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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于Pro/E的齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 簡介：
- 利用Pro/Engineer將齒輪進(jìn)行參數(shù)化建模，借助VS2005將Pro/Engineer進(jìn)行二次開發(fā)，創(chuàng)建菜單和對(duì)話框。從而構(gòu)建出簡易的齒輪設(shè)計(jì)系統(tǒng)。
- 詳細(xì)介紹：
- 齒輪種類繁多，不同場合所需的齒輪結(jié)構(gòu)和尺寸又有所不同，傳統(tǒng)的齒輪開發(fā)已經(jīng)不能很好滿足市場需求。隨著三維CAD技術(shù)的不斷發(fā)展，及在機(jī)械領(lǐng)域中的不斷應(yīng)用，對(duì)加速產(chǎn)品開發(fā)、提高品質(zhì)及降低成本起著關(guān)鍵作用。對(duì)直齒圓柱齒輪、直齒圓錐齒輪、蝸桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)合CAD技術(shù)，對(duì)這些齒輪進(jìn)行參數(shù)化三維設(shè)計(jì)，有利于提高齒輪的設(shè)計(jì)效果。 首先，是對(duì)幾種常用齒輪進(jìn)行參數(shù)化建模。分析齒輪結(jié)構(gòu)特征，建立數(shù)學(xué)模型，采用Pro/Engineer4.0造型軟件，根據(jù)齒輪的基本參數(shù)（齒數(shù)、模數(shù)、壓力角等）進(jìn)行特征建模。 其次，創(chuàng)建下拉菜單和對(duì)話框。以Visual Studio2005為編程工具，利用Pro/Engineer4.0進(jìn)行二次開發(fā)，在Pro/E造型軟件中創(chuàng)建“齒輪”下拉菜單和人機(jī)互動(dòng)的對(duì)話框。 最后，在上述基礎(chǔ)上構(gòu)建齒輪三維參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了給定齒輪基本參數(shù)后，自動(dòng)生成所對(duì)應(yīng)的齒輪三維圖形。 該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，可以大大減輕設(shè)計(jì)人員的繁重工作、提高效率、降低成本。對(duì)其它零件的參數(shù)化設(shè)計(jì)有較好的借鑒作用。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：傳統(tǒng)的齒輪設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中，涉及到的齒輪參數(shù)較多，計(jì)算非常煩瑣復(fù)雜，這導(dǎo)致齒輪設(shè)計(jì)的效率、可靠性及準(zhǔn)確性都大大降低。為了縮短開發(fā)周期、減少開發(fā)費(fèi)用、提高齒輪設(shè)計(jì)質(zhì)量、減少重復(fù)工作，提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。 思路：將Pro/E進(jìn)行二次開發(fā)，創(chuàng)建便捷的人機(jī)對(duì)話界面，對(duì)齒輪進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- CAD技術(shù)對(duì)于大多數(shù)用戶來說，僅僅是一個(gè)畫圖工具，與傳統(tǒng)的紙制圖紙相比，CAD更利于保存與修改。本質(zhì)上依然是手工設(shè)計(jì)，沒有解決關(guān)鍵問題。它們存在著某些嚴(yán)重不足，主要是：無法支持快速的設(shè)計(jì)修改和有效地利用以前的設(shè)計(jì)結(jié)果；無法很好地支持設(shè)計(jì)的一致性維護(hù)工作；不符合工程設(shè)計(jì)人員的習(xí)慣；無法支持并行設(shè)計(jì)過程。 利用Pro/E對(duì)齒輪進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，可以大大提高設(shè)計(jì)效率，避免了重復(fù)工作。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 由于齒輪在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極其廣泛，所以對(duì)齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)還可以大大減輕設(shè)計(jì)人員的繁重工作、提高效率、縮短周期、降低成本，加快產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和上市的速度。因此，開發(fā)一套高效生成齒輪模型的參數(shù)化系統(tǒng)具有重大意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 齒輪種類繁多，不同場合所需的齒輪結(jié)構(gòu)和尺寸又有所不同，傳統(tǒng)的齒輪開發(fā)已經(jīng)不能很好滿足市場需求。隨著三維CAD技術(shù)的不斷發(fā)展，及在機(jī)械領(lǐng)域中的不斷應(yīng)用，對(duì)加速產(chǎn)品開發(fā)、提高品質(zhì)及降低成本起著關(guān)鍵作用。對(duì)直齒圓柱齒輪、直齒圓錐齒輪、蝸桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)合CAD技術(shù)，對(duì)這些齒輪進(jìn)行參數(shù)化三維設(shè)計(jì)，有利于提高齒輪的設(shè)計(jì)效果。 首先，是對(duì)幾種常用齒輪進(jìn)行參數(shù)化建模。分析齒輪結(jié)構(gòu)特征，建立數(shù)學(xué)模型，采用Pro/Engineer4.0造型軟件，根據(jù)齒輪的基本參數(shù)（齒數(shù)、模數(shù)、壓力角等）進(jìn)行特征建模。 其次，創(chuàng)建下拉菜單和對(duì)話框。以Visual Studio2005為編程工具，利用Pro/Engineer4.0進(jìn)行二次開發(fā)，在Pro/E造型軟件中創(chuàng)建“齒輪”下拉菜單和人機(jī)互動(dòng)的對(duì)話框。 最后，在上述基礎(chǔ)上構(gòu)建齒輪三維參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了給定齒輪基本參數(shù)后，自動(dòng)生成所對(duì)應(yīng)的齒輪三維圖形。 該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，可以大大減輕設(shè)計(jì)人員的繁重工作、提高效率、降低成本。對(duì)其它零件的參數(shù)化設(shè)計(jì)有較好的借鑒作用。
獲獎(jiǎng)情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- 隋明陽 史藝農(nóng).機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[J].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002，2 溫建民 任倩 于廣濱.Pro/E Wildfire 3.0三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)于工程范例[J].北京：清華大學(xué)出版社，2008，5 張繼春.Pro/ENGINEER二次開發(fā)實(shí)用教程[M].北京：北京大學(xué)出版社，2003 李世國.Pro/toolkit程序設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003，7
同類課題研究水平概述
- 當(dāng)前，齒輪設(shè)計(jì)的理論已經(jīng)相當(dāng)成熟，資料也非常完善，但是其設(shè)計(jì)過程依然很煩瑣。針對(duì)這一情況，國內(nèi)外許多大型商業(yè)軟件也逐漸開始在自己的軟件內(nèi)部開發(fā)適用于齒輪設(shè)計(jì)的專用插件，但其齒輪設(shè)計(jì)部分多數(shù)比較簡單，且參數(shù)較少，只能適用于一般設(shè)計(jì)要求。如針對(duì)齒輪三維建模，中端三維軟件CAD提供了其設(shè)計(jì)原型，但無論是其對(duì)齒輪齒廓的特征的精確描述，還是由三維模型到二維工程圖紙的轉(zhuǎn)換等功能都沒有提供很好的解決方案。雖然其支持三維模型/二維工程圖的轉(zhuǎn)換功能，但是轉(zhuǎn)換過程中的圖幅的選擇，尺寸標(biāo)注，齒輪技術(shù)參數(shù)表內(nèi)數(shù)據(jù)的更新等技術(shù)問題都沒有得到很好的解決，還需靠人工逐一檢驗(yàn)修改，造成重復(fù)勞動(dòng)，也容易出錯(cuò)。目前，以三維實(shí)體造型為基礎(chǔ)的CAD在我國方興未艾，國際著名的CAD軟件商紛紛登陸中國市場，國內(nèi)許多大學(xué)、科研院所也著力于各種CAD平臺(tái)的二次開發(fā)以及自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CAD軟件開發(fā)，各種三維CAD軟件不斷出現(xiàn)。比較優(yōu)秀的國外軟件有Pro/Engineer、UG、SolidWorks等。 關(guān)于齒輪類零件的參數(shù)化設(shè)計(jì)，國內(nèi)外很多學(xué)者都在進(jìn)行研究。李燕基于Pro/E齒輪三維特征造型和利用Program實(shí)現(xiàn)齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)；任春紅介紹了Pro/E參數(shù)化設(shè)計(jì)的功能，并進(jìn)行漸開線齒輪設(shè)計(jì)；朱鳳芹在Pro/E環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了直齒圓柱齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)等。
