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本科毕业设计文献综述Pro/E与减速器概述学生:何超学号:13专业:机械设计制造及其自动化班级:机A0632指导教师:李军机械与材料工程学院-OO九年一月文献综述夕 亠刖弓本篇毕业设计(论文)题H是基于Pro/e的减速器三维造型与装配。1985 年,PTC公司成立于美国波士顿,开始参数化建模软件的研究。1988年,VI. 0 的Pro/ENGTNEER诞生了。经过10余年的发展,Pro/ENGTNEER已经成为三 维建模软件的领头羊。目前已经发布了 Pro/ENGTNEER proewi 1 dfire5. 0o PTC的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能,还包括对 大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。Pro/ENGINEER 还提供了 H前所能达到的最全面、集成最紧密的产品开发环境。Pro/E在H 前的三维造型软件领域中占有着重要地位,并作为当今世界机械 CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广,是现今最成功的 CAD/CAM软件之一。Pro/E采用了模块方式,可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、 饭金设计、加工处理等,保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。装配、加工、制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。通过给这 些特征设置参数(不但包括几何尺寸,还包括非几何属性),然后修改参数 很容易的进行多次设计叠代,实现产品开发。装配管理:Pro/ENGINEER的 基本结构能够使您利用一些直观的命令,例如“啮合”、“插入”、“对齐” 等很容易的把零件装配起来,同时保持设计意图。高级的功能支持大型复杂 装配体的构造和管理,这些装配体中零件的数量不受限制。H前Pro/E最高版本为2008年1月发布的Pro/ENGTNEER Wi ldfire 4. 0(野火 4. 0)o当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命 长的方向发展。因此,除了不断改进材料品质、提高工艺水平外,还在传动原理 和传动结构上深入探讨和创新。减速器与电动机的连体结构,也是人力开拓的形 式,并已生产多种结构形式和多种功率型号的产詁。H前,超小型的减速器的研 究成果尚不明显。在医疗、生物工程、机器人等领域中,微型发动机已基木研制 成功,美国和荷兰近期研制的分子发动机的尺寸在纳米级范I韦I,如能辅以纳米级 的减速器,则应用前景远大。1、Pro/ENGINEER的基本情况Pro/E ( Pro/Engineer操作软件)是美国参数技术公司(Parametric Technology Corporation,简称PTC)的重要产品。在目前的三维造型软件 领域小占有着重要地位,并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准 而得到业界的认可和推广,是现今最成功的CAD/CAM软件之一。经过10余年的发展,Pro/ENGINEER己经成为三维建模软件的领头羊。 目前已经发布T Pro/ENGINEER proewildfire5. 0o PTC的系列软件包括了 在工业设计和机械设计等方面的多项功能,还包括对大型装配体的管理、 功能仿真、制造、产品数据管理等等。Pro/ENGINEER还提供了冃前所能达 到的最全面、集成最紧密的产品开发环境。下面就Pro/ENGINEER的特点及 主要模块进行简单的介绍。全相关性:Pro/ENGINEER的所有模块都是全相关的。这就意味着在产 品开发过程中某一处进行的修改,能够扩展到整个设计中,同吋自动更新 所有的工程文档,色括装配体、设计图纸,以及制造数据。全相关性鼓励 在开发周期的任一点进行修改,却没有任何损失,并使并行工程成为可能, 所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用。基于特征的参数化造型:Pro/ENGTNEER使用用户熟悉的特征作为产站 几何模型的构造要索。这些特征是一些普通的机械对象,并且可以按预先 设置很容易的进行修改。例如:设计特征有弧、圆角、倒角等等,它们对 工程人员来说是很熟悉的,因而易于使用。装配、加工、制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。通过给 这些特征设置参数(不但包括几何尺寸,还包括非几何属性),然后修改 参数很容易的进行多次设计叠代,实现产品开发。数据管理:加速投放市场,需要在较短的时间内开发更多的产品。为 了实现这种效率,必须允许多个学科的工程师同吋对同一产品进行开发。 数据管理模块的开发研制,正是专门用于管理并行工程中同时进行的各项 工作,由于使用了 Pro/ENGTNEER独特的全相关性功能,因而使之成为可能。装配管理:Pro/ENGINEER的基本结构能够使您利用一些直观的命令, 例如“啮合”、“插入”、“对齐”等很容易的把零件装配起来,同时保 持设计意图。高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理,这些装配体 中零件的数量不受限制。易于使用:菜单以直观的方式联级出现,提供了逻辑选项和预先选取 的最普通选项,同吋还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助,这种形 式使得容易学习和使用。Pro/E第一个提出了参数化设计的概念,并且采用了单一数据库来解决 牲的相关性问题。另外,它采用模块化方式,用户可以根据自身的需要进 行选择,而不必安装所有模块。Pro/E的基于特征方式,能够将设计至生产 全过程集成到一起,实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站,而且 也可以应用到单机上。Pro/E采用了模块方式,可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、 镀金设计、加工处理等,保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。2、Pro/ENGINEER的发展趋势目前Pro/E最高版本为2008年1月发布的Pro/ENGINEER Wildfire 4. 0(野火4. 0) o Pro/ENGINEER有以下一些发展趋势。2. 1参数化设计和特征功能Pro/Engineer是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统,工 程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型,如腔、壳、 倒角及圆角,您可以随意勾画草图,轻易改变模型。这一功能特性给工程 设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。22单一数据库Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上,不象一些传统的 CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库,就是工程中的资料全 部来自一个库,使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作,不管他是 哪一个部门的。换言之,在整个设计过程的任何一处发生改动,亦可以前 后反应在整个设计过程的相关环节上。例如,一旦工程详图有改变,NC(数 控)工具路径也会H动更新。这种独特的数据结构与工程设计的完整的结 合,使得一件产品的设计结合起來。这一优点,使得设计更优化,成品质 量更高,产品能更好地推向市场,价格也更便宜。Pro/Engineer是软件包,并非模块,它是该系统的基本部分,其中功 能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型,三维上色实体或线框造型 棚完整工程图产生及不同视图(三维造型还可移动,放大或缩小和旋转)。 Pro/Engineer是一个功能定义系统,即造型是通过各种不同的设计专用功 能来实现,其中包括:筋(Ribs)、槽(Slots)、倒角(Chamfers)和抽空 (Shells)等,采用这种手段来建立形体,对于工程师来说是更自然,更 直观,无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数比功能是采用符号式 的赋予形体尺寸,不象其他系统是直接指定一些固定数值于形体,这样工 程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系,任何一个参数改变,其 也相关的特征也会口动修正。这种功能使得修改更为方便和可令设计优化 更趋完美。造型不单可以在屏幕上显示,还可传送到绘图机上或一些支持 Postscript格式的彩色打印机。Pro/Engineer还可输出三维和二维图形给 予其他应用软件,诸如有限元分析及后置处理等,这都是通过标准数据交 换格式来实现,用户更可配上Pro/Engineer软件的其它模块或自行利用C 语言编程,以增强软件的功能。它在单用户环境下(没有任何附加模块)具 有大部分的设计能力,组装能力(人工)和工程制图能力(不包括ANSI, ISO, DTN或JTS标准),并II支持符合工业标准的绘图仪(IIP, IIPGL)和黑白及彩 色打印机的二维和三维图形输出o Pro/Engineer功能如下:(1)特征驱动(例如:凸台、槽、倒角、腔、壳等);(2)参数化(参数二尺寸、图样小的特征、载荷、边界条件等);(3)通过零件的特征值Z间,载荷/边界条件与特征参数Z间(如表而 积等)的关系来进行设计。(4)支持大型、复杂组合件的设计(规则排列的系列组件,交替排列, Pro / PROGRAM的各种能用零件设计的程序化方法等)。(5)贯穿所有应用的完全相关性(任何一个地方的变动都将引起每个地 方变动)。其它辅助模块将进一步提高扩展Pro / ENGINEER的基本功能。3、减速器的概述减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置,用来降低转速和增大转矩,以满足工作需要,在某些场合也用来增速,称为增速器。选用减速器时应根据工作机的选用条件,技术参数,动力机的性能, 经济性等因素,比较不同类型、甜种减速器的外廓尺寸,传动效率,承载 能力,质量,价格等,选择最适合的减速器。减速器的类别、品种、型式很多,H前已制定为行(国)标的减速器 有40余种。减速器的类别是根据所采用的齿轮齿形、齿廓曲线划分;减速 器的品种是根据使用的需要而设计的不同结构的减速器;减速器的型式是 在基本结构的基础上根据齿面硬度、传动级数、出轴型式、装配型式、安 装型式、联接型式等因素而设计的不同特性的减速器。与减速器联接的工作机载荷状态比较复杂,对减速器的影响很大,是 减速器选用及计算的重要因素,减速器的载荷状态即工作机(从动机)的 载荷状态,通常分为三类:均匀载荷、小等冲击载荷、强冲击载荷。正确的安装,使用和维护减速器,是保证机械设备正常运行的重要环 节。因此,在您安装减速器时,请务必严格按照下面的安装使用相关事项, 认真地装配和使用。第一步是安装前确认电机和减速器是否完好无损,并且严格检查电机 与减速器相连接的各部位尺寸是否匹配,这里是电机的定位凸台、输入轴 与减速器凹槽等尺寸及配合公差。第二步是旋下减速器法兰外侧防半孔上的螺钉,调整夹紧环使其侧孔 与防尘孔对齐,插入内六角旋紧。之后,取走电机轴键。第三步是将电机与减速器口然连接。连接吋必须保证减速器输出轴与 电机输入轴同心度一致,且二者外侧法兰平行。如同心度不一致,会导致 电机轴折断或减速机齿轮磨损。减速机型号选择及注意事项尽量选用接近理想减速比,对减速机的寿命而言, 扭力计算非常重要,并且要注意加速度的最大转矩值(TP),是否超过减速机之最 大负载扭力。适用功率通常为市而上的伺服机种的适用功率,减速机的适用性很高,工作 系数都能维持在1.2以上,但在选用上也可以以自己的需要来决定。要点有二, 一是选用伺服电机的出力轴径不能大于表格上最大使用轴径。二是若经扭力计算 工作,转速可以满足平常运转,但在伺服全额输出时,有不足现象吋,我们可以在 电机侧Z驱动器,做限流控制,或在机械轴上做扭力保护,这是很必要的。通用减速机的选型包括提出原始条件、选择类型、确定规格等步骤。相比之 下,类型选择比较简单,而准确提供减速器的工况条件,掌握减速器的设计、制 造和使用特点是通用减速器正确合理选择规格的关键。规格选择要满足强度、热平衡、轴伸部位承受径向载荷等条件。按机械功率 或转矩选择规格(强度校核),通用减速器和专用减速器设计选型方法的最大不 同在于,前者适用于各个行业,但减速只能按一种特定的工况条件设计,故选用 时用户需根据各自的要求考虑不同的修正系数,工厂应该按实际
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