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1、辽宁工程技术大学课程设计辽宁工程技术大学计算机仿真实训报告班 级：机自13-2姓 名：刘松指导教师：徐平完成日期：2017-01-10辽宁工程技术大学课程设计任 务 书一 题目、主要内容和基本要求（1） 题目：车床主轴的建模与仿真（2） 内容和基本要求 1设计一个车床主轴组件，该主轴组件为具有如下性能参数的机床主轴，参数可加工最大工件直径转速公比最高转速nmax(rpm)最低转速nmin(rpm)驱动电机功率(kw)（转速级数）数值3601.41144031.55.512分析其功能要求，确定主要结构。2.绘制主轴组件的装配图。要求能够清楚表达出主轴组件主要结构，并结合图对其工作过程进行说明。3
2、.画出主轴零件的三维实体模型，并简要写出建模过程。4.完成下列任务之一：（1）画出主轴组件三维装配图及爆炸图；（2）对主轴进行静态特性（应力、应变）（3）动态特性（前三阶模态）分析。二、上交材料1.课程设计说明书1份，8000字（正文10页）左右。 三、成绩评定ABCDE满分得分平时表现勤奋好学，善于思考勤奋积极，态度认真比较勤奋不够勤奋不勤奋，态度不端正20建模质量，描述规范性优秀良好中等及格不及格30说明书质量内容全面，准确内容全面，基本准确内容一般，准确性一般内容基本全面，有小错误内容不全，错误较多20答辩回答问题准确流利回答问题比较准确回答问题基本准确回答问题欠准确回答错误30总分10
3、0综合评定成绩： 合格（总分60分） 不合格（总分60分）指导教师： 日 期： 辽宁工程技术大学课程设计摘 要 车床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。通常由主轴、轴承和传动件（齿轮或带轮）等组成主轴部件。在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮，传递运动及扭矩，如机床主轴；有的用来装夹工件，如心轴。除了刨床、拉床等主运动为直线运动的机床外，大多数机床都有主轴部件。主轴部件的运动精度和结构刚度是决定加工质量和切削效率的重要因素。衡量主轴部件性能的指标主要是旋转精度、刚度和速度适应性。旋转精度：主轴旋转时在影响加工精度的方向上出现的径向和轴向跳动（见形位公差），主要决定于主轴和轴承的制造和装
4、配质量。动、静刚度：主要决定于主轴的弯曲刚度、轴承的刚度和阻尼。速度适应性：允许的最高转速和转速范围，主要决定于轴承的结构和润滑，以及散热条件。本文从主轴的设计，三维建模，组件装配，有限元分析入手，分析和优化主轴设计。关键词： 车床主轴，三维建模，有限元分析辽宁工程技术大学课程设计Abstract Lathe spindle refers to machine drives the workpiece or tool rotating shaft. Usually by the spindle, bearings and transmission parts (gear or belt whe
5、el) composed of spindle parts. The machine is mainly used to support transmission parts such as gears, pulleys, transmission of motion and torque, such as machine tool spindle; some used for clamping the workpiece, such as in addition to spindle planer, broaching machine and other main movement into
6、 linear movement of the machine tool, machine tool spindle. Most have motion accuracy and stiffness of the spindle structure is an important factor in determining the processing quality and cutting efficiency. To measure the spindle performance indicators are mainly rotation accuracy, stiffness and
7、speed of rotation accuracy: adaptability. Spindle rotation When the direction affects the processing precision of radial and axial runout (see tolerances), mainly depends on the spindle and bearing manufacturing and assembly quality. The dynamic, static stiffness, bending mainly depends on the spind
8、le stiffness, bearing stiffness and damping. The allowable maximum speed: adaptability speed and speed range, mainly depends on the bearing structure and lubrication, and cooling condition. This paper from the main design, 3D modeling, assembly, finite element analysis, analysis and optimization of
9、spindle design.Key words: lathe spindle, 3D modeling, finite element analysis辽宁工程技术大学课程设计目 录1主轴与各项分析作用的确定21.1机床主轴的作用和功能21.2机床主轴的发展方向和历史变革21.3计算机仿真和有限元分析对主轴设计的影响21.4有限元分析的作用31.5仿真设计和有限元分析的软件32 主轴52.1主轴建模过程：53、 齿轮74、装配过程344.1打开主轴，定义为缺省344.2节选齿轮装配344.3最终结果图345爆炸图：36参考文献37参考文献.1148辽宁工程技术大学课程设计1主轴与各项分析作用
10、的确定1.1机床主轴的作用和功能 机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。通常由主轴、轴承和传动件（齿轮或带轮）等组成主轴部件。在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮，传递运动及扭矩，如机床主轴；而有的主轴则是用来装夹工件，例如心轴。大多数机床都有主轴部件。主轴部件的运动精度和结构刚度是决定加工质量和切削效率的重要因素。衡量主轴部件性能的指标主要是旋转精度、刚度和速度适应性。旋转精度：主轴旋转时在影响加工精度的方向上出现的径向和轴向跳动（见形位公差），主要决定于主轴和轴承的制造和装配质量。动、静刚度：主要决定于主轴的弯曲刚度、轴承的刚度和阻尼。速度适应性：允许的最高转速和转速范围，主要决
11、定于轴承的结构和润滑，以及散热条件。1.2机床主轴的发展方向和历史变革20世纪30年代以前，大多数机床的主轴采用单油楔的滑动轴承。随着滚动轴承制造技术的提高，后来出现了多种主轴用的高精度、高刚度滚动轴承。这种轴承供应方便，价格较低，摩擦系数小，润滑方便，并能适应转速和载荷变动幅度较大的工作条件，因而得到广泛的应用。但是滑动轴承具有工作平稳和抗振性好的优点,特别是各种多油楔的动压轴承，在一些精加工机床如磨床上用得很多。50年代以后出现的液体静压轴承，精度高，刚度高，摩擦系数小，又有良好的抗振性和平稳性，但需要一套复杂的供油设备，所以只用在高精度机床和重型机床上。气体轴承高速性能好,但由于承载能力
12、小,而且供气设备也复杂，主要用于高速内圆磨床和少数超精密加工机床上。70年代初出现的电磁轴承，兼有高速性能好和承载能力较大的优点，并能在切削过程中通过调整磁场使主轴作微量位移，以提高加工的尺寸精度，但成本较高，可用于超精密加工机床。电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，将会把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置。1.3计算机仿真和有限元分析对主轴设计的影响 计算机仿真是一种描述性技术，是一种定量分析方法。通过建立某一过程或某一系
13、统的模式，来描述该过程或该系统，然后用一系列有目的、有条件的计算机仿真实验来刻画系统的特征，从而得出数量指标，为决策者提供关于这一过程或系统的定量分析结果，作为决策的理论依据。计算机仿真是一种描述性技术，是一种定量分析方法。通过建立某一过程或某一系统的模式，来描述该过程或该系统，然后用一系列有目的、有条件的计算机仿真实验来刻画系统的特征，从而得出数量指标，为决策者提供关于这一过程或系统的定量分析结果，作为决策的理论依据。1.4有限元分析的作用有限元分析（FEA，Finite Element Analysis）利用数学近似的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟。还利用简单而又相互作用的元
14、素，即单元，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。有限元分析是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件），从而得到问题的解。这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。有限元是那些集合在一起能够表示实际连续域的离散单元。有限元的概念早在几个世纪前就已产生并得到了应用，例如用多边形（有限个直线单元）逼近圆来求得圆
15、的周长，但作为一种方法而被提出，则是不久的事。有限元法最初被称为矩阵近似方法，应用于航空器的结构强度计算，并由于其方便性、实用性和有效性而引起从事力学研究的科学家的浓厚兴趣。经过短短数十年的努力，随着计算机技术的快速发展和普及，有限元方法迅速从结构工程强度分析计算扩展到几乎所有的科学技术领域，成为一种丰富多彩、应用广泛并且实用高效的数值分析方法。1.5仿真设计和有限元分析的软件Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司(PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。Pro/Engineer软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。Pr
16、o/Engineer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，是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。 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特征的相关性问题。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、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。1.
17、 参数化设计相对于产品而言，我们可以把它看成几何模型，而无论多么复杂的几何模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。但是无法在零件模块下隐藏实体特征。2. 基于特征建模Pro/E是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。3. 单一数据库(全相关) Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不像一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工
18、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)工具路径也会自动更新;组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。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来。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和WildFire是PTC官方使用的软件名称，但在中国用户所使用的名称中，并存着多个说法，比如ProE、Pro/E、破衣、野火等等都是指Pr
19、o/Engineer软件，proe2001、proe2.0、proe3.0、proe4.0、proe5.0、creo1.0creo2.0等等都是指软件的版本。 课设仿真和有限元分析均采用Pro/e软件进行，通过主轴各个部件的三维建模，各个零部件的装配，齿轮部件的参数化设计，并对主轴部分进行有限元静态和三阶模态分析，得出设计过程中的主轴应力和应变，并根据相关的分析结果，进一步优化设计，相关的设计和建模分析步骤，以及建模分析的结果均在下文给出。2 主轴2.1主轴建模过程：首先采用草绘功能绘制出轴的半个封闭剖面，然后令该剖面绕中心线旋转360度生成主模型。单击特征工具条上的旋转命令，以TOP基准面为
20、草绘平面，绘制长度为如图的多边形(及旋转中心线，并使上边至中心线的距离为15.5mm。退出草绘，进行旋转操作，即可获得第一个阶梯。图2-12.2同理，在已完成的截面上确定下一段轴颈的直径以及拉伸长度，结果如下：图2-22.3如下图操作图2-33、 齿轮斜齿轮的建模过程1输入基本参数和关系式（1）单击，在新建对话框中输入文件名“hecial_gear”,然后单击；（2)在主菜单上单击“工具”“参数”，系统弹出“参数”对话框，如图3-2所示；（3）在“参数”对话框内单击按钮，可以看到“参数”对话框增加了一行，依次输入新参数的名称、值、和说明等。需要输入的参数如表3-1所示；注意：表3-2中未填的参
21、数值，表示是由系统通过关系式将自动生成的尺寸，用户无需指定。完成后的参数对话框如图3-3所示：（4）在主菜单上依次单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框，如图3-4所示；（5）在“关系”对话框内输入齿轮的分度圆直径关系、基圆直径关系、齿根圆直径关系和齿顶圆直径关系。由这些关系式，系统便会自动生成表3-2所示的未指定参数的值。输入的关系式如下：/*齿轮基本关系式/*齿轮基本关系ha=(hax+x)*mnhf=(hax+cx-x)*mnd=mn*z/cos(beta)da=d+2*hadb=d*cos(alpha)df=d-2*hf完成后的“关系”对话框如图3-5所示；2创建齿轮基本圆（1）
22、在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框；（2）选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向“右”，如图3-6所示。单击【草绘】进入草绘环境；（3）在绘图区以系统提供的原点为圆心，绘制四个任意大小的圆，并且标注圆的直径尺寸，如图3-7所示。在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；（4）用关系式驱动圆的大小。在模型中右键单击刚刚创建的草图，在弹出的快捷菜单中单击选取“编辑”；（5）在主菜单上依次单击“工具”“关系”，系统弹出关系对话框，如图3-8所示；（6）在“关系”对话框中输入尺寸关系如下：/*齿轮基本圆关系式D0=daD1=dbD2=dfD3=d其中D0、D
23、1、D2、D3为圆的直径尺寸代号，注意尺寸代号视具体情况会有所有同。da、db、df、d为用户自定义的参数，即为齿顶圆直径、基圆直径、齿根圆直径、分度圆直径。通过该关系式创建的圆即为分度圆；图3-58“关系”对话框3创建渐开线（1）依次在主菜单上单击“插入”“模型基准”“曲线”，或者在工具栏上单击按钮，系统弹出“曲线选项”菜单管理器，如图3-9所示； 图3-9 图3-10（2）在“曲线选项”菜单管理器上依次单击“从方程”“完成”，弹出“得到坐标系”菜单管理器，如图3-10所示；（3）在绘图区单击选取系统坐标系为曲线的坐标系，弹出“设置坐标类型”菜单管理器，如图3-11所示；图3-11“设置坐标
24、系类型”菜单管理器（4）在“设置坐标类型”菜单管理器中单击“笛卡尔”，系统弹出一个记事本窗口；（5）在弹出的记事本窗口中输入曲线的方程，如下：ang=90*tr=db/2s=pi*r*t/2xc=r*cos(ang)yc=r*sin(ang)x=xc+s*sin(ang)y=yc-s*cos(ang)z=0（6）保存数据，退出记事本，完成后的曲线如图3-12所示；图3-12完成后的渐开线4镜像渐开线（1）在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击“插入”“模型基准” “点”“点”，系统弹出“基准点”对话框，如图3-13所示；“图3-63“基准点”对话框（2）单击分度圆曲线作为参照，按住Ctrl
25、键，单击渐开线作为参照，如图3-14所示。在“基准点”对话框内单击【确定】，完成基准点“PNT0”的创建；图3-64选取参照曲线（3）在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击“插入”“模型基准”“轴”，系统弹出“基准轴”对话框，如图3-15所示；（4）在绘图区单击选取“TOP”面作为参考平面，按住Ctrl键，单击选取“RIGHT”面作为参考，在“基准轴”对话框内单击【确定】，完成轴“A_1”的创建；（5）在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击“插入”“模型基准”“平面”，系统弹出“基准平面”对话框；（6）在绘图区单击选取“A_1”轴作为参照，按住Ctrl键，继续单击基准点“PNT0”作为
26、参照，如图3-16所示； 图3-15“基准轴”对话框 图3-16“基准平面”对话框（7）继续在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击“插入”“模型基准”“平面”，系统弹出“基准平面”对话框，如图3-17所示；图3-17基准平面”对话框（8）在绘图区单击选取刚刚创建的“DTM1”面作为参考平面，按住Ctrl键选取“A-1”轴作为参考。在偏距文本框内输入旋转角度为“360/（4*z）”，系统提示是否要添加特征关系，如图3-18所示，单击【是】；图3-18添加关系式（9）在“基准平面”对话框内单击【确定】，完成基准平面的创建；（10）将关系式添加到“关系”对话框。在绘图区右键单击刚刚创建的基准平面
27、“DTM2”，在弹出的快捷菜单上单击“编辑”。（11）在主菜单上单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示“DTM1”面和“DTM2”面间的夹角尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：/*镜像平面旋转角度D13=360/(4*z)完成后的“关系”对话框如图3-19所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关系式；图3-19“关系”对话框 “$”关系式存在负号是使用（12）在绘图区单击渐开线特征，然后在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击“编辑”“镜像”。系统弹出“镜像”特征定义操控面板，如图3-20所示；图3-20“镜像”特征定义面
28、板（13）在绘图区单击选取刚刚创建的“DTM2”平面作为镜像平面，在“镜像”特征定义操控面板内单击按钮，完成渐开线的镜像。完成后的曲线如图3-21所示。图3-21完成后的镜像渐开线5创建齿根圆（1）在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单内单击“插入”“拉伸”，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击“放置”“定义”，弹出“草绘”定义对话框；（2）选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向“顶”，如图3-22所示。单击【草绘】进入草绘环境；图3-22“草绘”对话框（3）在工具栏内单击按钮，在绘图区单击选取齿根圆曲线，如图3-23所示。在工具栏内单击按钮，完成草图
29、的绘制；图3-23选取齿根圆曲线（4）在“拉伸”特征定义操控面板内单击选取“实体”按钮、“拉伸到指定深度”按钮，在拉伸深度文本框内输入深度值为B,如图3-24所示。回车后系统提示是否添加特征关系，单击“是”；图3-24“拉伸”定义面板（5）拉伸深度自动调整到用户设置的参数B的值，在“拉伸”特征定义操控面板内单击按钮，完成齿根圆的创建，完成后的齿根圆如图3-25所示。图3-25完成后的齿根圆（6）将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击齿根圆特征，在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；（7）在主菜单上单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示齿根圆厚度尺寸代号。单击该尺寸代号，
30、尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：/*齿根圆宽度关系式D14=b完成后的“关系”对话框如图3-26所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关系式；图3-26“关系”对话框6创建分度圆曲面（1）在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单内单击“插入”“拉伸”，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击“放置”“定义”，弹出“草绘”定义对话框；（2）选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向“顶”，如图3-27所示。单击【草绘】进入草绘环境；（3）在工具栏内单击按钮，在绘图区单击选取分度圆曲线，如图3-28所示。在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制
31、； 图3-28选取分度圆 曲线图3-27“草绘”对话框（4）在“拉伸”特征定义操控面板内单击选取“曲面”按钮、“拉伸到指定深度”按钮，在拉伸深度文本框内输入深度值为B,如图3-29所示。回车后系统提示是否添加特征关系，单击“是”；图3-29“拉伸”定义面板（5）拉伸深度自动调整到用户设置的参数B的值，在“拉伸”特征定义操控面板内单击按钮，完成分度圆曲面的创建，完成后的分度圆曲面如图3-30所示。图3-30分度圆拉伸特征（6）将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击分度圆曲面特征，在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；（7）在主菜单上单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示分
32、度圆厚度尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：/*分度圆曲面宽度关系式D15=b完成后的“关系”对话框如图3-31所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关系式；图3-31“关系”对话框7创建投影曲线这一步首先在“RIGHT”面创建一个斜直线，然后将这个曲线投影到分度圆曲面上。（1）在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框；（2）选择“RIGHT”面作为草绘平面，选取“TOP”面作为参考平面，参考方向为向“右”，如图3-32所示。单击【草绘】进入草绘环境；（3）绘制如图3-33所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制； 3-32“草绘”
33、对话框图 3-33绘制二维草图图 （4）将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击刚刚的草绘特征，在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；（5）在主菜单上单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示直线相关的尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：D16=betaD17=b完成后的“关系”对话框如图3-34所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关系式；图3-34“关系”对话框（6）单击选取刚刚草绘的曲线，在主菜单上依次单击“编辑”“投影”，系统弹出“投影”曲线操控面板，如图3-35所示；图3-35选取曲面参照（7）在绘图区单击选取分度圆
34、的曲面作为投影参照，如图3-36所示。在“投影曲线”定义面板上单击按钮，完成投影曲线的创建。图3-36选取曲面参照8创建扫描混合截面（1）在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”定义对话框；（2）选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向“顶”，如图3-37所示。单击【草绘】进入草绘环境；（3）以已经创建的渐开线为基础，在工具栏内单击按钮，系统弹出“类型”单选框，如图3-38所示，单击选取“环”，绘制如图3-39所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制； 图3-37“草绘”对话框 图3-38“类型”单选框图3-39绘制二维草图（4）将圆角尺寸添加到“
35、关系”对话框，在模型树中右键单击刚刚草绘的截面，在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；（5）在主菜单上单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示截面圆角的尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：/*截面圆角半径关系式if hax=1endifif hax1endif完成后的“关系”对话框如图3-40所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关系式；图3-40“关系”对话框（6）下面在齿根圆的另一个端面上创建相应的截面，然后将截面旋转到相应位置。在主菜单上依次单击“编辑”“特征操作”，系统弹出“特征”菜单管理器，如图3-41所示； 3-41特征
36、菜单管理器 图3-42“选取特征”菜单管理器 图3-93移动特征”菜单管理器（7）在“特征”菜单管理器上依次单击“复制”“完成”，系统弹出“复制特征”菜单管理器。在“复制特征菜单管理器”上依次单击“移动”“完成”，系统弹出“选取特征”菜单管理器，如图3-92所示；（8）在绘图区单击选取上一步创建的截面特征，在“选取特征”菜单管理器上单击“完成”，系统弹出“移动特征”菜单管理器，如图3-43所示；（9）在“移动特征”菜单管理器上单击“平移”，系统弹出“选取方向”菜单管理器，如图3-44所示；（10）在“选取方向”菜单管理器中单击选取“曲线/边/轴”，然后在绘图区单击选取齿根圆的端面作为参照，如图
37、3-45所示。系统弹出“方向”菜单管理器，单击“正向”； 图3-45“选取方向”菜单管理器 3-44选取参照平面（11）系统提示输入偏移距离，输入偏移距离为b,系统提示是否添加关系式，单击“是”，在“移动特征”菜单管理器中单击“完成移动”，在“组可变尺寸”菜单管理器中单击“完成”，在随后弹出的“组元素”对话框中单击【确定】，在“特征”菜单管理器中单击“确定”，完成特征的复制，完成后的截面如图3-46所示；图3-46（12）将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击刚刚的复制特征，在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；（13）在主菜单上单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示两
38、个截面的尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：D80=b完成后的“关系”对话框如图3-47所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关系式；图3-47“关系”对话框（14）旋转复制上一步复制的截面，在主菜单上依次单击“编辑”“特征操作”，系统弹出“特征”菜单管理器，如图3-48所示；图3-48“特征”菜单管理器（15）在“特征”菜单管理器上依次单击“复制”“完成”，系统弹出“复制特征”菜单管理器。在“复制特征菜单管理器”上依次单击“移动”“完成”，系统弹出“选取特征”菜单管理器，如图3-49所示； 3-48“特征”菜单管理器图 图3-49“选取特征”
39、菜单管理器图 3-50移动特征管理器（16）在绘图区单击选取上一步创建的复制截面特征，在“选取特征”菜单管理器上单击“完成”，系统弹出“移动特征”菜单管理器，如图3-50所示；（17）在“移动特征”菜单管理器上单击“旋转”，系统弹出“选取方向”菜单管理器，如图3-51所示； 图3-51“选取方向”菜单管理器 图3-52选取参照轴（18）在“选取方向”菜单管理器中单击选取“曲线/边/轴”，然后在绘图区单击选取齿根圆的中心轴作为参照，如图3-102所示。系统弹出“方向”菜单管理器，单击“反向”“正向”；选取参图3-52选取参照轴图 3-53旋转复制的截面（19）系统提示输入旋转角度，输入旋转角度为
40、“asin(2*b*tan(beta/d)”,系统提示是否添加关系式，单击“是”，在“移动特征”菜单管理器中单击“完成移动”，在“组可变尺寸”菜单管理器中单击“完成”，在随后弹出的“组元素”对话框中单击【确定】，在“特征”菜单管理器中单击“确定”，完成特征的复制，完成后的截面如图3-53所示；（20）旋转角度尺寸添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击刚刚旋转复制的截面，在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；（21）在主菜单上单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示旋转角度的尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：D79=asin(2*b*t
41、an(beta/d)完成后的“关系”对话框如图3-54所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关系式；图3-54“关系”对话框图3-54“关系”对话框9创建第一个轮齿特征（1）在主菜单上依次单击“插入”“扫描混合”，系统弹出“扫描混合”特征定义操控面板，如图3-55所示；图3-55“扫描混合”特征定义面板（2）在“扫描混合”特征定义操控面板内单击“参照”菜单，系统弹出“参照”对话框，如图3-56所示；（3）在“参照”对话框的“剖面控制”文本框内单击选取“垂直于轨迹”，在“水平/垂直控制”文本框内输入“垂直于曲面”， 如图3-56所示；图3-56“参照”对话框（4）在绘图区单击选取分度圆上的
42、投影曲线作为扫描混合的扫引线，如图3-57所示；图3-57选取扫引线（5）在“扫描混合”特征定义操控面板上单击“剖面”菜单，系统弹出“剖面”定义对话框，在第一项下拉菜单中选取“所选截面”，如图3-58所示；图3-58“剖面”定义对话框（6）在绘图区单击选取如图3-59所示的截面作为第一个扫描混合截面； 图3-58“剖面”定义对话框 图3-59选取第一个截面（7）在如图3-58所示的“剖面”定义对话框内单击“插入”，在“剖面”列表框内显示“剖面2”。在绘图区单击选取另一个截面，如图3-60所示。注意两个截面上扫描混合起始点的一致性，修改起始点的方法为，在如图3-61所示的“剖面”对话框内单击“细
43、节”，系统弹出如图3-62所示的“链”对话框； 图3-60选取第二个截面 图3-61“剖面”对话框 图3-62“链”对话框 图3-63“选项”选项卡（8）在“选项”选项卡内单击选取“终点”文本框，如图3-113所示，然后在绘图区单击选取起始点；（9）在“扫描混合”特征定义操控面板内单击按钮，完成第一个轮齿的创建，完成后的特征如图3-64所示；图3-64完成后的轮齿特征10阵列轮齿(1).单击创建好的齿形，点击按钮，进行阵列。如图3-115所示点击轴进行轴向阵列，阵列设置如图所示：单击完成阵列如图所示：图3-64（2）旋转角度尺寸与阵列个数添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击刚刚阵列的齿形，
44、在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；在主菜单上单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示旋转角度的尺寸代号。单击该尺寸代号与个数代码，代号将将分别自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：P90=zD87=360/z图3-65(3)更改参数，然后单击按钮，生成所需齿轮，如图所示：图3-66图3-674、装配过程4.1打开主轴，定义为缺省图4-14.2节选齿轮装配，选用配对，相关的参数如下图所示图4-24.3最终结果图直接使用库调用其他零件装配过程，装配过程与上诉过程相同，不再详细赘述，得到结果图如下：图4-35爆炸图：1.第一步：打开视图管理器；2.建立分解视图;3.最终分解图示：图4-4参考文献1 林清安主编.Pro/ENGINEER零件设计-进阶篇(上).北京:电子工业出版社,2001.62林清安主编. Pro/ENGINEER零件设计-进阶篇(下).北京:电子工业出版社,2001.8
