基于UG的齿轮泵三维设计与仿真设计

广西水利电力职业技术学院

题目：基于UG的齿轮油泵

三维建模与仿真

班级： 2011机制

姓名：廖建

专业：机械设计及制造

指导教师：小芹

答辩日期： 2014年5月26日

广西水电职业技术学院

机电工程系

2011届毕业生毕业设计

任务书

2014年 10 月

：廖建班级：2011 专业：机械设计入制造学号：20110301106 设计题目：基于UG的齿轮泵三维建模与仿真

容：运用UG NX 8.0软件，对齿轮泵油泵这类常用的液压元件进行三维建模

设计，虚拟装配以及工作原理的运动仿真。

进度：第一周，图纸分析及各组件的三维设计。

第二周，齿轮泵的虚拟装配及爆炸图的创建。

第三周，工作原理的运动仿真。

第四周，设计说明书的撰写。

第五周，制作PPT准备答辩。

要求：能熟练运用UG NX 8.0开发系统中的基本指令进行设计，装配以及工

作原理的运动仿真。

前言

UG 是目前市场上功能最极致的产品设计工具，它不仅拥有现金现今CAD/CAM

软件中功能最强大的Parasolid实体建模核心技术，更提供高效能的曲面建构功能，能够完成最复杂的造型设计。UG提供工业标准之人机接口，不但易学易用，更有无限次数的undo功能、方便好用的弹出窗口指令、快捷图像操作说明、自订造作功能指令及中文操作接口等特色，并且拥有一个强固的档案转换工具，能转换各种不同CAD软件的图文件，以及重复使用原有资料。

UG是一套复杂产品设计制造的最佳系统，从概念设计到生产产品，UG广泛

的使用在汽车业、航天业、磨具加工以及设计业、医疗器材产业等等，近年来更

将触角深及消费性市场产业中最为复杂的领域—工业设计。运用其功能强大的复

合式建模工具设计者可以工作的需求选择最合适的建模方式：关联性的单一数据库，是大量的零件处理更加方稳定。除此之外，组立功能、2D出图功能、模具

加工功能及与PDM之间的紧密结合，使得UG在工业界成为一套无可匹敌CAD/CAM

系统。

本设计从齿轮泵的三维设计、虚拟装配以及运动仿真方面着手，就UG的一

些常用的基本功能进行一个综合运用，是对自己三年来所学的一个检验，更是对

自己的一个挑战！

限于学生本人水平有限，书中难免有错误和不妥之处，希望导师批评指正。

目录

前言 (2)

设计概述 (4)

第一章各组件的三维设计 (5)

1.1 泵体的三维设计 (6)

1.2齿轮轴三维设计 (11)

1.3端盖三维设计 (14)

1.4螺钉三维设计 (16)

1.5其余构建的模型 (18)

第二章各组件的装配 (19)

2.1 新建装配文件与添加组件 (19)

2.2装配齿轮与齿轮轴 (20)

2.3配对端盖 (22)

2.4螺钉的配对 (22)

第三章创建爆炸图 (24)

3.1 自动爆炸 (24)

3.2编辑爆炸图 (24)

第四章运动仿真 (25)

4.1 新建仿真 (25)

4.2定义连杆 (26)

4.3定义质量特性 (26)

4.4定义运动副 (27)

4.5定义齿轮副 (28)

4.6解算方案 (28)

4.7解算 (29)

总结 (30)

致谢 (31)

设计概述

本设计主要围绕齿轮油泵设计这个实例展开。液压油泵作为一种重要的液压元件，其规格和型号比较繁多，传统的开发过程繁琐、效率低下、绘图量大，UG作为一款高效快捷的CAD/CAM软件，克服了以上的不足之处，大大提高设计人员的开发速度，本文将着重就UG的实体建模、虚拟装配、机构仿真等功能进行齿轮油泵的设计。齿轮油泵包含多个零部件，本设计巧妙利用UG关联性的单一数据库这一特点并综合运用多种建模方法和设计方法进行。

设计的具体要求为：

（1）齿轮油泵零件建模设计；

（2）齿轮油泵装配设计；

（3）齿轮油泵爆炸图的创建；

（4）齿轮油泵机构仿真设计；

关键词：齿轮泵；UG；建模；装配；运动仿真

第一章各组件的三维设计

1.1 泵体的三维设计

1.1.1新建文件

单击“标准”工具条中的“新建”按钮，系统弹出“文件新建”对话框，在“模板”栏中选择“模型”然后选择“单位”为“毫米”，在”新文件名”栏的“名称”

文本框中输入“beng ti”, 在“文件夹”文本框中输入文件的保存位置，单击，完成新文件的建立。如图1.1—1所示

图1.1—1 文件新建

1.1.2设置草图首选项

系统进入模型设计界面。单击主菜单中的“首选项”菜单，在弹出的下拉菜单中选择“草图”，系统弹出“草图首选项”对话框，将“小数位数”改成“1”，“文本高度”改成“2.5”，“尺寸标签”改成“值”，其他采用默认设置，如图1.1—2所

示。单击完成草图首选项的设置。

图1.1—2 草图首选项

1.1.3创建拉伸特征。

1）选择草图绘制平面。设图层21为工作图层，单击“特征”工具条中的“草图”按钮，系统要求选择绘制草图平面如图1.1--3，在绘制区选择基准CSYS的XZ

的平面，单击完成。绘制如图1.1—4所示的草图。

图1.1—3 CSYS基准图1.1—4 泵体草图2）创建拉伸特征1。单击“特征”工具条中的“拉伸”按钮，系统弹出拉伸对话框，单击“界面”栏中的“选择曲线”，在绘图区选择如图1.1—5所示的草图轮

廓为拉伸轮廓，在“限制”栏的终点“距离”中输入“36”，其余采用默认，单击

完成本次拉伸。如图1.1—5所示

3）创建拉伸特征2。单击“特征”工具条中的“拉伸”按钮，系统弹出拉伸对话框，单击“界面”栏中的“选择曲线”，在绘图区选择如图1.1—6所示的草图轮廓为拉伸轮廓，在“限制”栏的终点“距离”中输入“18，在“布尔运算”栏的布尔下拉列表中选择“求差”，其余采用默认。如图1.1—6