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1、
三維CAD
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
題 目： 二級(jí)圓柱齒輪減速器造型設(shè)計(jì) 院（部）： 機(jī)械工程學(xué)院
專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 機(jī)設(shè)0801
學(xué)生姓名： 肖忠富
指導(dǎo)教師： 何麗紅 譚加才
完成日期： 2011年1月8日
2、
湖南工程學(xué)院
課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
設(shè)計(jì)題目： 二級(jí)減速器造型設(shè)計(jì)
院（部） 機(jī)械工程 專(zhuān)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 機(jī)設(shè)0801
指導(dǎo)老師 何麗紅 譚加才 教研室主任 何麗紅
一、目的：
學(xué)習(xí)機(jī)械產(chǎn)品CAD設(shè)計(jì)基本方法，鞏固課程知識(shí)，提高動(dòng)手實(shí)踐能力，進(jìn)一步提高運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維造型及裝配
3、設(shè)計(jì)、工程圖繪制方面的能力，了解軟件間的數(shù)據(jù)傳遞交換等運(yùn)用，掌握CAD軟件應(yīng)用。
二、基本任務(wù)：
結(jié)合各人已完成機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等課程設(shè)計(jì)成果，綜合應(yīng)用UG等CAD軟件完成齒輪減速器三維實(shí)體造型及工程圖設(shè)計(jì)。
三、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求
1）減速器零部件三維造型設(shè)計(jì)。
建模必須依據(jù)本人所設(shè)計(jì)的減速器圖紙表達(dá)出零件的主要外形特征與內(nèi)特征，對(duì)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(guó)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(yàn)零件所需的內(nèi)容，標(biāo)注規(guī)范（如形位公差
4、、粗糙度、技術(shù)要求，對(duì)齒輪還要有嚙合參數(shù)表等）。
3）減速器虛擬裝配。
將各零件按裝配關(guān)系進(jìn)行正確定位，并生成爆炸圖。
4）撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
說(shuō)明書(shū)應(yīng)涵蓋整個(gè)設(shè)計(jì)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(guò)程，虛擬裝配介紹，心得體會(huì)（或建議）等，說(shuō)明書(shū)的字?jǐn)?shù)不少于3千字。
四、進(jìn)度安排：
第一天：布置設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱資料，擬定方案，零部件造型設(shè)計(jì)；
第二天：零部件造型設(shè)計(jì)；
第三天：工程圖生成；
第四天：虛擬裝配、撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū)；
第五天：檢查、答辯
目 錄
第1章 前言 .................................
5、........（3）
第2章 減速器零部件三維造型設(shè)計(jì) .....................（6）
第3章 生成工程圖 .................................... (16)
第4章 虛擬裝配 ..................................... (17)
第5章 小結(jié) .......................................... (23)
第6章 參考文獻(xiàn)....................................... (24)
6、
前言
UG NX的技術(shù)的概括：
UG NX6.0是由Siemens PLM software發(fā)布的CAD/CAM/CAE一體化解決方案軟件，涵蓋了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程和制造中的全套開(kāi)發(fā)流程。UG NX6.0采用同步建模技術(shù)，在PLM行業(yè)內(nèi)首個(gè)支持基于特征的無(wú)參數(shù)建模技術(shù)，可以大幅度提高設(shè)計(jì)技術(shù)。UG NX6.0 包含了非常強(qiáng)大、非常廣泛的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用模塊，具有高性能的設(shè)計(jì)和制圖功能，為設(shè)計(jì)制造提供了高性能和靈活性以滿足設(shè)計(jì)任何復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求。
UG作為一個(gè)龐大的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，軟件模塊眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能強(qiáng)大，我們學(xué)習(xí)起來(lái)需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力。但通過(guò)書(shū)
7、本知識(shí)點(diǎn)與實(shí)力操作結(jié)合的方式，我們有了一個(gè)快捷有效的學(xué)習(xí)途徑。
UG NX 6.0簡(jiǎn)介
UG NX 6.0 兼容了參數(shù)建模和非參數(shù)建模，是一個(gè)建立在同步建模技術(shù)之上，以Teamcenter軟件的工程流程管理功能為動(dòng)力，把設(shè)計(jì)到制造流程的各個(gè)方面（CAD/CAM/CAE）集成到一起的數(shù)字產(chǎn)品開(kāi)發(fā)完整解決方案，這使得UG NX 6.0具有：
1） 更多的靈活性 UG NX6.0提供了“無(wú)約束的設(shè)計(jì)”，幫助有效處理所有歷史數(shù)據(jù)，并使歷史數(shù)據(jù)的重復(fù)使用率最大化，而避免不必要的重新設(shè)計(jì)。比較結(jié)果顯示，與競(jìng)爭(zhēng)系統(tǒng)相比，UG NX6.0的效率提高了50%。另外，UG NX6.0還突破了參數(shù)
8、化模型的各種約束，從而縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，減少了可引起的巨大損失的錯(cuò)誤。
2） 更高的生產(chǎn)力 UG NX6.0提供了一個(gè)新的用戶(hù)界面以及NX“由你做主”自定義功能，從而提高了工作流程效率。由客戶(hù)提供的比較結(jié)果表明，生產(chǎn)力提高了20%。另外，一份第三方的基準(zhǔn)報(bào)告顯示，在工作流程效率測(cè)試中，UG NX6.0的性能超過(guò)了所有的主要競(jìng)爭(zhēng)者。
3） 更強(qiáng)勁的效能 UG NX6.0把CAD、CAM和CAE無(wú)縫集成到一個(gè)統(tǒng)一、開(kāi)放的的環(huán)境中，提高了產(chǎn)品和流程信息的效率?？蛻?hù)比較結(jié)果顯示，與領(lǐng)先的競(jìng)爭(zhēng)軟件相比，UG NX6.0的分析工作流程速度要快50%，制造加工時(shí)間縮短了20%。
UG NX 6.0主要應(yīng)
9、用模塊
UG 由許多功能模塊組成，每一個(gè)模塊都有自己獨(dú)立的功能，可以根據(jù)需要調(diào)用其中的一個(gè)或幾個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。還可以調(diào)用系統(tǒng)的附加模塊或者使用軟件進(jìn)行第二次開(kāi)發(fā)工作。下面簡(jiǎn)要介紹UG 集成環(huán)境中的四個(gè)主要CAD模塊。
1） 基礎(chǔ)環(huán)境 基礎(chǔ)環(huán)境（Geteway）是UG啟動(dòng)后自動(dòng)運(yùn)行的第一個(gè)模塊，是其他應(yīng)用模塊運(yùn)行的公共平臺(tái)。在該模塊下可以打開(kāi)已經(jīng)存在的部件文件，創(chuàng)建新的部件文件，改變現(xiàn)實(shí)部件，分析部件，可以啟動(dòng)在線幫助、輸出圖紙、執(zhí)行外部程序等。
2） 建模模塊 建模模塊用于創(chuàng)建三維模型，是UG 中的核心模塊。UG軟件所擅長(zhǎng)的曲線功能和曲面功能在該模塊中得到了充分體現(xiàn)，可以自由地表達(dá)設(shè)
10、計(jì)思想和進(jìn)行創(chuàng)造性的改進(jìn)設(shè)計(jì)，從而獲得良好的造型效果和造型速度。
3） 裝配模塊 使用UG的裝配模塊可以很輕松地完成所有零件的裝配工作。在組裝過(guò)程中，可以采用自頂而下和自下而上的裝配方法，可以快速跨越裝配層來(lái)直接訪問(wèn)任何組件或子裝配圖的設(shè)計(jì)模型。生成的裝配模型中的零件數(shù)據(jù)是對(duì)零件本身的鏈接映像，保證裝配模型和零件設(shè)計(jì)完全雙向相關(guān)，即零件設(shè)計(jì)修改后裝配模型中的零件會(huì)自動(dòng)更新，同時(shí)也可在裝配環(huán)境下直接修改零件設(shè)計(jì)。
4） 制圖模塊 使用UG三維模型生成工程圖簡(jiǎn)單方便，只需對(duì)自動(dòng)生成的師徒進(jìn)行簡(jiǎn)單的修改或標(biāo)注就可以完成工程圖的繪制。同時(shí)，如果實(shí)體模型或工程圖二者之一做任何修改，其修改結(jié)果就會(huì)立
11、即反映到另一個(gè)中，使得工程圖的創(chuàng)建更加輕松快捷。
本次設(shè)計(jì)的任務(wù)及步驟：
我們這次課程設(shè)計(jì)是對(duì)二級(jí)圓柱齒輪減速器進(jìn)行三維實(shí)體建模，在建模過(guò)程中熟悉和掌握軟件的功能，并且希望能夠借助相關(guān)資料和軟件能夠?qū)崿F(xiàn)在軟件操作上的突破，我們的具體操作步驟如下：
1．利用三維建模技術(shù)對(duì)減速器的軸、鍵、箱體、箱蓋，螺栓進(jìn)行三維實(shí)體建模，在建模過(guò)程中既可以利用草圖拉伸得到三維圖形，也可以直接用三維模型直接建模，在用三維模型直接建模過(guò)程中我們應(yīng)該注意模型的空間形狀和空間位置，不然容易出現(xiàn)模型擺放位置的錯(cuò)誤。
2．在三維建模之后，選擇幾個(gè)特殊的模型進(jìn)行工程圖的制備。制備工程圖紙時(shí)應(yīng)該注意圖形的擺放位置，及前
12、后左右的視圖視角。
3．最后則是將所有的零件圖進(jìn)行拼裝，組成我們所需要的產(chǎn)品實(shí)體模型，在進(jìn)行拼裝時(shí)特別注意零件和零件的空間位置關(guān)系，在組裝的過(guò)程中注意約束的關(guān)系以便能夠?qū)⑺辛慵_定位，組合成我們所需的實(shí)體模型。
4將三維實(shí)體模型進(jìn)行爆炸，得到我們所有零件在一張圖紙上的圖形。
減速器零部件三維造型設(shè)計(jì)
一、 軸的設(shè)計(jì)：
1．使用圓柱命令畫(huà)1軸指定矢量為X軸：
2. 以相同的方法畫(huà)圓柱，指定矢量為X軸，指定點(diǎn)為前面所畫(huà)的圓柱的圓心：
3．最終得到如下的草圖形狀：
4．鍵槽的制作：
以XY平面為基準(zhǔn)面偏移如下尺寸，制定基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面為草圖面畫(huà)出鍵
13、槽輪廓曲線，再進(jìn)行拉伸即可
經(jīng)過(guò)倒角等修整，1軸實(shí)際圖如下所示：
以相同的方法可得到2軸和3軸的零件圖
2軸的實(shí)際圖如下：
3軸的實(shí)際圖如下：
二、 軸承的設(shè)計(jì)
1．打開(kāi)中國(guó)國(guó)標(biāo)件庫(kù)，點(diǎn)擊其他中軸承項(xiàng)目，對(duì)所需要進(jìn)行選擇即可
1軸軸承的實(shí)際圖如下：
2軸軸承的實(shí)際圖如下：
3軸軸承的實(shí)際圖如下：
三、箱蓋的設(shè)計(jì)：
1．以基準(zhǔn)平面畫(huà)草圖，然后進(jìn)行對(duì)稱(chēng)拉伸得如下草圖，對(duì)稱(chēng)值為83mm
2．選擇凸臺(tái)進(jìn)行下圖操作：
3.畫(huà)草圖在進(jìn)行以下操作：
4．畫(huà)下面的臺(tái)階部分，實(shí)體圖如圖所示：
5選擇凸臺(tái)畫(huà)以下部分：
6
14、．選擇簡(jiǎn)單孔進(jìn)行操作得到以下圖形
7在草圖模式，選擇偏置曲線在進(jìn)行拉伸得到如下圖形
8．創(chuàng)建窺視孔蓋并畫(huà)出螺紋孔，得到如下圖形：
9．繪制側(cè)面的螺紋孔，圖形如下
10．打通其他螺栓的孔，創(chuàng)建螺栓凸臺(tái)，修飾邊角，最后圖形如下
四、箱座的設(shè)計(jì)：
箱座的設(shè)計(jì)和箱蓋的設(shè)計(jì)步驟大致相同，這里不再贅述了，箱座的實(shí)際圖形如下：
五、齒輪的設(shè)計(jì)：
1.齒輪設(shè)計(jì)均用齒輪外掛，如下圖所示
2.大斜齒輪圖形如下：
3小錐齒輪圖形如下：
4．大錐齒輪圖形如下：
生成工程圖
UG采用當(dāng)前先進(jìn)的復(fù)合建模技術(shù)，保證了工程圖和裝配圖的相關(guān)性，使工程
15、圖隨模型的改變而同步、自動(dòng)地進(jìn)行更新，從而通過(guò)直觀的操作界面，方便，快捷地建立和管理符合標(biāo)準(zhǔn)的零件圖和裝配圖，為工程和技術(shù)圖紙的生成和管理提供了一個(gè)完全自動(dòng)化的工具。是將3D設(shè)計(jì)進(jìn)行2D輸出地基礎(chǔ)。
1．箱蓋的工程圖如下：
2．箱座的工程圖如下：
虛擬裝配
虛擬裝配是虛擬制造的重要組成部分，利用虛擬裝配，可以驗(yàn)證裝配設(shè)計(jì)和操作的正確與否，以便及早的發(fā)現(xiàn)裝配中的問(wèn)題，對(duì)模型進(jìn)行修改，并通過(guò)可視化顯示裝配過(guò)程。虛擬裝配系統(tǒng)允許設(shè)計(jì)人員考慮可行的裝配序列，自動(dòng)生成裝配規(guī)劃。
并且單個(gè)零件的設(shè)計(jì)往往不是設(shè)計(jì)的最終目的和最終結(jié)果，大多數(shù)實(shí)際產(chǎn)品并不是一個(gè)單一的零件，而是由許多零件裝配
16、起來(lái)的。UG的裝配過(guò)程是在裝配中建立部件之間的鏈接關(guān)系，通過(guò)關(guān)聯(lián)條件在部件間建立約束條件來(lái)確定部件之間的位置。零件在裝配中是被引用，而不是復(fù)制到裝配體中，
各級(jí)裝配文件僅保存該級(jí)的裝配信息，不保存其子裝配及裝配零件的模型信息。整個(gè)裝配部件保持關(guān)聯(lián)性，如果某部件修改，則引用的其他裝配部件自動(dòng)更新，反應(yīng)最新的部件變化。
1．以1軸的裝配為例，首先安裝鍵槽中的鍵圖形如下：
2．再次安裝軸承：
3．再安裝擋環(huán)和齒輪：
4．將所有零件安裝到筒里面，如圖：
5．安裝軸頭的擋圈和螺栓：
6．2軸的安裝和1軸的安裝是一樣的，不再贅述。圖形如下
17、：
7.3軸的安裝和前面兩軸的安裝是一樣的，不再贅述。圖形如下：
8．總體裝配（裝軸時(shí)首先裝一邊的軸承端蓋，這樣更好與軸在箱座上的定位，安裝更為方便）。
a 首先調(diào)出箱座圖，然后以約束的條件將1軸裝配上去，如圖：
b 以相同的方法將2軸上的零件裝配到箱座上，如圖：
c以相同的方法將3軸上的零件裝配到箱座上，如圖：
d 裝配完三根軸后，裝擋圈和軸承端蓋，如下：
e 以上完成后，合上箱蓋，如圖所示：
f 最后蓋上窺視孔蓋，安上螺栓和螺母游標(biāo)等。如圖：
g 最后生成爆炸圖，如圖所示：
心得體會(huì)
經(jīng)過(guò)了一周的
18、UG課程設(shè)計(jì)，繪制二級(jí)圓柱齒輪減速器的三維圖，使我對(duì)UG的操作更熟悉了。從二維的到三維的轉(zhuǎn)變的對(duì)圖形的理解更深，以及各零件的空間位置、尺寸、裝配關(guān)系完全的理解了，這次課程設(shè)計(jì)真是受益匪淺！這次UG課程設(shè)計(jì)加深了我對(duì)UG6.0軟件的認(rèn)識(shí)，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我熟悉了很多以前不懂得不熟悉的操作及其功能，通過(guò)查閱書(shū)籍以及不時(shí)的上網(wǎng)查閱資料和詢(xún)問(wèn)熟練掌握這個(gè)軟件的同學(xué)，使自己對(duì)UG6.0印象更深刻了，既加深了以前所學(xué)的知識(shí)也學(xué)到了很多書(shū)本上沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。 從這次畫(huà)圖過(guò)程中提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。
我也知道三維造型設(shè)計(jì)是我們機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生所必須掌握的，掌握了三維造
19、型，不僅能夠提高自己的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，使自己有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，而且還能夠?qū)?shí)物的理解更為深刻，提高了自己的空間想象力。從UG的建模開(kāi)始，我們可以畫(huà)草圖，然后再拉伸，也可以直接通過(guò)實(shí)體建模完成，特別是打孔，尤其是階梯孔，如果以草圖的形式完成則要畫(huà)兩次草圖，如果是用孔的命令完成則可以一步直接完成，但是難在不知道位置的定位上，所以各有好處。從這里我知道UG6.0軟件的功能強(qiáng)大，使我明白了要想熟練地掌握這門(mén)軟件，必須不斷地練習(xí)，查閱資料，熟練掌握經(jīng)常運(yùn)用的一些功能鍵。這門(mén)軟件更為神奇之處在于，它能夠?qū)⑷S圖形轉(zhuǎn)化為二位圖形，這種功能將實(shí)體建模和實(shí)際圖樣生產(chǎn)相結(jié)合，為實(shí)際生產(chǎn)帶來(lái)了很多方便。我們知道實(shí)際生產(chǎn)都是
20、二維的工程圖紙。
這次軟件的運(yùn)用的我遇到了很多的問(wèn)題，特別是在組裝圖形時(shí)，尤其是在組裝齒輪和軸時(shí)，齒輪的鍵槽就是不掉到軸上安裝的鍵上，不知道該怎樣定位，在這個(gè)上面浪費(fèi)了很多時(shí)間，后來(lái)在自己和同學(xué)的努力下，功夫不負(fù)有心人，將之組裝完成。也知道這是自己對(duì)軟件的運(yùn)用不夠熟悉，所以在今后的時(shí)間里，我要花更多的時(shí)間來(lái)熟悉和掌握這個(gè)軟件。 這次的三維實(shí)物造型，還使我學(xué)到了很多的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，比如畫(huà)圖時(shí)要查閱資料確定鍵槽的深度很寬度軸承的型號(hào)及主要尺寸等。也經(jīng)歷了不少艱辛，培養(yǎng)了我獨(dú)立思考的能力，也體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)的力量，與同學(xué)們一起解決難題，也鍛煉了我的毅力，不怕困難不怕失敗，擁有恒心去解決任何的困難，這正是以
21、后我們工作中所需要的，這次實(shí)際的鍛煉對(duì)以后的學(xué)習(xí)和生活有著重要的影響。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我也找到了自己在很多方面的額不足，以后認(rèn)真學(xué)習(xí)各項(xiàng)技能，提高自己的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，為以后走向社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我也希望以后能有更多的這樣鍛煉的機(jī)會(huì)，能夠提高自我，從鍛煉中學(xué)習(xí)更多的知識(shí)！
參考文獻(xiàn)
1、 李麗華、趙娟、唐宏偉．UG NX 6.0入門(mén)與提高。北京：電子工業(yè)出版社；2010
2、 王昆、何小柏、汪信遠(yuǎn)．機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社；1996
3、 徐錦康．機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社；2004
4、 朱理．機(jī)械原理. 北京：高等教育出版社；2004
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二級(jí)圓柱齒輪減速器3D設(shè)計(jì)
