proe课程大作业

2012届机电专业课程论文（设计）论文题目：基于Pro/E的轴承造型设计

学生姓名:

所在院系：机电学院

专业班级：12机械电子1班

授课教师：

完成时间：2014年12月16日

摘要

本文主要是在Pro/E软件设计平台上完成新型手表的三维造型设计。在整个设计的过程中，主要对手表的各个零部件进行造型设计和色彩渲染，最后对各个零部件进行虚拟装配、动态仿真、全局干涉检查。通过对新型手表的系统设计，肯定了Pro/E软件在造型设计、基本特征创建、组件虚拟装配、动态仿真、色彩渲染等方面的优势，从而使设计工作直观化、高效化、精确化。并充分证明了Pro/E软件在新产品的研究和开发中具有很重要的意义。

关键字：Pro/E，三维造型设计，虚拟装配，动态仿真

1 绪论

科学技术的迅猛发展，以前所未有的速度冲击和改变着我们的生活水平和生产方式。物质的极大丰富，使人们对各种产品的要求发生了根本性的变化。纯功能性的产品已经满足不了人们的生活需要。艺术的形态、人性化的设计成为大众首选的时尚，二十一世纪是设计的世纪，在激烈的市场竞争中，出色的造型设计将是企业成功的重要因素，因为它可以创造产品的个性，提升品牌的价值，使产品更具有竞争力[16]。

1.1 产品概述

本产品是一种打破传统概念的新型手表，外形美观，时尚，简单，大方。把两个大小不同的圆形指针表巧妙地组合在一起，同时显示双重计时，并能同时满足不同地区和国家人们的作息时间，追求一种新颖的乐趣和时尚感。在造型设计上，力求点线面转折和过渡。在同一组合体内，展现出两个在形象，色彩上都具有差异和对比的表盘，增加了表盘本身的动感和新奇感。采用贵重的银质材料制造，显示出高档手表的贵重品质[7]。

1.2 三维设计软件在产品造型设计方面的应用

三维造型设计软件正广泛应用于工业产品的设计和制造过程中。目前流行的大型设计应用软件(如Solid Works，UG，Pro／E )均能实现从产品的造型设计、精确设计、模具分型、模具结构设计和模具数控加工等一整套自动化功能，为美化工业产品的外观造型、提高产品的精度和质量、缩短产品的设计和加工周期提

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供了非常有效的手段[14]。

1.2.3 Pro/E软件

Pro/E 软件是由1985年美国PTC公司研发的计算机辅助工程设计软件。二十多年发展成为世界三维软件中的代表产品，作为高端的、全方位的三维产品设计开发软件，也成为国内最受欢迎的三维CAD／CAM软件，应用范围遍布汽车、机械、电子、模具等诸多行业[10]。

1)信息全相关性：产品开发过程中的某一处进行修改，能够扩展到整个设计中，自动地更新所有的工程文档。

2)基于特征的造型：Pro/E软件中构造实体的基本单元是特征，造型过程就是不断地增加特征，以达到最终产品希望的模型。在构造实体完成后，可对特征进行修改、复位义、重排序等操作，为用户修改模型提供了极大的方便。

3)参数化：由于采用参数化设计，用户在草绘特征时，只需按自己的意图构造几何形状，再按实际需要修改尺寸即可。

4)装配管理：Pro/E软件的基本结构能够使您利用一些直观的命令，例如“啮合”、“插入”、“对齐”等很容易的把零件装配起来，同时保持设计意图。高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理，这些装配体中零件的数量不受限制。

5) Pro/E系统还提供了机构运动仿真功能，可以帮助用户更好地完成机构设计，使原来在二维图纸上难于表达和设计的运动机构变得直观和易于修改。

2 产品设计过程

本设计主要是以Pro/E软件为设计平台，以软件中的基本特征创建为主线，实现新型手表在Pro/E软件中的三维造型设计、虚拟装配和动态仿真。

2.1 创建滚珠

（1）创建旋转特征的旋转截面如图（1）所示。（注意中心线只能有一条，且旋转截面必须封闭，并且只能在中心线一侧）

（2）设置旋转角为360°，单击确定按钮，完成特征模型，如图2所示。2

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图 1 旋转特征截面 图 2 旋转球体—滚珠

2.2 创建内圈

（1）创建旋转特征截面，如图3所示。

（2）设置旋转角度为360°，单击完成创建，如图4所示。

图3 轴承内圈特征截面

4 图4 轴承内圈

2.3 创建双层轴承中圈

（1）利用旋转工具，创建旋转截面如图（5）。

图5 双层轴承中圈旋转截面

（2）设置旋转角度为360°，单击完成创建，如图6所示。

图6 双层轴承中圈

2.4 创建双层轴承外圈

（1）利用旋转工具，创建旋转截面如图（7）。

图7 双层轴承外圈旋转特征截面

（2）设置旋转角度为360°，单击完成创建，如图（8）所示。

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6 图8 双层轴承外圈

3产品的虚拟装配

对轴承各个零部件进行虚拟装配，装配步骤如下：

(1)导入轴承内圈；

(2)

单击装配按钮，把滚珠打开，约束类型选择相切，使配合面相切。

(3)在模型树中右键单击刚刚添加的滚珠选择阵列，阵列方式为通过轴

进行阵列，选择中心轴，阵列个数为12，角度设置为30°。

(4)

单击装配按钮，把轴承中间滚珠固定圈导入，通过对齐约束使中心轴重合同轴，完成该元件的装配。

(5)

单击装配按钮，把滚珠导入，约束类型选择相切，使配合面相切。

(6)在模型树中右键单击刚刚添加的滚珠选择阵列，阵列方式为通过轴

进行阵列，选择中心轴，阵列个数为18，角度设置为20°。

(7)

单击装配按钮，把轴承外圈导入，约束类型选择对齐，使轴承外圈和轴承内圈轴线对齐，新建一个约束类型为匹配，使配合面对齐，装配完成。

(8)装配完成后，效果得到如图9所示。