)齒廓的幾何特性;還有一些軟件沒(méi)有充分地注重設(shè)計(jì)者的主觀能動(dòng)性，表

6、現(xiàn)在:一些經(jīng)驗(yàn)參數(shù)的選取直接采用了系統(tǒng)默認(rèn)值，當(dāng)輸入的唯一初始值時(shí)，只能設(shè)計(jì)出唯一的一個(gè)結(jié)果;少數(shù)單位也開(kāi)發(fā)了較為完整的齒輪設(shè)計(jì)軟件，雖然比較適于生產(chǎn)實(shí)際的需要，價(jià)格卻很高。因此在生產(chǎn)實(shí)際中，很多設(shè)計(jì)人員為了在特定的要求下進(jìn)行齒輪的設(shè)計(jì)和造型，仍然使用手動(dòng)設(shè)計(jì)這一古老的方法，這種方法工作量大、效率很低、容易出錯(cuò)。塑料齒輪模具的廣泛應(yīng)用和快速成型及虛擬制造技術(shù)的迅速發(fā)展，用小型CAD軟件對(duì)齒輪三維基體和齒面進(jìn)行參數(shù)化造型設(shè)計(jì)己成為設(shè)計(jì)者的迫切需求。(l)齒輪類(lèi)零件參數(shù)化CAD二維設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀32UG繪制錐齒輪關(guān)于齒輪類(lèi)零件參數(shù)化二維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者進(jìn)行了研究。運(yùn)

7、用utoCAD進(jìn)行二維設(shè)計(jì)存在著工作量大、不直觀、容易出錯(cuò)、難于修改的缺點(diǎn)。實(shí)際上，基于AutoCAD的二維設(shè)計(jì)技術(shù)還不能算是一種嚴(yán)格意義上的設(shè)計(jì)技術(shù)，它只能說(shuō)是一種輔助繪圖技術(shù)。它雖然能將工程設(shè)計(jì)人員從繁重的手工繪圖工作中解放出來(lái)，但對(duì)復(fù)雜投影線(xiàn)的生成、設(shè)計(jì)模型修改以后的圖紙更新等問(wèn)題，基于AutoCAD的二維設(shè)計(jì)技術(shù)是無(wú)法做到的。(2)齒輪類(lèi)零件參數(shù)化CAD三維設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀三維造型在可視化設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)分析、加工仿真等方面有著二維設(shè)計(jì)無(wú)法比擬的優(yōu)越性，是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要手段。目前，以三維實(shí)體造型為基礎(chǔ)的