变速器换挡叉绘制过程及有限元分析

学号：1008470426
机械制造技术基础
（专业方向课程设计3）课程设计说明书
设计题目：CA6140拨叉proe建模过程
及有限元受力分析
班级：机制一班
姓名：胡博
指导教师：张丽秀、陆峰
沈阳建筑大学
2014 年 1 月 12 日
目录
一．换挡叉的实体建模过程
二．有限元受力分析
三．建模心得
一、拨叉的实体建模过程创建如图1所示的实体模型,具体步骤如下:
实体模型
步骤1.创建工作目录；
（1）创建Pro/ENGEER4.0工作目录
点击文件>设置工作目录(图2),系统弹出选择工作目录的对话窗(图3)
在文件选项中选择设置工作目录选择工作目录的文件夹
（2）新建零件
点击文件>新建(图2),系统弹出选择工作目录的对话窗(图4)
点击菜单目录中的文件的下拉菜单新建,选择零件—实体.并命名。

(图4)
对话框图 【新文件选项】对话框
取消缺省模块后，单击【确定】按钮. 选择以毫米为单位的零件绘图
步骤2.创建基准平面
基准平面是整个模型的基础特征,它是在开始创建模型之前必须进行的一步.基准平面可以作为草绘平面、草绘的参考平面、标注尺寸的基准、装配的参考面，还可以创建横截面以及作为方向参考等等。

（图6）
基准平面图 拉伸控制面板
步骤3.创建拨叉实体
（1）单击屏幕右侧基础特征工具栏中的拉伸按钮，进入拉伸控制面板
（2）单击“放置”|“定义”按钮，打开“草绘”对话框，选取FRONT 面作为草绘面，其他接受系统默认设置，单击“草绘”按钮，进入草绘模式，绘制如图所示拨叉的草图 二维截面，并确定尺寸。

（3） 截面绘制完成后，选择对勾退出草绘模式。

回到拉伸模式，输入值82，拉伸的总宽度将等于输入的拨叉宽度。

图8 草绘二维截面 图10 拉伸实体特征
设置拉伸方式和宽度
（4）绘制完草图以后，退出草图绘制，选择拉伸，祛除材料。

保留材料方向选择为叉内。

其中，拉伸深度尽量选择多一点，避免拉伸不彻底。

拉伸完实体为图。

草绘二维截面拉伸实体
（5）选择实体上平面为基准面，进入草绘模式，选择绘圆工具，绘成图示线框并拉伸。

草绘二维截面拉伸实体
（6）选择RIGHT作为基准面进入草绘界面，绘制草图，确定尺寸如图，退出草绘。

拉伸实体，选择切除材料，拉伸深度50mm如图
草绘二维截面拉伸实体
（7）选择RIGHT作为基准面进入草绘界面，绘制草图，确定尺寸如图，退出草绘。

拉伸实体，选择切除材料，拉伸深度54.62mm如图17
（8）倒圆角，圆角半径为 2.6，完成后点击对勾退出。

（9）拉伸一个长方体特征。

长 15mm 宽 9mm 拉伸完成后如图所示。

拉伸长度为32。

（10）倒圆角，圆角半径为 2，完成后点击对勾退出。

(11)拉伸一个长方体特征长 90mm 拉伸完成后如图。

草图二维截面拉伸实体
(12) 拉伸如图所示的平面深度为56.69 拉伸完成后如图所示。

（13）倒圆角，圆角半径为 2，完成后点击对勾退出。

（14）拉伸切除一个长方体特征，确定尺寸后点击去除材料，完成后如图所示。

）
（15）拉伸切除一个长方体特征，确定尺寸后点击去除材料，完成后如图所示。

（16）拉伸如图所示的凸台，完成后如图所示，拉伸深度为2mm。

（17）在工件上表面拉伸一个圆柱体，通过镜像在下表面得到一个同样的圆柱体，拉伸完成后如图，拉伸深度20mm。

（18) 拉伸一个通孔特征，完成后如图。

（19）拉伸一个孔特征，完成后如图。

（20）平移平面至两个筋结构处，使用筋工具绘制如图的两个筋结构，确定尺寸后点击对勾退出，完成后如图所示。

（21）倒圆角，在如图所示的三处进行倒圆角，确定尺寸后如图所示。

建模心得
本次课程设计使用proe建模，看似挺单调的生活，可以挺不平常的，学到了好多东西。

这次是用proe软件进行三维建模，其实以前也或多或少的学过proe，对于这个实习型的工作也还是挺有信心的，可现实远比想象要来的真实和残酷。

刚开始的时候还是遇到了好多问题，通过老师的教学，上网查资料，咨询有经验的师兄师姐，自己的慢慢摸索，还是学到了挺多东西，现在总结一下。

1、画图之前一定要设置好工作目录，这是很有必要的，能够避免好多问题，比如特征再生失败，找不到相关零件等等。

2、一定不能盲目的看到什么就画什么，要对于全局有个整体的分析，头脑里形成一个鲜明的轮廓，正所谓磨刀不误砍柴工，看似耽误了一些时间，可这绝对是值得的。

3、用proe做零件特征时最好多用拉伸，少用旋转，最好根据实际的加工状况来建模，切不可对于一个很复杂的截面进行操作，这样后期修改起来是很不方便的。

4、一个复杂的零件建模的顺序是很重要的，所以在画图之前最好做个全局分析，确定好顺序，因为整个建模的过程就像搭建金字塔，后建的一般都以前面的特征为参照。

5、装配，个人觉得多以基准面做参照还是很不错的，不容易位置出错，也能够很清醒的观察和修改。

但是我的装配过程多使用孔的中心轴定位，还是挺简单的。

本次课设的零件画法还是比较单一，学习proe的过程中还有一些问题没有得到解决，继续加油吧，学无止境，还望各位老师多提出宝贵意见，希望有时间能学习到更多关于proe的相关知识！
步骤二十：
单击菜单栏中“应用程序”下“Mechanica”按钮，进入“Mechanica 模型管理”对话框，单击“确定”按钮。

步骤二十一：
单击菜单栏中“属性”下“材料”按钮，进入“材料”对话框，进行材料选择，选材料“STEEL”，单击“确定”按钮。

步骤二十二：
单击菜单栏中“属性”下“材料分配”按钮，进入“材料指定”对话框，单击“确定”按钮。

步骤二十三：
单击右侧工具栏中“位置约束”按钮，进入“约束”对话框，选择如图所示两个曲面进行位置约束。

单击“确定”按钮完成。

步骤二十四：
单击右侧工具栏中“压力载荷”按钮，进入“压力载荷”对话框，选择如图所示平面为参照面，输入压力值，单击“确定”按钮完成。

步骤二十四：
单击上侧工具栏中“创建”按钮，进入“AutoGEM”对话框，单击“创建”按钮。

然后继续弹出如下对话框，单击“是”保存网络。

步骤二十五：
单击上侧工具栏中“Mechanica分析/研究”按钮，进入“分析和设计研究”对话框。

单击“静态分析定义”按钮，然后在弹出的对话框中单击“确定”按钮。

单击“开始运行”按钮，进行分析。

分析完成后，单击“查看”按钮，查看分析结果。