齿轮泵CADCAE综合设计分析

课程设计

课程名称CAD/CAE 综合训练

题目名称齿轮泵CAD/CAE综合设计分析

学生学院机电工程学院

专业班级机械设计制造及其自动化2007级6班学号3107000248

学生姓名陈凯

指导教师卜研

成绩评定

教师签名

2010年6月28日

广东工业大学课程设计任务书

齿轮泵产品CAD/CAE

题目名称

综合设计分析

学生学院机电工程学院

专业班级机械设计制造及其自动化2007级6班

姓名陈凯

学号3107000248

一、课程设计的内容

1．设计齿轮泵结构模型；

2．在Unigraphics NX 4.0/NX 5.0平台上建立齿轮泵结构的三维参数化、变量化实体模型。

3. 根据产品的功能及设计要求建立组件的装配模型；

4．在Unigraphics NX 4.0/NX 5.0平台上按国家制图标准绘制工程图。

可以适当补充完成下列设计内容：

1. 对所设计的模型设置光照、背景、材料纹理等条件，完成模型渲染，输出模型高质量的视觉效果图；

2．1).根据有限单元分析法的基本原理和思想，对所设计的机构进行静力学分析，包括设计分析模型简化、单元网格划分、材料特性定义、约束定义、载荷及边界条件定义、模型分析解算等；

2). 根据机构运动学的基本原理和方法，在产品三维参数化实体装配模型的基础上，定义机构的运动副、运动驱动、运动关系，创建运动分析模型，利用ADAMS解算器完成运动分析求解；

3．后处理及仿真，输出有限单元分析(或机构运动分析) 结果(包括：应力、应变云图，变形过程动画仿真；或机构运动仿真动画，运动件轨迹，主要运动件位移、速度、加速度、加加速度曲线图)，根据分析结果提出修改意见或方案。

二、课程设计的要求与数据

1．采用参数化实体建模技术，进行产品结构的三维参数化、变量化实体(装配)模型的设计；

2．通过变量、表达式和Associative Curve等建立图素间的关联关系，修

改表达式的值能实现零件的关联变化；

3．要求使用1～2个Sketch建立轮廓截面；

4．建模过程中应包含总数不少于15个特征操作（包括扫描特征、成型特征、参考特征以及特征编辑的操作）；

4．要求零件工程图纸严格按照国家标准绘制，标注尺寸、公差、粗糙度、技术要求等；

5．工程图应具有符合标准的边框、标题栏，要求单独建立标准的带标题栏的图框，通过插入图样的形式将图框插入到零件的工程图中；

6．说明书要求描述建模和绘图工作的主要过程与操作步骤，最后进行设计总结分析和回答思考题。

成绩优秀者必须补充达到下列设计要求：（下列要求四选一）

1．建模过程中应包含总数不少于25个特征操作，其中包括网格曲面特征、扫描特征、联合体特征、面倒角等细节特征、参考特征、装配(Top-Down或Bottom-Up)、WAVE几何链接等操作；

2．生成输出产品(或零件)模型高质量的视觉效果彩图。

3．1).根据产品(零件) 的结构和工作条件，定义模型的材料特性、边界条件和载荷的性质及大小；

2).根据产品(零件) 的结构和工作条件，定义模型的运动副、边界条件和驱动的类型及具体数值；

4．1).分析结果要以表格、图线的形式提交；

2).运动仿真要提供仿真动画文件；

三、课程设计应完成的工作

1．设计齿轮泵结构；

2．建立齿轮泵三维参数化、变量化实体模型；

3．基于零件主模型，按国家标准绘制零件工程图；

4．编写设计说明书。（按设计说明书的格式书写）

成绩优秀者必须补充完成下列设计工作：

1．对模型进行渲染，输出模型高质量的视觉效果图；

2．1).对产品(零件)进行结构的有限单元分析、仿真，输出分析结果，提出改进方案；

2). 对产品的运动机构进行运动分析、仿真，输出分析结果，提出改进方案；

四、课程设计进程安排

五、应收集的资料及主要参考文献

[1]. 零点工作室编著. 《精通 UG NX 4.0》. 北京:电子工业出版社. 2006-09；

[2]. 中国机械工程学会等主编. 机械设计手册(电子版)(含光盘1张). 北京:电子工业出版社. 2007-01；

[3]. 洪如瑾. UG NX4高级仿真培训教程. 北京:清华大学出版社. 2007-03；

[4]. 耿鲁怡，徐六飞编译. UG结构分析培训教程——UGS PLM应用指导系列丛书.北京:清华大学出版社. 2005-01；

[5]. 胡小康编译. UG NX4运行分析培训教程(含盘一张）. 北京:清华大学出版社. 2006-11；

[6]. 卫兵工作室编著. UG NX中文版数控编程入门与实例进阶(含盘). 北京: 清华大学出版社. 2007-02；

[7]. UGS公司编. UG NX 4.0 CAST. 美国. 2006。

发出任务书日期：2010年5 月31 日指导教师签名：

计划完成日期：2010年6 月28 日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：

摘要

本文先简单介绍此次课程设计的任务书，了解其基本要求。然后花大篇幅详细说明本次课程设计的基本步骤和内容，主要涉及到了齿轮泵的结构分析，实体建模，装备模型及零件的工程图，除此之外，还介绍了齿轮泵输入轴的有限元分析和齿轮泵模型的运动仿真、渲染，最后再总结这次课程设计我的感想与收获。

目录

一、设计分析步骤 (1)

（一）齿轮泵的结构分析 (1)

（二）建立齿轮泵三维参数化 (2)

（三）建立装备过程 (12)

（四）绘制工程图 (16)

（五）输入轴零件模型的有限元分析 (17)

（六）齿轮泵模型的机构运动分析 (21)

（七）齿轮泵模型的表面渲染与处理 (22)

二、设计总结 (22)

三、思考题 (23)

四、主要参考文献 (23)

五、致谢 (24)