JS088403张睿

三维CAD课程设计说明书题目：二级圆柱齿轮减速器造型设计院（部）：应用技术学院专业：机械制造及其自动化班级：机设0884班学生姓名：张睿（03）指导教师：谭加才何丽红完成日期： 2011年01月 09日湖南工程学院课程设计任务书设计题目：二级圆柱齿轮减速器造型设计院（部）应用技术学院专业机械设计制造及其自动化班级机设0884 班指导老师谭加才何丽红一、目的：学习机械产品CAD设计基本方法，巩固课程知识，提高动手实践能力，进一步提高运用计算机进行三维造型及装配设计、工程图绘制方面的能力，了解软件间的数据传递交换等运用，掌握CAD软件应用。

二、基本任务：结合各人已完成机械原理、机械设计等课程设计成果，综合应用UG等CAD软件完成齿轮减速器三维实体造型及工程图设计。

三、设计内容及要求1）减速器零部件三维造型设计。

建模必须依据设计图纸表达出零件的主要外形特征与内特征，对于细部结构，也应尽量完整的表达。

2）应用工程图模块转化生成符合国家标准二维工程图。

装配图上应标注外形尺寸、安装尺寸、装配尺寸以及技术特性数据和技术要求，并应有完整的标题栏和明细表。

零件工程图上应包括制造和检验零件所需的内容，标注规范（如形位公差、粗糙度、技术要求，对齿轮还要有啮合参数表等）。

3）减速器虚拟装配。

将各零件按装配关系进行正确定位，并生成爆炸图。

4）撰写课程设计说明书。

说明书应涵盖整个设计内容，包括总体方案的确定，典型零件造型的方法，工程图生成过程，虚拟装配介绍，心得体会（或建议）等，说明书的字数不少于3千字。

四、进度安排：第一天：布置设计任务，查阅资料，拟定方案，零部件造型设计；第二天：零部件造型设计；第三天：工程图生成；第四天：虚拟装配、撰写说明书；第五天：检查、答辩目录第一章前言 (1)第二章零件三维造型建模1、箱盖造型设计 (7)2、箱底造型设计 (16)3、窥视孔及窥视盖造型设计 (19)第三章生成工程图1、Ⅲ轴的工程图 (26)2、箱盖的工程图 (27)第四章虚拟装配1、轴承盖垫片安装 (31)2、轴承盖的安装 (32)3、滚动轴承的安装 (33)4、挡油盘的安装 (34)5、轴的安装 (35)6、键的安装 (36)第五章心得体会 (37)附录 (38)参考文献 (42)第一章前言UG NX的技术UG是Unigraphics的缩写，这是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。

它在诞生之初主要基于工作站，但随着PC 硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的增长，目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。

UG的开发始于1990年7月，它是基于C语言开发实现的。

UG NX是一个在二和三维空间无结构网格上使用自适应多重网格方法开发的一个灵活的数值求解偏微分方程的软件工具。

其设计思想足够灵活地支持多种离散方案。

因此软件可对许多不同的应用再利用。

一个给定过程的有效模拟需要来自于应用领域(自然科学或工程)、数学(分析和数值数学)及计算机科学的知识。

然而，所有这些技术在复杂应用中的使用并不是太容易。

这是因为组合所有这些方法需要巨大的复杂性及交叉学科的知识。

最终软件的实现变得越来越复杂，以致于超出了一个人能够管理的范围。

一些非常成功的解偏微分方程的技术，特别是自适应网格加密（adaptivemeshrefinement）和多重网格方法在过去的十年中已被数学家研究，同时随着计算机技术的巨大进展，特别是大型并行计算机的开发带来了许多新的可能。

UG的目标是用最新的数学技术，即自适应局部网格加密、多重网格和并行计算，为复杂应用问题的求解提供一个灵活的可再使用的软件基础。

UG NX的结构一个如UG NX这样的大型软件系统通常需要有不同层次抽象的描述。

UG具有三个设计层次，即结构设计(architecturaldesign)、子系统设计(subsystemdesign)和组件设计(componentdesign)。

至少在结构和子系统层次上，UG是用模块方法设计的并且信息隐藏原则被广泛地使用。

所有陈述的信息被分布于各子系统之间。

UG NX的优势来自Siemens PLM 的NX使企业能够通过新一代数字化产品开发系统实现向产品全生命周期管理转型的目标。

NX 包含了企业中应用最广泛的集成应用套件，用于产品设计、工程和制造全范围的开发过程。

如今制造业所面临的挑战是，通过产品开发的技术创新，在持续的成本缩减以及收入和利润的逐渐增加的要求之间取得平衡。

为了真正地支持革新，必须评审更多的可选设计方案，而且在开发过程中必须根据以往经验中所获得的知识更早地做出关键性的决策。

NX 是UGS PLM 新一代数字化产品开发系统，它可以通过过程变更来驱动产品革新。

NX 独特之处是其知识管理基础，它使得工程专业人员能够推动革新以创造出更大的利润。

NX 可以管理生产和系统性能知识，根据已知准则来确认每一设计决策。

NX 建立在为客户提供无与伦比的解决方案的成功经验基础之上，这些解决方案可以全面地改善设计过程的效率，削减成本，并缩短进入市场的时间。

通过再一次将注意力集中于跨越整个产品生命周期的技术创新，NX 的成功已经得到了充分的证实。

这些目标使得NX 通过无可匹敌的全范围产品检验应用和过程自动化工具，把产品制造早期的从概念到生产的过程都集成到一个实现数字化管理和协同的框架中。

CAD/CAM（计算机辅助设计与制造）技术是一门多学科综合技术，是当今世界发展最快的技术之一，目前已经形成产业。

CAD/CAM等新技术在制造业的应用，对制造业的制造模式和市场形势产生了巨大的影响，促进了生产模式的转变和制造业市场形势的变化。

CAD是指工程技术人员以计算机为辅助工具来完成产品设计过程中的各项工作，如草图绘制、零件设计、装配设计、工装设计、工程分析等；CAM是指借助计算机来完成从生产准备到产品制造出来的过程中的各项活动，如计算机辅助数控加工编程、制造过程控制、质量检测与分析等。

UG，这是一个交互式CAD/CAM系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。

它在诞生之初基于工作站，但随着PC 硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的增长，目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。

本课程设计在机械设计课程设计的基础之上运用UG软件对所设计的二级圆柱齿轮减速器进行三维建模，并通过文件的导出功能将三维模型转化成为工程图。

并根据国家标准对工程图进行尺寸的标注以及制定出个零件相应的制造以及装配要求。

满足工作装置的要求是拟定传动方案的基本要求，通一种运动可以有几种不通的传动方案来实现，这上就是需要把几种传动的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的一种方案，合理的传动方案除了满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。

所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。

减速器由轴，轴承，齿轮，箱体四部分组成。

作为21世纪的机械设计与制造及其自动化方向的大学生，掌握并熟练运用先进的设计绘图软件是一门必修的课程。

我们应该通过本次的课程设计，达到以下的目的：1)了解UG软件的基本功能；2)熟悉并掌握零件图的绘制方法，能熟练运用拉伸、旋转、扫描、混合、镜像、阵列、孔、壳等功能绘制零件图；3)掌握UG中零件装配的方法和机构仿真的步骤和方法；4)掌握工程图的创建方法；5)能够通过本次设计达到举一反三的效果；6)巩固机械设计课程设计过程中的各个设计步骤以及设计理念。

总装配图如下图（比例1：1.5）：减速器总装配图根据总装配图的设计总体要求，可以列出以下45种不同零件，零件的规格、数量、材料详见下表：表2.1 零部件明细栏第二章零件的建模一、箱盖造型设计拉伸创建草图完成草图并拉伸，布尔（无）抽壳厚度设置为8拉伸创建草图完成草图并拉伸，布尔（无）拉伸创建草图完成草图并拉伸，布尔（无）拉伸创建草图完成草图并拉伸，布尔（无）边倒圆20镜像体并求和拉伸创建草图完成草图并拉伸，贯通，布尔（求差）打孔绘制草图完成草图，常规沉头孔，沉头孔直径30，沉头孔深度1.2，直径16深度限制贯通，布尔（求差）打孔绘制草图完成草图，螺纹孔，M8×1.25,深度14，布尔求差同上，打螺纹孔M10×1.5，深度16，布尔求差拉伸绘制草图完成草图并拉伸8，布尔（求和）打孔绘制草图完成草图，常规沉头孔，沉头孔直径27，沉头孔深度0.9，直径12深度限制贯通，布尔（求差）拉伸创建草图完成草图并拉伸，布尔（求和）拉伸创建草图完成草图并拉伸，布尔（求差）打孔绘制草图完成草图，螺纹孔，M8×1.25,深度贯通，布尔求差。

箱盖造型设计整体图二、 箱底造型设计（略）箱底造型设计主要依附于箱盖，在箱体的基础之上结合机械设计课程设计的设计尺寸等相关要素，完成此零件的造型设计。

三、 窥视孔及窥视盖造型设计（略） 设计相关参数如下： 1、窥视孔及窥视盖)235(2~2.18136)(5.0mm 15620~15116)6~5(140)(5.0160)6~5(1204101411041Q h M d mm B B B B mm d B B mm A A A mm d A A mmA ===+==-==-==+==+==）（箱体宽度2、通气螺塞（无过滤装置）dD 1D S L la1dM16×1.5 22 19.6 17 23 12 2 5窥视盖垫片拉伸创建草图完成草图并拉伸，布尔（无）窥视盖拉伸创建草图完成草图并拉伸，布尔（无）拉伸创建草图完成草图并拉伸，布尔（求和）在窥视盖中心打螺纹孔M16×2,深度贯通通气螺塞圆柱：直径16，高度12，布尔无；坡口焊：矩形槽，槽直径13.6mm，宽度1mm凸台：直径22mm，高度2mm,锥角0°多边形：六边形，外切圆半径9.8mm拉伸，布尔求和打孔：常规简单孔，直径7，深度20，尖角118°，布尔求差打孔：常规简单孔，直径5，深度9.8，尖角0°，布尔求差螺纹：大经16，小径11.6mm，长度11mm，螺距2mm，角度60°右旋第三章生成工程图UG采用当前先进的复合建模技术，保证了工程图与装配图的相关性，使工程图随模型的改变而同步、自动地进行更新，从而通过直观友好的操作界面，方便、快捷地建立和管理符合标准的零件图和装配图，为工程和技术图纸的生成和管理提供了一个完全自动地工具。

一、Ⅲ轴的工程图Ⅲ轴的工程图）二、箱盖的工程图箱盖的工程图）第四章虚拟装配一、轴承盖垫片安装进入已经创建的装配环境，单击命令在添加组建对话框中选择打开命令，所要装配的组建名：gaiDian1-2（盖垫）进行如图设置并单击“应用”选择所要约束的对象第一组约束：第二组约束：单击确定可得以下结果：二、轴承盖的安装参照轴承盖垫片安装，打开Gai1-2（轴承盖）组建，同心约束第一组约束：第二组约束：显示结构：三、滚动轴承的安装参照轴承盖垫片安装，打开gun1（圆锥滚子轴承）组建，同心约束四、挡油盘的安装参照轴承盖垫片安装，打开dangyoupan1b（挡油盘）组建，同心约束五、轴的安装参照轴承盖垫片安装，先隐藏轴承盖，然后打开zhou1（轴Ⅰ）组建同心约束：平行约束：显示结果：六、键的安装齿轮的安装参照轴承盖垫片安装，打开jian1b（键）组建，两边同心约束：接触对齐：显示结果：第五章心得体会光阴似箭日月如梭，为期一周的UG课程设计在大雪纷纷的寒冬落幕了，但此时此刻的心情依然难以平静。