基于PROE的齿轮泵三维实体设计.docx

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基于PROE的齿轮泵三维实体设计

计算机辅助产品设计实训说明书

题目：

基于Proe的齿轮泵

三维实体设计

学院：

机电工程学院

专业：

机械设计制造及其自动化

学生姓名：

饶炎林

学号：

1001120324

指导教师：

杨晓清

2011年12月30日

前言··························································1

1齿轮泵概述············································2

1.1用途··················································2

1.2特点··················································2

1.3适用对象··············································2

2齿轮泵零件设计步骤····································2

2.1泵盖的三维实体设计步骤···································2

2.2齿轮轴的三维实体设计步骤·································3

2.3齿轮泵泵体的三维实体设计步骤······························6

3齿轮泵的装配流程图····································8

3.1组件的建立·············································8

3.2主动齿轮轴的装配········································8

3.3泵盖的装配·············································8

3.4齿轮泵的完整装配图·······································9

总结····················································11

参考文献··············································12

前言

当今社会，是机械化的社会，是自动化的社会，齿轮泵在社会生产活动的许多领域中发挥着日益重要的作用。

齿轮泵主要由齿轮泵泵体、泵盖、主动齿轮轴、从动齿轮轴、小垫片、填料、填料压盖、锁紧螺母、钢珠、钢珠定位圈、弹簧、螺塞、垫片、圆柱销、螺栓、垫圈、等零部件组成。

本论文是基于PRO/E的齿轮泵三维实体设计。

其中对零件的三维实体设计过程中运用到的PRO/E造型命令主要有拉伸命令、旋转命令、孔的生成命令、倒角命令等。

齿轮泵的零部件中相对难以设计的零部件主要有主动齿轮轴、齿轮泵泵体和泵盖的三维实体设计。

通过对PRO/E齿轮泵的装配体组成零件的三维实体设计和装配，深入了解运用CAD/CAM程序软件（PRO/E）。

使我们掌握利用PRO/E进行机械零件设计的工程设计方法，建立PRO/E机械设计的整体思路。

1齿轮泵概述

1.1用途

适用于输送不含固体颗粒和纤维，无腐蚀性，温度不高于80度，粘度为5×10ˉ6～1.5×10ˉ3m/s（5－1500cSt）的润滑油和性质类似润滑油的其他液体以及用于液压传动系统。

1.2特点

本系列齿轮泵主要有齿轮、轴、泵体、泵盖等组成。

齿轮经氮化处理有较高的硬度和耐磨性。

和轴一同安装在可更换的轴套内运转。

泵内全部零件的润滑均在泵工作时利用输送介质而自动达到。

1.3适用对象

在输油系统中可以作传输，增压泵；

在燃油系统中可以作输送、加压、喷射的燃油泵；

在液压传动系统中可用作提供液压动力的液压泵；

在一切工业领域中，均可坐润滑油泵用。

2齿轮泵零件三维实体设计步骤

2.1泵盖的三维实体设计步骤

（1）、建立新文件

单击工具栏中的“创建新文件”图标，在弹出的新建对话框的“类型”栏中选择“零件”项，在“名字”文本框中输入BENGGAI.PRT，弹出“新文件选项”对话框，选择mmns_part_solid选项，单击“确定”按钮，进入绘图界面。

（2）、设置绘图基准面。

选择界面右端绘图工具栏中的“拉伸”按钮，窗口下面出现拉伸功能菜单，依次选择“放置”—“定义”项，弹出“草绘”对话框，选择FRONT基准面为草绘平面，单击“草绘”对话框中的“草绘”命令，接受默认参照方向进入草绘模式。

（3）、绘制草图。

使用界面右端绘图工具栏中的绘图按钮绘制泵盖外形。

使用标注修改草图尺寸，选择

“确认”按钮，完成草绘特征。

（4）、生成拉伸实体特征。

在“拉伸”功能菜单中分别选择“实体”

和“两侧”按钮，输入拉伸高度，再选择右侧

按钮，完成拉伸特征如图2-1所示。

（5）、选择界面右端绘图工具栏中的拉伸按钮，再选择界面下端拉伸工具栏中的“去除材料”按钮。

以FRONT面为基准平面，进入草绘界面，以上一个草绘平面中的泵盖外形为参照，按要求绘制各种孔和定位孔位置尺寸。

最后得到一个完整的齿轮泵泵盖三维实体如图2-2所示。

图2-1拉伸后生成的泵盖三维实体图2-2拉伸孔后生成的泵盖三维实体

2.2齿轮轴的三维实体设计步骤

2.2.1轴的三维实体设计步骤

（1）建立新文件

单击工具栏中的“创建新文件”图标，在弹出的新建对话框的“类型”栏中选择“零件”项，在“名字”文本框中输入ZHUDONGCHILUNZHOU.PRT，弹出“新文件选项”对话框，选择mmns_part_solid选项，单击“确定”按钮，进入绘图界面。

（2）创建旋转特征

单击工具栏中的“旋转”按钮，进入旋转特征创建环境。

单击工具栏的“放置”—“定义”按钮，选择TOP平面作为草绘平面，接收系统提供的默认参照系，进入草绘。

绘制如设计图纸所给的主动齿轮轴的草图，按绘图要求修改尺寸，完成后单击工具栏中的

按钮，退出草绘。

选择旋转角度为360°，单击提示区中的

按钮，完成旋转实体创建。

（3）倒角特征创建

单击工具栏中的“倒角工具”按钮，进入倒角特征创建工作区。

选择类型为“45°xD”，直径修饰改为1，完成创建倒角实体图。

得到的轴三维实体如图2-3所示。

图2-3旋转后生成的轴的实体图图2-4参数对话框

2.2.2齿轮的三维实体设计步骤

（1）齿轮参数的设定。

单击“工具”→“参数”，弹出参数对话框，单击

添加参数，齿轮2参数名及值如下图2-4参数对话框所示：

（2）插入齿轮各值间的关系。

单击“工具”→“关系”，在弹出的对话框中输入齿轮各值的关系式，如下：

ha=m

hf=1.25*m

da=m*（z+2）

d=m*z

db=d*cos（angle）

df=m*（z-2.5）

完成后的关系对话框如图2-5所示：

图2-5关系对话框图2-6齿轮基本圆尺寸的切换

（3）重生成参数。

点击“重生成”按钮

，再选择“工具”→“关系”，在弹出的对话框中可以看到以往设置为零的选项会生成尺寸。

（4）创建齿轮基本圆。

绘制四个同心圆。

用关系将四个圆的尺寸变为标准值。

选择“工具”点击确定按钮，再单击再生成按钮

→“关系”，弹出关系对话框，在其中输入如下关系：

d3=da；d2=d；d1=db；d0=df。

得到新圆如图2-6所示。

（5）渐开线的创建。

用方程创建齿轮中齿的轮廓——渐开线。

如图2-7所示。

图2-7渐开线的创建图2-8镜像后的渐开线

（6）镜像渐开线。

选择第一段渐开线，单击“镜像”按钮

，系统弹出镜像面板对话框，并要求选择一个项目进行镜像，选择先前创建的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。

镜像后的渐开线如图2-8所示。

（6）创建齿形。

首先在工具栏内单击

按钮，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，选择“FRONT”面作为草绘平面，接受系统默认的参考平面，单击“草绘”进入草绘环境。

其次绘制如图2-9所示的二

维草图。

接着开始拉伸齿形。

在拉伸特征定义操控面板中选取“实体”按钮，拉伸深度可暂时不定，单击

完成拉伸，如图2-10所示。

图2-9齿形的草绘图图2-10齿形的初步拉伸

最后运用“关系”将齿形标准化。

单击“工具”→“关系”，系统会弹出“关系”对话框，再单击初步拉伸成的齿形，发现视图中会出现两个尺寸：

齿宽d8和圆角半径d9。

在关系对话框中输入关系式，d8=b；ifhax>=1，d9=0.38*m，endif；ifhax<1，d9=0.46*m，endif。

再单击“确定”按钮。

点击“再生成”按钮，得到标准齿型。

（7）齿的复制和阵列。

单击“编辑”→“特征操作”，在弹出的“菜单管理器”中选择“复制”→“移动”→“完成”，选定创建的齿，单击“完成”→“旋转”→“曲线/边/轴”，选择“A-1”轴，单击“正向”，在“输入旋转角度”中输入“360/z”，单击

，再单击“菜单管理器”中的“完成移动”，尺寸参数先不予考虑，单击“完成”，再单击“组元素”中的“确定”，完成一个齿轮的复制。

选定复制的齿，单击“阵列”按钮

，点击图中的尺寸，变其值为“360/z”，在“阵列操控面板”输入阵列个数为“14”，单击

按钮，完成齿的初步阵列。

接着运用“关系”完成齿轮齿的全部创建。

单击“工具”→“关系”，系统弹出“关系”对话框，点击所阵列的五个齿，此时会发现其中出现齿数的标注p17，在“关系”对话框中输入如下关系：

p17=z-1。

单击“确定”，“重生成”

，完成齿轮齿数的创建，

这样就完成了主动齿轮轴的三维实体创建，如图2-11所示。

图2-11主动齿轮轴

2.3齿轮泵泵体的三维实体设计步骤

2.3.1泵腔外形的三维实体设计步骤

（1）、创建新文件。

单击界面上部工具栏中的“新建文件”按钮，出现“新建”对话框。

在这个对话框的“类型”栏中选择“零件”按钮，在“名称”文本框内输入CHILUNBENGBENGTI.PRT，单击“确定”按钮，弹出“新文件选项”对话框，选择mmns_part_solid选项，单击“确定”按钮，进入绘图界面。

（2）、设置绘图基准面。

选择界面右端绘图工具栏中的“拉伸”按钮，窗口下面出现拉伸功能菜单，依次选择“放置”—“定义”项，弹出“草绘”对话框，选择FRONT基准面为草绘平面，单击“草绘”对话框中的“草绘”命令，接受默认参照方向进入草绘模式。

（3）、绘制草图。

使用界面右端绘图工具栏中的绘图按钮绘制泵体外形。

使用标注修改草图尺寸，选择

“确认”按钮，完成草绘特征。

（4）、生成拉伸实体特征。

在“拉伸”功能菜单中分别选择“实体”

和“两侧”按钮，输入拉伸高度24，再选择右侧

按钮，完成拉伸特征。

如图2-12所示。

图2-12拉伸后的实体图2-13螺纹孔的绘制

（5）、选择界面右端绘图工具栏中的拉伸按钮，再选择界面下端拉伸工具栏中的“去除材料”按钮。

以FRONT面为基准平面，进入草绘界面，以上一个草绘平面中的泵体外形为参照，按要求绘制螺纹孔和定位孔位置尺寸。

如图2-13所示，选择

“确认”按钮。

（6）、生成螺纹修饰。

依次选择界面主菜单中的“插入”—“修饰”—“螺纹”项。

弹出“修饰：

螺纹”对话框，按绘图要求修饰螺纹孔。

2.3.2生成支座外形

（1）、设置绘图基准面。

选择界面右端绘图工具栏中的“拉伸”按钮，窗口下面出现拉伸功能菜单，依次选择“放置”—“定义”项，弹出“草绘”对话框，选择FRONT基准面为草绘平面，单击“草绘”对话框中的“草绘”命令，接受默认参照方向进入草绘模式。

（2）、绘制草图。

使用界面右端绘图工具栏中的绘图按钮绘制泵体支座外形。

使用标注修改草图尺寸，选择

“确认”按钮，完成草绘特征。

（3）、生成拉伸实体特征。

在“拉伸”功能菜单中分别选择“实体”和“两侧”按钮，输入拉伸高度16，再选择右侧

按钮，完成拉伸特征。

如图2-14所示。

图2-14拉伸支座后的实体图2-15齿轮泵泵体

2.3.3生成进出油口外形

（1）、选择界面右端的“拉伸”按钮，窗口下面出现他的功能菜单，依次选择“放置”—“定义”项，弹出“草绘”对话框，选择泵腔外形外侧中的左侧平面为草绘平面，单击“草绘”对话框中的“草绘”命令，接受默认参照方向进入草绘模式。

（2）、绘制草图。

使用界面右端工具栏中的绘图按钮绘制油口外形，按要求修改草图尺寸。

选择

“确认”按钮，完成草绘特征。

（3）、生成拉伸实体特征。

在“拉伸”功能菜单中分别选择“实体”和“两侧”按钮，输入拉伸高度7，再选择右侧

按钮，完成拉伸特征。

（4）、生成进、出油口螺纹孔。

单击工具栏中的孔工具按钮，窗口出现“孔工具”功能菜单，单击放置，主参照选择油口的中心线，激活此参照，选择油口端面。

在界面下端的菜单栏中分别选择“标准孔”：

ISO、“螺钉尺寸”：

M18x2、“单侧”：

20，再选择锥孔按钮。

单击“形状”，打开“形状”上滑面板。

按照作图要求的尺寸进行各项设置。

（5）、将生成的油口以RIGHT基准面为对称平面进行镜像，得到另外一个油口。

最后完成齿轮泵泵体的三维实体创建，如图2-15所示。

3齿轮泵的装配流程图

3．1组件的建立

单击界面上部工具栏中的“新建文件”按钮，出现“新建”对话框。

在这个对话框的“类型”栏中选择“组件”按钮，在“名称”文本框内输入CLBZPT.ASM，单击“确定”按钮，弹出“新文件选项”对话框，选择mmns_asm_design选项，单击“确定”按钮，进入装配界面。

3.2主动齿轮轴的装配

首先选择界面右边工具栏

按钮，将主动齿轮轴添加到组件，然后选择约束类型为“对齐”，单击界面上部的“放置”按钮，选择元件参照如图3-1所示。

接着点击新建约束，选择约束类型为“配对”，选择参照平面如图3-2所示。

确定后得到主动齿轮轴的装配图如图3-3所示。

图3-1对齐元件参照图3-2配对元件参照

图3-3主动齿轮轴的装配图

3.3泵盖的装配

首先选择界面右边工具栏

按钮，将泵盖添加到组件，然后选择约束类型为“对齐”，单击界面上部的“放置”按钮，选择元件参照如图3-4所示。

接着点击新建约束，选择约束类型为配对约束，选择参照平面如图3-5所示。

同理建立另一个“对齐”的约束。

确定后得到主动齿轮轴的装配图如图3-6所示。

图3-4对齐元件参照图3-5对齐元件参照

图3-6泵盖的装配

3.4齿轮泵的完整装配图

参照章节3.2和章节3.3，同理可以装配其他剩下的零件，最后得到完整的齿轮泵装配图如图3-7和图3-8所示。

选取“视图菜单”/“分解”/“分解视图”可以得到如图3-9的齿轮泵的爆炸图。

图3-7齿轮泵的完整装配图

图3-8齿轮泵的完整装配图

图3-9齿轮泵的爆炸图

总结

持续两个星期的计算机辅助产品设计实训就此画上句号。

在这短短的两个星期的时间里，我们付出了许多，也收获了许多，也感慨颇多。

首先，要在这里感谢指导我们的杨老师，如果没有杨老师在我们实习过程中遇到困难的时候耐心的教导，我相信我们不可能这么顺利的凭借自己的努力完成了此次的实训。

其次，通过本次实训的练习，我养成认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风，因为在用设计软件作图的时候，需要非常的细心，不能有一丝一毫的差错，只有这样画出来的作品才合格，只有认认真真的投入到作品的制作中去，才能发现种种问题以及不足之处，并且更好的解决这些遇到的问题，改正一些没有做好的地方。

例如一些标注的地方或者是螺纹的扫描，都需要我们很仔细的确定数据才能完成。

整个设计通过软件和硬件上的调试，我想这对我以后的学习和工作都将会有很大的帮助，在这次设计中遇到了许多实际性的问题，在实际设计中才发现，书本上的理论知识和在实际运用中还是的还是有一定出入的，而且要不断更正以前的错误思维，一切必须靠自己一点一滴的解决，在解决的过程中你会发现自己子在飞速的提升。

这也激发了我今后努力学习的兴趣，我想这将对我以后的学习状态产生积极的影响。

其次，这次实习让我成分认识到团队合作的重要性，只有分工协作才能保证这个项目有条不紊。

并且，有我们的实习导师杨老师的帮助，实习过程过程中的疑惑，杨老师总会耐心的讲解，给我们的设计以极大的帮助，是我们受益匪浅，通过实习我知道了学习的重要性，理论和实际结合的重要意义，学会了坚持、耐心和努力，这将是我以后学习和工作的最好榜样。

我在设计的过程中遇到困难的时候，就会和同学们互相讨论，互相学习，互相帮助。

所以我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。

某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。

实习中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。

团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。

而这次实习也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。

总而言之，这一次的实训让我受益匪浅。

参考文献

[1]焦永和.机械制图[M].北京：

北京理工大学出版社，2001.

[2]陈国聪.CAD/CAM使用软件Pro/ENGINEER（2001）训练教程[M].北京：

高等教育出版社，2003.

[3]周四新，青芳.Pro/ENGINEERWildfire基础设计[M].北京：

机械工业出版社，2005.

[4]周四新，青芳.Pro/ENGINEERWildfire高级设计[M].北京：

机械工业出版社，2003.

[5]詹友刚.Pro/ENGINEER中文野火版教程——通用模块[M].北京：

清华大学出版社，2003.

[6]林龙震.Pro/ENGINEERWildfire基础设计[M].北京：

电子工业出版社，2004.

[7]刘朝儒.机械制图[M].北京：

高等教育出版社，2001.