减速器综合示例

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1、第10章 综合实例减速器减速器是重要的机械传动设备之一，它主要用于动力的传递和变换，是最常见的机械产品之一。减速中包括了许多典型的机械零件，如箱体、齿轮、传轴和轴承等。这些机械零件的设计各有特点，需要综合运用各种实体造型设计方法。而Pro/ENGINEER所具有的强大机械功能，能够较好地完成这些零件的设计造型工作。减速器的设计中，涉及到箱体类零件的创建方法、齿轮的参数化设计方法、轴承的装配方法、大型组件的装配方法、装配时各个元件间的体积干涉检验方法等，基本涵盖了机械产品设计的全过程。这些设计，都可在Pro/ENGINEER中完成。此外，利用Pro/ENGINEER强大的单一数据库功能，用户还可

2、以使用工程图环境，由三维实体模型方便地生成二维工程图。10.1 设计概述设计完成的减速器主要由箱体、箱盖、一对齿轮传动副、两根传动轴和两对轴承组成，其分解视图如图101所示。图101 分解视图图102 组件装配图在设计过程中，首先使用三维实体造型方法创建出各个基本元件，然后使用组件装配方法将这些元件装配成为一个整体，最后根据三维实体模型创建组件工程图。如图102所示为装配完成后的减速器模型，而如图103所示为减速器组件的工程图。图103 工程图本章中，将挑选减速器中的几个关键元件，详细介绍其三维实体造型过程，然后介绍将这些元件装配成为一个整体，并绘制工程图的方法。其中主要内容有：l 减速器箱体

3、设计l 减速器箱盖设计l 齿轮设计l 减速器装配l 减速器工程图绘制10.2 减速器箱体设计减速器的箱体用于放置齿轮、轴承等零件，同时，它还是整个减速器的基础，设计完成的减速器如图104所示，它是由图105所示的过程创建而成。下面具体介绍箱体的创建步骤。步骤1，创建新文件。单击“文件”工具栏中的按钮，或者单击【文件】【新建】，系统弹出“新建”对话框，输入所需要的文件名“cover_bottom”，取消“使用缺省模板”选择框后，单击【确定】，系统自动弹出“新文件选项”对话框，在“模板”列表中选择“mmns_part_solid”选项，单击【确定】，系统自动进入零件环境。图104 减速器箱体图10

4、5 箱体创建过程步骤2，创建拉伸实体特征。在“基础特征”工具栏中，单击按钮，进入拉伸特征工具操控板。选择FRONT平面作为草绘平面（图106）后，绘制如图108所示的拉伸截面图。设拉伸特征的深度选项为，深度值为230，单击完成特征创建，如图107所示。图106 选择草绘平面图107 完成拉伸特征图108 拉伸截面草绘图109 移除的曲面图1010 非缺省厚度曲面图1011 完成壳特征步骤3，创建壳特征。单击“工程特征”工具栏中的按钮，进入壳特征工具操控板。选择如图109所示的平面为移除的曲面，并设壳特征的厚度为15。在壳特征工具操控板中，单击【参照】，进入“参照”上滑面板。激活“非缺省厚度”收

5、集器后，选择如图1010所示的平面为非缺省厚度平面，其厚度为10。单击按钮，生成壳特征，如图1011所示。步骤4，创建拉伸特征。在“基础特征”工具栏中，单击按钮，进入拉伸特征工具操控板。按照图1012所示选择草绘平面后，绘制如图1014所示的拉伸截面图。设拉伸特征的深度选项为，深度值为15，单击完成特征创建，如图1013所示。图1012 草绘平面图1013 完成拉伸图1014 拉伸截面草绘步骤5，创建拉伸特征。图1015 选择草绘平面图1016 特征拉伸方向图1017 完成拉伸特征在“基础特征”工具栏中，单击按钮，进入拉伸特征工具操控板。按照图1015所示选择草绘平面后，绘制如图1017所示的

6、拉伸截面图。设拉伸特征的深度选项为，深度值为10，调整拉伸方向如图1016所示。单击完成特征创建，如图1018所示。图1018 拉伸截面草绘步骤6，创建基准平面。图1019 基准平面创建参照及方向图1020 “基准平面”对话框单击“基准”工具栏中的按钮，系统弹出“基准平面”对话框，如图1020所示。按图1019中所示选择参照平面后，设“参照种类”为【偏移】，偏移距离为40，调整平移方向，如图1019所示。单击【确定】，完成基准平面DTM1创建。步骤7，创建拉伸特征。图1021 草绘平面图1022 拉伸截面草绘在“基础特征”工具栏中，单击按钮，进入拉伸特征工具操控板。按图1021所示选择草绘平面

7、后，绘制如图1022所示的拉伸截面图。设拉伸特征的深度选项为，调整拉伸方向，如图1023所示。单击完成特征创建，如图1024图1013所示。图1023 拉伸方向图1024 拉伸特征完成步骤8，创建拉伸特征。在“基础特征”工具栏中，单击按钮，进入拉伸特征工具操控板。选择基准平面DTM1作为草绘平面后，绘制如图1025所示的拉伸截面图。设拉伸特征的深度选项为，选择图1026所示的停止参照，并按图调整拉伸方向，如图1026所示。单击完成特征创建，如图1027所示。图1025 拉伸截面草绘图1026 停止参照和方向图1027 完成拉伸步骤9，创建基准轴。单击“基准”工具栏中的按钮，系统弹出“基准轴”对

8、话框，选择图1028所示的圆面作为基准参照后，系统自动创建中所示的基准轴，单击【确定】完成基准轴创建。使用同样的方法，利用另一个圆面创建基准轴，完成后如图1029所示。图1028 创建基准轴图1029 完成基准轴创建步骤10，创建基准平面。单击“基准”工具栏中的按钮，系统弹出“基准平面”对话框，选择将一步中创建的基准轴A_1和RIGHT平面作为参照基准，设置参照类型分别为【平行】和【穿过】，如图1030所示。系统生成DTM2基准平面。使用相同的方法，创建DTM3基准平面，如图1031所示。图1030 “基准平面”对话框图1031 完成基准平面创建步骤11，创建筋特征。单击“工程特征”工具栏中的

9、按钮,进入筋特征工具操控板。单击【参照】，进入“参照”上滑面板中，选择DTM2平面作为草绘平面，绘制如图1032所示的筋特征截面，完成后单击按钮返回筋特征工具操控板，设置筋特征厚度为12，单击按钮完成筋特征创建。以DTM3平面为草绘平面，创建另一条筋特征，其截面如图1033所示，厚度也为12，完成后如图1034所示。图1032 筋特征截面草绘图1033 特征截面草绘图1034 完成筋特征步骤12，镜像特征。在模型树中，选取第7步到第11步中所创建的所有实体特征（图1035），完成后单击“编辑特征”工具栏中的按钮，进入特征镜像工具操控板。选择镜像平面为TOP平面后，直接单击按钮，得到如图1036

10、所示的实体模型。图1035 镜像前图1036 镜像后步骤13，创建拔模特征。单击“工程特征”工具栏中的按钮，进入拔模特征工具操控板。设置拔模曲面和拔模枢轴如图1037所示，接受系统缺省生成的拔模方向后，设拔模角度为5度，调整方向如图1037所示。完成后单击按钮完成拔模特征创建。图1037 拔模特征设置图1038 完成拔模特征在模型的另一侧，添加同样的拔模特征，得模型如图1038所示。步骤14，创建拔模特征。图1039 设置拔模特征图1040 完成拔模特征单击“工程特征”工具栏中的按钮，进入拔模特征工具操控板。设置拔模曲面和拔模枢轴如图1039所示，接受系统缺省生成的拔模方向后，设拔模角度为5度

11、，调整方向如图1039所示。完成后单击按钮完成拔模特征创建，如图1040所示。步骤15，创建拉伸切口。在“基础特征”工具栏中，单击按钮，进入拉伸特征工具操控板。按图1041所示选择草绘平面后，绘制如图1042所示的拉伸截面图。设拉伸特征的深度选项为，按下按钮创建切口，按调整拉伸方向如图1043所示。单击完成特征创建，如图1044所示。图1041 设置草绘平面图1042 拉伸截面草绘图1043 方向设置图1044 完成切口步骤16，创建拉伸切口。在“基础特征”工具栏中，单击按钮，进入拉伸特征工具操控板。按图1045所示选择草绘平面后，绘制如图1047所示的拉伸截面图。图1045 选择草绘平面图1

12、046 完成拉伸切口设拉伸特征的深度选项为，按下按钮创建切口，单击完成特征创建，如图1044图1013所示。图1047 拉伸截面草绘步骤17，创建拉伸特征。在“基础特征”工具栏中，单击按钮，进入拉伸特征工具操控板。按图1048所示选择草绘平面后，绘制如图1049所示的拉伸截面图。图1048 草绘平面图1049 拉伸截面草绘设拉伸特征的深度选项为，深度值为5，单击完成特征创建，如图1050图1013所示。图1050 完成拉伸特征图1051 孔特征参照步骤18，创建孔特征。在“工程特征”工具栏中，单击按钮，设孔特征的定位方式为“同轴”后，按图1051所示定义孔特征的定义参照，设孔特征的直径为20,

13、孔特征的深度选项为后，单击按钮完成孔特征创建。在“工程特征”工具栏中，单击按钮，设孔特征的定位方式为“线性”后，按图1052所示定义孔特征的定义参照，设孔特征的直径为18,孔特征的深度选项为后，单击按钮完成孔特征创建，如图1053所示。步骤19，镜像孔特征。选中前一步中所创建的孔特征，将它沿RIGHT平面镜像，得到一个镜像孔特征。将镜像孔特征与原始孔特征再沿TOP平面作镜像后，得到四个孔特征，如图1054所示。图1052 孔特征参照图1053 完成孔特征图1054 孔特征镜像步骤20，创建拉伸切口。在“基础特征”工具栏中，单击按钮，进入拉伸特征工具操控板。按图1055所示选择草绘平面后，绘制如

14、图1056所示的拉伸截面图。设拉伸特征深度选项为，深度值为5，按下按钮创建切口。单击完成特征创建。图1055 草绘平面图1056 拉伸截面草绘步骤21，创建圆角。该实体模型中，需要进行多处倒角，如图1057所示。完成倒圆角操作后，减速器箱体创建完成，如图104所示。图1057 圆角设置10.3 减速器箱盖设计减速器中，箱体和箱盖相互配合，组成了减速器的外壳，其中各种零件的放置基础。虽然箱盖和箱体的形状不同，但其设计广泛和步骤基本相同。减速器箱盖的几何外形如图1058所示，而图1059所示为箱盖的创建流程。由图1059可知，箱盖的创建过程和箱体的创建流程相似，都综合采用了拉伸、筋特征、拔模特征等

15、造型方法。下面对箱盖的创建步骤作具体介绍。图1058 减速器箱盖图1059 箱盖设计流程步骤1，创建新文件。单击“文件”工具栏中的按钮，或者单击【文件】【新建】，系统弹出“新建”对话框，输入所需要的文件名“cover_top”，取消“使用缺省模板”选择框后，单击【确定】，系统自动弹出“新文件选项”对话框，在“模板”列表中选择“mmns_part_solid”选项，单击【确定】，系统自动进入零件环境。步骤2，创建拉伸特征。在“基础特征”工具栏中，单击按钮，进入拉伸特征工具操控板。选择FRONT平面作为草绘平面（图1060）后，绘制如图1061所示的拉伸截面图。图1060 草绘平面图1061 拉伸

16、截面草绘设拉伸特征的深度选项为，深度值为130，单击完成特征创建，如图1062所示。步骤3，创建壳特征。单击“工程特征”工具栏中的按钮，进入壳特征工具操控板。选择如图1063所示的平面为移除的曲面，并设壳特征的厚度为15。单击按钮，生成壳特征，如图1064所示。图1062 拉伸实体图1063 移除的曲面图1064 壳特征步骤4，创建拉伸特征。在“基础特征”工具栏中，单击按钮，进入拉伸特征工具操控板。选择图1064中所示平面作为草绘平面后，绘制如图1065所示的拉伸截面图。图1065 拉伸截面草绘设拉伸特征的深度选项为，深度值为10，单击按钮，调整拉伸实体生成方向，如图1066所示。单击完成特征

17、创建，如图1067所示。图1066 拉伸方向图1067 拉伸特征步骤5，创建拉伸特征。图1068 草绘平面图1069 拉伸截面草绘在“基础特征”工具栏中，单击按钮，进入拉伸特征工具操控板。选择图1068中所示平面作为草绘平面后，绘制如图1069所示的拉伸截面图。图1070 拉伸方向图1071 完成拉伸特征设拉伸特征的深度选项为，深度值为10，单击按钮，调整拉伸实体生成方向，如图1070所示。单击完成特征创建，如图1071所示。步骤6，创建基准平面。单击“基准”工具栏中的按钮，系统弹出“基准平面”对话框。按图1072中所示选择参照平面后，设“参照种类”为【偏移】，偏移距离为40，调整平移方向，如

18、图1072所示。单击【确定】，完成基准平面DTM1创建，如图1073所示。图1072 基准平面参照、平移方向图1073 生成的基准平面步骤7，创建拉伸特征。在“基础特征”工具栏中，单击按钮，进入拉伸特征工具操控板。选择前一步中创建的基准平面DTM1作为草绘平面后，绘制如图1074所示的拉伸截面图。设拉伸特征的深度选项为，单击按钮，调整拉伸实体生成方向，如图1075所示。单击完成特征创建，如图1076所示。图1074 拉伸截面草绘图1075 拉伸方向图1076 完成拉伸特征图1077 创建基准轴步骤8，创建基准轴。单击“基准”工具栏中的按钮，系统弹出“基准轴”对话框，选择图1077所示的圆面作为

19、基准参照后，系统自动创建图1077中所示的基准轴，单击【确定】完成基准轴创建。使用同样的方法，利用另一个圆面创建基准轴，完成后如图1078所示。图1078 生成基准轴图1079 创建基准平面步骤9，创建基准平面。单击“基准”工具栏中的按钮，系统弹出“基准平面”对话框，选择将一步中创建的基准轴A_1和RIGHT平面作为参照基准，如图1079所示。设置参照类型分别为【平行】和【穿过】，如图1080所示。系统生成DTM2基准平面。使用相同的方法，创建DTM3基准平面，如图1081所示。图1080 “基准平面”对话框图1081 创建的基准平面步骤10，创建筋特征。单击“工程特征”工具栏中的按钮,进入筋

20、特征工具操控板。图1082 筋特征截面草绘图1083 完成的筋特征单击【参照】，进入“参照”上滑面板中，选择DTM2平面作为草绘平面，绘制如图1082所示的筋特征截面，完成后单击按钮返回筋特征工具操控板，设置筋特征厚度为12，单击按钮完成筋特征创建，如图1083所示。图1084 筋特征截面草绘图1085 完成的筋特征以DTM3平面为草绘平面，创建另一条筋特征，其截面如图1084所示，厚度也为12，完成后如图1085所示。步骤11，镜像特征。在模型树中，选取第5步到第10步中所创建的所有实体特征（图1086），完成后单击“编辑特征”工具栏中的按钮，进入特征镜像工具操控板。选择镜像平面为FRONT

21、平面后，直接单击按钮，得到如图1087所示的实体模型。图1086 需要镜像的特征图1087 完成特征镜像步骤12，创建拔模特征。图1088 拔模特征设置图1089 完成拔模特征单击“工程特征”工具栏中的按钮，进入拔模特征工具操控板。设置拔模曲面和拔模枢轴如图1088所示，接受系统缺省生成的拔模方向后，设拔模角度为5度，调整方向如图1088图1037所示。完成后单击按钮完成拔模特征创建。在模型的另一侧，添加同样的拔模特征，得模型如图1089所示。步骤13，创建拔模特征。单击“工程特征”工具栏中的按钮，进入拔模特征工具操控板。设置拔模曲面和拔模枢轴如图1090所示，接受系统缺省生成的拔模方向后，设

22、拔模角度为5度，调整方向如图1090图1088图1037所示。完成后单击按钮完成拔模特征创建，得到模型如图1091所示。步骤14，创建拉伸特征。在“基础特征”工具栏中，单击按钮，进入拉伸特征工具操控板。选择如图1092所示的草绘平面后，绘制如图1093所示的拉伸截面图。图1090 拔模特征设置图1091 完成拔模特征图1092 草绘平面图1093 拉伸截面草绘设拉伸特征的深度选项为，单击按钮，调整拉伸实体生成方向，如图1094所示。按下按钮创建切口。单击完成特征创建，如图1095所示。图1094 拉伸方向图1095 完成拉伸特征步骤15，创建拉伸特征。在“基础特征”工具栏中，单击按钮，进入拉伸

23、特征工具操控板。选择箱盖底面作为草绘平面后，绘制如图1096所示的拉伸截面图。图1096 拉伸截面草绘设拉伸特征的深度选项为，单击按钮，调整拉伸实体生成方向，按下按钮创建切口。单击完成特征创建，如图1098所示。图1097 草绘平面图1098 完成拉伸切口步骤16，倒圆角。该实体模型中，需要进行多处倒角，如图1099所示。完成倒圆角操作后，减速器箱体创建完成，如图1058所示。图1099 创建倒圆角10.4 齿轮设计齿轮是一种非常重要的机械零件，广泛应用于动力传递、变速等方面。在创建齿轮时，需要使用参数化的设计方法，下面作具体介绍。说明齿轮是一种参数化的零件，一个齿轮的形状，可以由它的模数、齿

24、数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数以及齿宽完全确定。只要修改这些参数的数值，就可以改变齿轮的形状。步骤1，创建新文件。单击“文件”工具栏中的按钮，或者单击【文件】【新建】，系统弹出“新建”对话框，输入所需要的文件名“gear_1”，取消“使用缺省模板”选择框后，单击【确定】，系统自动弹出“新文件选项”对话框，在“模板”列表中选择“mmns_part_solid”选项，单击【确定】，系统自动进入零件环境。步骤2，设置齿轮参数。在主菜单中，单击【工具】【参数】后，系统弹出“参数”对话框，如图10100所示。图10100 “参数”对话框在“参数”对话框中，单击按钮，依次将齿轮的参数添加至“参数”列表框

25、中，完成后，单击【确定】。齿轮的各个参数如表111所示。表111 齿轮参数参数名称类型数值说明M实数2模数Z整数25齿数Alpha实数20压力角Hax实数1齿顶高系数Cx实数0.25齿隙系数B实数30齿厚Ha实数齿顶高Hf实数齿根高X实数变位系数Da实数齿顶圆直径Df实数齿根圆直径Db实数基圆直径D实数分度圆直径说明我国的国家标准中规定，压力角为20度，齿顶高系数为1，齿隙系数为0.25。所以只需要模数、齿数及宽度三个数值，就可以完全确定一个齿轮的形状了。步骤3，绘制齿轮的基本圆。在“基准”工具栏中单击按钮，打开“草绘”对话框。选择FRONT平面作为草绘平面后，绘制任意尺寸的四个同心圆，如图1

26、0101所示。完成后单击按钮，退出草绘环境。在主菜单中，单击【工具】【关系】，系统弹出“关系”对话框，如图10102所示。在“关系”对话框中，输入如图10102所示的内容，使用关系式来为参数设定关系。图10101 四个同心圆图10102 “关系”对话框当显示“关系”对话框时，工作区中所有的尺寸均显示为符号，如图10103所示。在“关系”对话框中添加命令，使用参数驱动同心圆的尺寸值，如图10104所示。图10103 符号表示图10104 参数驱动符号尺寸在“关系”对话框中，添加同心圆几何尺寸与参数的关系后，单击【确定】，则同心圆自动按照其由参数驱动的尺寸值大小变化，如图10105所示。单击按钮，

27、完成草绘曲线的创建，退出草绘环境。步骤4，创建齿轮轮廓线。在“基准”工具栏中单击按钮，系统弹出“曲线选项”菜单（图10106），在菜单中选择【从方程】选项后，单击【完成】。在系统提示下，从模型树中选取当前模型的坐标系，然后在“设置坐标”菜单（图10107）中选取【笛卡尔】选项，系统将打开一个文本编辑器窗口，如图10108所示。图10105 标准齿轮基本圆图10106 曲线选项图10107 设置坐标类型在文本编辑器窗口中，输入如所示的渐开线方程（图10108），完成后保存文件并关闭文本编辑器，返回主窗口。图10108 渐开线在“曲线：从方程”对话框中单击【确定】选项后，完成齿轮单侧渐开线的创建，

28、单击按钮，生成如图10109所示的齿廓曲线。步骤5，创建基准参照。单击“基准”工具栏中的按钮，系统弹出“基准点”对话框。按住Ctrl键，按照图10110所示选取基准点参照，完成后单击【确定】按钮，生成基准点参照PNT0。单击基准工具栏中的按钮，系统弹出“基准轴”对话框。按住Ctrl键，选取TOP平面和RIGHT平面作基准轴参照后，系统生成基准轴A_1，如图10111所示。单击基准工具栏中的按钮，系统弹出“基准轴”对话框。按住Ctrl键，选取基准轴A_1和基准点PNT0作基准平面参照,其参照种类都是【穿过】，系统生成基准平面DTM1，如图10112所示。图10109 齿廓曲线图10110 基准点

29、参照图10111 创建基准轴图10112 创建基准平面单击基准工具栏中的按钮，系统弹出“基准轴”对话框。按住Ctrl键，选取基准轴A_1和基准平面DTM1作基准平面参照,其参照种类分别为【偏移】和【穿过】，设定偏移角度为“-360/4/z”，单击【确定】，系统弹出如图10113所示的对话框，直接单击【是】后，系统生成基准平面DTM2，如图10114所示。图10113 对话框图10114 创建基准平面在模型树窗口中，右击DTM2平面后，在快捷菜单中选取【编辑】选项。在主菜单中，单击【工具】【关系】，系统显示“关系”对话框。工作区中，将DTM2的参数以符号表示，为d7，在“关系”对话框中，添加关系

30、：“$d7=-360/4/z”，单击【确定】，完成DTM2创建。说明符号d7前加$符号，是为了使d7能够接受负值。步骤6，镜像渐开线。选中前面所创建的渐开线后，单击“编辑特征”工具栏中的按钮，再选择DTM2平面作为镜像平面，系统生成镜像渐开线，如图10115所示。图10115 镜像渐开线图10116 拉伸截面草绘步骤7，创建拉伸特征。在“基础特征”工具栏中，单击按钮，进入拉伸特征工具操控板。选择FRONT平面作为草绘平面后，绘制如图10116所示的拉伸截面图。设拉伸特征的深度选项为，深度值为B。系统弹出如图10117所示的对话框，直接单击【是】。单击完成特征创建，如图10118所示。图1011

31、7 对话框图10118 拉伸特征在模型树窗口中，右击刚刚创建的拉伸特征后，在快捷菜单中选取【编辑】选项。在主菜单中，单击【工具】【关系】，系统显示“关系”对话框。工作区中，将拉伸特征的参数以符号表示，其厚度为d8，在“关系”对话框中，添加关系：“d8=B”，单击【确定】，完成拉伸特征创建，如图10119所示。图10119 拉伸实体特征图10120 齿廓曲线步骤8，创建齿廓曲线。在“基准”工具栏中单击按钮，打开“草绘”对话框。选取FRONT平面作为草绘平面后，调整草绘方向，使其指向拉伸实体特征，进入草绘环境。绘制如图10120所示的齿廓曲线后，单击按钮退出草绘环境。在模型树窗口中，右击刚刚创建的

32、齿廓曲线后，在快捷菜单中选取【编辑】选项。在主菜单中，单击【工具】【关系】，系统显示“关系”对话框。工作区中，将圆角半径以符号表示d9，在“关系”对话框中，添加关系：if Hax=1d9 = 0.38*Mendifif Hax1d9=0.46*Mendif单击【确定】，完成齿廓曲线创建。步骤9，创建第一个齿槽。选中前一步中创建的齿廓曲线后，单击“基础特征”工具栏中的按钮，系统自动将齿廓曲线作为拉伸截面。设拉伸深度选项为，调整拉伸方向如图10121所示，按下按钮创建切口,单击按钮完成拉伸切口创建，如图10122所示。图10121 拉伸切口方向图10122 拉伸切口步骤10，复制齿槽。在主菜单中，

33、单击【编辑】【特征操作】后，系统弹出“特征”菜单。使用旋转复制的方法绕基准轴A_1旋转“360Z”度，复制一个新的齿槽，如图10124所示。图10123 旋转轴图10124 完成特征复制在模型树窗口中，选中所复制的齿槽后，在其右键快捷菜单中选取【编辑】选项。在主菜单中，单击【工具】【关系】，系统显示“关系”对话框。工作区中，将齿槽的驱动尺寸用符号显示。在“关系”对话框中，添加关系：d17=360/Z单击【确定】退出“关系”对话框。步骤10，阵列齿槽。选中前一步中复制生成的齿槽后，单击“编辑特征”工具栏中的按钮，进入特征阵列工具操控板。选取阵列方法为“尺寸”后，选取旋转角度值为阵列驱动尺寸，输入

34、阵列成员间的间隔为“360Z”后，设阵列成员数为24，单击按钮完成齿槽阵列，如图10125所示。在模型树窗口中，选中所创建的齿槽阵列后，在其右键快捷菜单中选取【编辑】选项。在主菜单中，单击【工具】【关系】，系统显示“关系”对话框。工作区中，将尺寸阵列的驱动尺寸以符号表示，如图10126所示。图10125 阵列齿槽图10126 齿槽阵列参数在“关系”对话框中，添加关系：d20=360/Zp21=Z-1单击【确定】，完成特征阵列的创建。至此，使用参数驱动齿轮的轮齿已经全部创建完成，用户只需要修改Z、M和B的数值，然后再生齿轮，即可以得到各种不同规格的齿轮。齿轮创建步骤中的最核心步骤已经介绍完成，其

35、它一些修饰特征，如齿轮孔等，由用户自由设计，在此不作介绍。10.5 减速器装配前面简要介绍了减速器的一些关键零件的三维造型方法，其他零件都放在了本书配套光盘的“ExampleChap 10”中，用户可以自行设计这些零件，也可以直接使用光盘中的零件。减速器中，包括了箱体、箱盖、一对齿轮传动副、两根传动轴、两对轴承以及其它一些元件，如螺栓、螺母等组成。减速器中通过齿轮传动副的转动来传递运动，而两个齿轮分别安装于传动轴上。因此，将齿轮和传动轴首先装配成子组件，然后再将子组件装配到整个减速中。下面介绍减速器的装配过程。10.5.1 传动轴组件装配装配完成的传动轴组件1如图10127所示，它是由一个传动

36、轴、一个齿轮、一个键、两个垫圈、两个挡油圈及两个轴承组成，组件的分解视图如图10128所示。图10127 传动轴组件1图10128 传动轴组件1分解视图下面介绍组件的装配方法。步骤1，创建新文件。在主菜单中，单击【文件】【新建】，或者在“文件”工具栏中单击按钮，系统弹出“新建”对话框，选择新建文件“类型”为【组件】后，取“子类型”为缺省的【设计】，输入文件名称为“assemble_ part_1”，并取消【使用缺省模板】选项，单击【确定】按钮。在弹出的“新文件选项”对话框中，选择模板类型为“mmns_asm_design”后，直接单击【确定】按钮，进入组件环境。步骤2，复制文件。将本书配套光盘

37、下“ExampleChapt 10”中所有的文件拷贝到Pro/ENGINEER的当前工作目录。步骤3，放置传动轴。单击“工程特征”工具栏中的按钮，系统弹出“打开”对话框，选取“shaft_1.prt”文件后，单击【打开】按钮，导入传动轴shaft_1.prt的数据。系统自动进行装配工具操控板，选择自动约束类型为【缺省】，即使得组件的坐标系和元件坐标系重合，单击按钮，完成传动轴的放置，如图10129所示。图10129 传动轴1步骤4，向组件中添加键。单击“工程特征”工具栏中的按钮，系统弹出“打开”对话框，选取“bond_1.prt”文件后，单击【打开】按钮，导入键“bond_1.prt”的数据。

38、缺省状态下，系统使用的约束方式为“自动”，逐次添加图10130所示的约束参照。系统自动认别约束种类为【插入】和【匹配】。图10130 键的放置约束完成约束参照添加后，系统显示约束状态为“完全约束”，单击按钮，完成键的装配。得到组件如图10131所示。图10131 完成键装配步骤5，装配齿轮。单击“工程特征”工具栏中的按钮，系统弹出“打开”对话框，选取“gear_1.prt”文件后，单击【打开】按钮，导入轴承“gear_1.prt”的数据。图10132 约束参照1图10133 约束参照2缺省状态下，系统使用的约束方式为“自动”，逐次添加图10132图10134所示的约束参照。系统自动认别约束种类

39、全部为【匹配】。图10134 约束参照3图10135 完成齿轮装配完成约束参照添加后，系统显示约束状态为“完全约束”，单击按钮，完成齿轮的装配。得到组件如图10135所示。步骤6，装配垫圈。单击“工程特征”工具栏中的按钮，系统弹出“打开”对话框，选取“sleeve_1.prt”文件后，单击【打开】按钮，导入垫圈“sleeve_1.prt”的数据。缺省状态下，系统使用的约束方式为“自动”，逐次添加图10136和图10137所示的约束参照。系统自动认别约束种类为【对齐】和【匹配】。图10136 约束参照1图10137 约束参照2单击【放置】，进入“放置”上滑面板中，选择【匹配】约束后，设其“偏移”

40、类型为【重合】。完成后，系统显示约束状态为“完全约束”，单击按钮，完成垫圈的装配。得到组件如图10138所示。图10138 完成垫圈装配图10139 约束参照1步骤7，装配挡油圈。图10140 约束参照2图10141 完成挡油圈装配单击“工程特征”工具栏中的按钮，系统弹出“打开”对话框，选取“airproof_1.prt”文件后，单击【打开】按钮，导入挡油圈“airproof_1.prt”的数据。缺省状态下，系统使用的约束方式为“自动”，逐次添加图10139和图10140所示的约束参照。系统自动认别约束种类为【对齐】和【匹配】。单击【放置】，进入“放置”上滑面板中，选择【匹配】约束后，设其“偏

41、移”类型为【重合】。完成后，系统显示约束状态为“完全约束”，单击按钮，完成挡油圈的装配。得到组件如图10141所示。步骤8，装配轴承。单击“工程特征”工具栏中的按钮，系统弹出“打开”对话框，选取“bearing_1.prt”文件后，单击【打开】按钮，导入轴承“bearing_1.prt”的数据。缺省状态下，系统使用的约束方式为“自动”，逐次添加图10142和图10143所示的约束参照。系统自动认别约束种类为【对齐】和【匹配】。单击【放置】，进入“放置”上滑面板中，选择【匹配】约束后，设其“偏移”类型为【重合】。完成后，系统显示约束状态为“完全约束”，单击按钮，完成轴承的装配。图10142 约束

42、参照1图10143 约束参照2步骤9，在轴的另一侧装配垫圈、挡油圈和轴承。前面已经在齿轮的一端装配了垫圈、挡油圈和轴承，在另一端采用相同的方式装配垫圈、挡油圈和轴承，其约束参照如图10144图10146所示。图10144 垫圈装配参照图10145 挡油圈装配参照图10146 轴承装配参照至此，传动轴组件1的装配全部完成，如图10147所示。图10147 完成传动轴组件1的装配用相同的方法，对另一个传动轴组件进行装配，完成后的传动轴组件2如图10148所示。图10148 完成传动轴组件2的装配10.5.2 整体总装配将传动轴组件装配完成后，即可开始减速器的总装配，其装配过程如图10149所示。图

43、10149 减速器总装配过程下面具体介绍减速器的装配顺序。步骤1，创建新文件。在主菜单中，单击【文件】【新建】，或者在“文件”工具栏中单击按钮，系统弹出“新建”对话框，选择新建文件“类型”为【组件】后，取“子类型”为缺省的【设计】，输入文件名称为“assemble_ all”，并取消【使用缺省模板】选项，单击【确定】按钮。在弹出的“新文件选项”对话框中，选择模板类型为“mmns_asm_design”后，直接单击【确定】按钮，进入组件环境。步骤2，放置减速器箱体。单击“工程特征”工具栏中的按钮，系统弹出“打开”对话框，选取“cover_bottom.prt”文件后，单击【打开】按钮，导入传动轴

44、cover_bottom.prt的数据。系统自动进行装配工具操控板，选择自动约束类型为【缺省】，即使得组件的坐标系和元件坐标系重合，单击按钮，完成传动轴的放置。步骤3，装配轴承盖1单击“工程特征”工具栏中的按钮，从“打开”对话框中选取“bearing_cover _1.prt”文件后，单击【打开】按钮，导入轴承盖“bearing_cover _1.prt”的数据。图10150 轴承盖1装配参照缺省状态下，系统使用的约束方式为“自动”，逐次添加图10139和图10140所示的约束参照。系统自动认别约束种类为【对齐】和【匹配】。单击【放置】，进入“放置”上滑面板中，选择【匹配】约束后，设其“偏移”

45、类型为【偏距】，偏距值为2.5。完成后，系统显示约束状态为“完全约束”，单击按钮，完成轴承盖1的装配。步骤4，装配其它轴承盖。其余轴承盖的装配方法和轴承盖1的装配方法完全相同，都是使用【对齐】和【匹配】约束，【匹配】约束的“偏移”类型都是【偏距】，且偏距值为2.5。各轴承盖的装配约束如图10151图10153所示。轴承装配完成后，得到如图10-154所示的组件。图10151 轴承盖2装配约束图10152 轴承盖3装配约束图10153 轴承盖4装配约束图10154 完成轴承盖装配步骤5，组件布尔运算。在箱体上添加轴承盖后，模型中出现了体积干涉情况。这是因为在创建箱体模型时，没有考虑到轴承盖的装配

46、问题。在出现体积干涉时，可以利用Pro/ENGINEER的干涉检测和布尔运算功能来消除体积干涉。首先，利用“全局干涉”检测功能查找体积干涉点。在主菜单中，单击【分析】【模型】【全局干涉】后，系统弹出“全局干涉”对话框，如所示。在“计算”分组框中，选中【快速】选项后，单击对话框左下角的按钮，开始计算全局情况。完成后，系统自动在“结果”列表框中显示所有的干涉情况，如图10156所示。图10155 “全局干涉”对话框图10156 全局干涉检测结果在“全局干涉”对话框中，单击【显示全部】按钮后，工作区中即会以加亮显示所有的体积干涉情况，如图10157所示。可以看到，体积干涉全部发生在箱体和轴承盖之间。

47、下面使用布尔运动的方法消除体积干涉。图10157 体积干涉处图10158 “元件”对话框图10159 完成切除在主菜单中，单击【编辑】【元件操作】，系统弹出图10158所示的“元件”对话框。在“元件”对话框中，单击【切除】选项后，根据系统提示，在模型树中选取箱体元件后，在“选择”对话框中单击【确定】按钮，紧接着在系统提示下，在模型树中，选取轴承盖1，在“选择”对话框中单击【确定】按钮。“元件”对话框变成图10159所示，在其中单击【完成切除】选项后，系统即从箱体中切除与轴承盖1相重合的几何体积。使用同样的方法，解决另外三个轴承盖与箱体的几何干涉问题，完成后的箱体如所示。观察箱体零件的模型树，可

48、以发现，在模型树的最下端增加了四个“切出”标识，如所示。图10160 箱体零件图10161 “切出”标识步骤6，装配传动轴组件。单击“工程特征”工具栏中的按钮，从“打开”对话框中选取“assemble_part _1.prt”文件后，单击【打开】按钮，导入传动轴组件“assemble_part _1.prt”的数据。传动轴组件在减速器中是关键性的功能部件，它可以在箱体内转动，因此要使用连接约束。设传动轴组件的连接约束为“销钉”，其中包括了“轴对齐”和“平移”两种约束，其参照如图10162所示。设“平移”约束的“偏移”类型为【重合】，单击按钮，完成传动轴组件1的装配,如图10164所示。图101

49、62 “销钉”连接参照图10163 传动轴组件2装配参照传动轴组件2的也使用“销钉”连接进行装配，其装配参照如图10163所示，完成后，组件如图10165所示。图10164 装配传动轴组件1图10165 完成传动轴组件装配步骤7，装配箱盖。单击“工程特征”工具栏中的按钮，从“打开”对话框中选取“cover_top.prt”文件后，单击【打开】按钮，导入轴承盖“cover_top.prt”的数据。缺省状态下，系统使用的约束方式为“自动”，逐次添加图10166所示的约束参照。系统显示约束状态为“完全约束”，单击按钮，完成箱盖的装配。图10166 箱盖装配参照步骤8，螺栓等其它元件的装配。至此，减速

50、器的主要部件已经装配完成，除些之外，还需要装配螺栓等元件。由于这些比较简单，在此就不作介绍了，请用户自行设计。在装配螺栓时，由于数量较大，可以使用“重复装配”的方法以提高效率。最终，完成的减速器实体模型如图10167所示。在主菜单中，单击【视图】【分解】【分解视图】后，系统会自动创建一个分解视图，如图10168所示。如果用户对该分解视图不满意，可以使用前面介绍的位置调整方法自定义分解视图。图10167 总装配图图10168 分解视图10.6 减速器工程图绘制由于篇幅所限，减速器的工程图中，只介绍其装配图的绘制方法。需要说明的是，装配图和零件图的侧重点不同，因此画法也不同。绘制零件图的目的在于使

51、用二维图形表示出三维实体模型的外形和尺寸，因此，一般情况下，绘制零件图的要点在于对几何形状及尺寸的精确描述，这就要求使用各种视图和剖面来尽可能清楚地表示零件的三维结构，使用详细的标注说明零件的特征尺寸、公差以及加工要求等。而绘制装配图的目的在于表明组件的各个元件间的相互位置关系，以此来指导对组件的装配。因此，在装配图中，要求使用各种方法尽可能清楚地描述各个元件间的位置关系，另外还需要使用表格说明组件中各个元件的数量，作为装配时的指导。如图10169所示，为创建完成的装配图，可以看出，装配图中一共有三个视图，清楚地表示了减速器各个元件间的相对位置，另外，图中还附有表格，其中列出了减速器组件中所有

52、元件的名称及数量，并在图中用球标进行了标注。下面，就介绍减速器工程图的具体绘制方法。图10169 减速器装配图步骤1，创建新文件。在“文件”工具栏中，单击按钮，系统弹出“新建”对话框。在“类型”分组框中选择“绘图”选项，在“名称”文本框中输入工程图名称为“drawing_assemble_all”后，取消【使用缺省模板】选项，单击【确定】按钮。系统弹出“新制图”对话框，打开前面创建的减速器组件“assemble_all.prt”后，在“指定模板”分组框中选择【空】选项，并选择“方向”为【横向】，“大小”为【A0】，单击【确定】按钮，进入工程图环境。步骤2，设置工程图环境。在主菜单中，单击【文件

53、】【属性】，在弹出的“文件属性”对话框中，单击【绘图选项】选项后，在弹出的“选项”对话框中，设置绘图配置选项如表112所示。设置完成后，单击【确定】按钮，返回“文件属性”对话框，再单击【完成/返回】选项返回工作主窗口。表112 绘图配置选项配置选项含义缺省值修改值drawing_text_height设置文本高度0.156255projection_type确定创建投影视图的方法THIRD_ANGLEFIRST_ANGLEdim_leader_length箭头在尺寸界线外侧的尺寸线长度0.510draw_arrow_length引导箭头的长度0.18753draw_arrow_width引导箭

54、头的宽度0.06251draw_arrow_style箭头样式closedfilleddrawing_units绘图参数的单位inchmm步骤2，创建基本视图。单击“绘制”工具栏中的按钮，系统弹出“选取组合状态”对话框，如图10170所示，选中【无组合状态】选项后，单击【确定】按钮。在图形窗口中，选取视图的中心点位置后，系统弹出“绘图视图”对话框，同时在图形窗口中以缺省的选项显示减速器组件，如图10171所示。图10170 “选取组合状态”对话框图10171 缺省组件在“绘图视图”对话框的“类型”分组框中，选择“视图类型”，在“视图方向”分组框中，选取定向方法为【查看来自模型的名称】选项后，在

55、模型视图名列表框中，选取【bottom】选项，并单击【应用】按钮。在“绘图视图”对话框的“类型”分组框中，单击【比例】选项，在“比例和透视图选项”框中，选择【定制比例】选项，并在文本框中输入比例为0.6，单击【应用】。在“绘图视图”对话框的“类型”分组框中，单击【视图显示】选项，在“显示线型”下拉列表框中，选择【无隐藏线】选项，在“相切边显示样式”下拉列表框内，选择【无】选项，单击【确定】，返回工作区，得如图10174所示的主视图。图10172 “视图方向”分组框图10173 bottom方向步骤3，创建投影视图1。选中主视图后，右键单击，在快捷菜单中，选择【插入投影视图】选项。鼠标上即附着一

56、个白色边框，并随着鼠标移动。移动鼠标，使白色边框移动到主视图的下方后，单击放置投影视图，如图10175所示。图10174 主视图图10175 投影视图右键单击投影视图，在快捷菜单中选择【属性】选项，系统弹出“绘图视图”对话框。在“类型”列表框中，单击【剖面】选项，并在“剖面选项”分组框中，选取【2D剖面】选项。单击按钮，在“剖面”列表框中自动新建一组剖面，在“名称”列表框内，选取【创建新】选项后，在系统弹出的“剖截面创建”菜单中，直接单击【完成】选项，输入截面名为“A”后，单击按钮。系统弹出“设置平面”菜单，在模型树中，选取ADTM1基准平面，系统自动创建与一个与ADTM1基准平面相重合的剖面

57、。在“绘图视图”对话框的“类型”列表框内，选择【视图显示】选项。在“显示线型”下拉列表框中，选择【无隐藏线】选项，在“相切边显示样式”下拉列表框内，选择【无】选项，单击【确定】，返回工作区，得到如所示的投影视图。图10176 投影视图1步骤4，在主视图中，创建剖面。右击主视图，在快捷菜单中，选取【属性】选项，系统弹出“绘图视图”对话框。在“类型”列表框内，选取【剖面】选项后，在“剖面选项”分组框中，选取【2D剖面】选项。单击按钮，在“剖面”列表框中自动新建一组剖面，在“名称”列表框内，选取【创建新】选项，在系统弹出的“剖截面创建”菜单中，直接单击【完成】选项，输入截面名为“B”后，单击按钮。在

58、系统弹出的“设置平面”菜单中选取【产生基准】选项，系统弹出“基准平面”菜单（图10177），选取【穿过】选项后，在主视图中，选取图10178所示的两个旋转轴作为剖面的参照基准。在“基准平面”菜单中，单击【完成】选项，完成剖面B的创建。图10177 “基准平面”菜单图10178 剖面参照基准系统返回“绘图视图”对话框，在“剖切区域”下拉列表框中，选取【局部】选项后，在主视图中选取剖面中心，并绘制如图10179所示的样条曲线，单击中键结束。单击【应用】按钮，应用剖面，得如图10180所示的主视图。图10179 样条曲线图10180 完成的剖面单击按钮，在“剖面”列表框中自动新建一组剖面，在“名称”

59、列表框内，选取【创建新】选项，在系统弹出的“剖截面创建”菜单中，直接单击【完成】选项，输入截面名为“C”后，单击按钮。系统弹出“设置平面”菜单，在模型树中，选取ASM_TOP基准平面，系统自动创建与一个与ASM_TOP基准平面相重合的剖面。系统返回“绘图视图”对话框，在“剖切区域”下拉列表框中，选取【局部】选项后，在主视图中选取剖面中心，并绘制如图10181所示的样条曲线，单击中键结束。单击【应用】按钮，应用剖面，得如图10182所示的主视图。图10181 样条曲线图10182 主视图步骤5，创建投影视图2。选中主视图后，右键单击，在快捷菜单中，选择【插入投影视图】选项。鼠标上即附着一个白色边框，并随着鼠标移动。移动鼠标，使白色边框移动到主视图的右方后，单击放置投影视图，如图10183所示。右键单击投影视图，在快捷菜单中选择【属性】选项，系统弹出“绘图视