用Proe軟件進(jìn)行液壓元件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

PAGE１用Proe軟件進(jìn)行液壓元件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)摘要：齒輪泵是依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動(dòng)來(lái)輸送液體或使之增壓的回轉(zhuǎn)泵，是液壓系統(tǒng)中廣泛采用的液壓泵。如圖所示為外嚙合齒輪泵的工作原理圖，在泵體內(nèi)有一對(duì)齒數(shù)相同的外嚙合漸開線齒輪，齒輪兩側(cè)由端蓋蓋住。泵體，端蓋和齒輪之間形成了密封腔，并由兩個(gè)齒輪的齒面接觸線將左右兩腔隔開，形成了吸、壓油腔。當(dāng)齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，左側(cè)吸油腔內(nèi)的輪齒相繼脫開嚙合，是密封容積增大，形成局部真空，油箱中的油在大氣壓力作用下進(jìn)入吸油腔，并被旋轉(zhuǎn)的齒輪帶入右側(cè)，右側(cè)壓油腔的輪齒不斷不進(jìn)入嚙合，使密封容積變小，油液被擠出，通過(guò)壓油口壓油。這就是齒輪泵的吸油和壓油過(guò)程。齒輪不斷地旋轉(zhuǎn)，泵就不斷地吸油和壓油。齒輪泵的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，體積小，重量輕，轉(zhuǎn)速高，自吸性能好，對(duì)油的污染不敏感，工作可靠，壽命長(zhǎng)，便于維護(hù)修理以及價(jià)格低廉等；主要缺點(diǎn)是流量和壓力脈動(dòng)較大，噪聲較大，排量不可調(diào)。關(guān)鍵詞：齒輪泵；Pro/E軟件；3D實(shí)體建模軟一、應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介（一）Pro/E軟件簡(jiǎn)介Pro/Engieer（proe)是美國(guó)PTC公司開發(fā)的大型CAD/CAM/CAE集成軟件。Pro/E軟件應(yīng)用于航天、汽車、外觀設(shè)計(jì)、模具、家電、通信等部門。PTC公司的軟件設(shè)計(jì)思想體現(xiàn)了MDA（機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化）軟件的發(fā)展趨勢(shì)。它采用的新技術(shù)與其他MDA軟件相比具有較大的優(yōu)越性。是目前最優(yōu)秀的3D實(shí)體建模軟件之一。(二）Pro/E的功能與特點(diǎn)PTC的系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的多項(xiàng)功能，還包括對(duì)大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。Pro/ENGINEER還提供了全面、集成緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個(gè)參數(shù)化、基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫(kù)功能的綜合性MCAD軟件。它的特點(diǎn)有：1.參數(shù)化設(shè)計(jì)和特征功能Pro/Engineer是采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈活。2.單一數(shù)據(jù)庫(kù) Pro/Engineer是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫(kù)上，不象一些傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上。所謂單一數(shù)據(jù)庫(kù)，就是工程中的資料全部來(lái)自一個(gè)庫(kù)，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門的。換言之，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的任何一處發(fā)生改動(dòng)，亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。例如，一旦工程詳圖有改變，NC（數(shù)控）工具路徑也會(huì)自動(dòng)更新；組裝工程圖如有任何變動(dòng)，也完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。這一優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場(chǎng)，價(jià)格也更便宜。3.基于特征的參數(shù)化造型Pro/ENGINEER使用用戶熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何模型的構(gòu)造要素。這些特征是一些普通的機(jī)械對(duì)象，并且可以按預(yù)先設(shè)置很容易的進(jìn)行修改。例如：設(shè)計(jì)特征有4.在主菜單中依次選擇【插入】│【拉伸】命令或者在繪圖區(qū)右側(cè)單擊按鈕，然后單擊“放置”上滑面板的“定義”按鈕，選擇“TOP”為草繪平面，接受“RIGHT”參考平面，方向?yàn)椤坝摇保瑔螕簟安堇L”按鈕接受缺省參照，如下圖所示。5.創(chuàng)建如圖(1)所示的截面圖形，繪制完成后單擊按鈕，進(jìn)入拉伸實(shí)體建模環(huán)境。圖（1）6.完成草繪，在拉伸特征面板中輸入拉伸厚度為“15”，如圖(2)所示，完成實(shí)體拉伸特征建模特征。圖（2）7.再次選用拉伸命令，這次選用上面做好的圖的一個(gè)基準(zhǔn)面作為草繪平面，仍以“RIGHT”基準(zhǔn)面作為視圖方向參照。繪制如圖(3)所示截面。圖(3)8.完成草繪，在拉伸特征面板中輸入拉伸厚度為“7”，如圖（4）圖（4）9.單擊工具欄中的基準(zhǔn)面工具應(yīng)用基準(zhǔn)面選取“ DTM2”為當(dāng)前所用的基準(zhǔn)面，再次選用拉伸命令創(chuàng)建孔，并用移除材料命令如圖(5)所示，同理繪制出小孔并移除材料。圖(5)10.用倒圓角命令倒圓角后單擊按鈕，生成實(shí)體并添加顏色后泵體前蓋如圖（6）所示。圖（6）（二）齒輪泵體的繪制1.首先用拉伸命令或者在繪圖區(qū)右側(cè)單擊按鈕，單擊工具欄中的基準(zhǔn)平面工具，選取“TOP”為草繪的基準(zhǔn)面繪制出泵體的外輪廓如圖（7）所示，生成實(shí)體后設(shè)定泵體厚度為40，即：所得圖形為圖（8）所示。圖（7）圖（8）2.完成上面的草會(huì)后點(diǎn)擊右側(cè)工具欄中的確定，生產(chǎn)實(shí)體后再次使用拉伸命令選擇“RIGHT”為基準(zhǔn)面繪制泵體內(nèi)的殼并移除材料，如圖（9）所示和圖（10）所示。圖（9）圖（10）3.完成實(shí)體后再用拉伸命令繪制泵體一側(cè)的孔并移除材料如下圖所示，生成實(shí)體后在繪圖區(qū)右側(cè)單擊按鈕選擇“DTM3”為基準(zhǔn)面鏡像出另一側(cè)的孔裝置,最后生成的圖形如圖（11）和圖（12）所示。圖（11） 圖（12）4.單擊工具欄中的基準(zhǔn)面工具應(yīng)用基準(zhǔn)軸選取當(dāng)前所用的基準(zhǔn)面“DTM2”,用拉伸命令或者在繪圖區(qū)右側(cè)單擊按鈕創(chuàng)建泵體后腔上的兩孔，繪其中一個(gè)為通孔，另外一個(gè)為不通孔。將通孔的一個(gè)移除材料，用同樣的方法繪制出泵體底座上的兩通孔，生成的圖形如圖(13)圖和（14）所示。圖(13) 圖(14)5.使用拉伸命令繪制出泵體上的裝配孔，生成實(shí)體后再進(jìn)行【插入】│【螺旋掃描】│【切口】命令，選擇基準(zhǔn)面給其中的兩個(gè)小孔進(jìn)行繪制內(nèi)螺紋，然后選用繪圖區(qū)右側(cè)的命令鏡像出其他的幾個(gè)孔，最后用倒圓角命令進(jìn)行倒圓角生成的實(shí)體并添加顏色后的泵體如圖（15）所示。圖（15）（三）被動(dòng)齒輪的繪制1.單擊菜單欄中的，在新建對(duì)話框中輸入文件“beidongchilunzhou”，然后單擊確定按鈕，進(jìn)入Proe零件的繪制。2.在主菜單中依次選擇【插入】│【拉伸】命令或者在繪圖區(qū)右側(cè)單擊按鈕，然后單擊“放置”上滑面板的“定義”按鈕，設(shè)置“TOP”為草繪面，接受“RIGHT”為默認(rèn)參考平面，方向?yàn)椤坝摇?，單擊“草繪”按鈕接受缺省參照。如下圖（16）和圖（17）所示，繪制完成后單擊按鈕進(jìn)入拉伸實(shí)體的建模環(huán)境。圖（16）圖（17）3.完成實(shí)體后用拉伸命令進(jìn)行創(chuàng)建齒牙如圖（18）所示，并且菜單欄中顯示為：。圖(18)4.陣列輪齒在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單上單擊【編輯】│【陣列】,系統(tǒng)彈出“陣列”定義操控面板，陣列的類型選擇軸陣列，陣列的數(shù)目就是齒輪的齒數(shù)12，角度數(shù)設(shè)置為30，在“陣列”定義操控面板單擊按鈕，完成陣列特征的創(chuàng)建,完成后的齒輪如上圖(19)所示。圖(19)5.單擊工具欄中的基準(zhǔn)面工具應(yīng)用基準(zhǔn)面選取當(dāng)前所用的基準(zhǔn)面用【旋轉(zhuǎn)】命令或單擊右側(cè)工具欄中的按鈕進(jìn)行齒輪軸的主體繪制，所得結(jié)果如圖（20）和圖（21）所示。圖（20）圖（21）6.最后選取右側(cè)工具欄中的倒圓角命令給齒輪牙型進(jìn)行倒圓角后單擊按鈕，生成實(shí)體后添加顏色得被動(dòng)齒輪如圖（22）和圖（23）所示。圖（22）圖（23）（四）主動(dòng)齒輪的繪制1.同被動(dòng)齒輪的繪制方法一樣繪制出齒輪輪廓，單擊右側(cè)工具欄中的按鈕進(jìn)行主動(dòng)齒輪軸的主體繪制，結(jié)果如圖（24）所示。圖（24）2.生成實(shí)體后再對(duì)齒輪軸進(jìn)行倒角，最后所得實(shí)體如圖（25）所示。圖（25）（五）螺釘?shù)睦L制1.單擊菜單欄中的，在新建對(duì)話框中輸入文件名“l(fā)uoding”，單擊菜單欄中的，選擇TOP面作為草繪平面，繪制如圖(26)所示的輪廓。圖（26）2.單擊滾輪完成，旋轉(zhuǎn)角度為360QUOTE錯(cuò)誤!未找到引用源。，單擊操作面板中的按鈕，結(jié)果如圖（27）所示。圖（27）3.用拉伸命令進(jìn)行螺釘上部的鍵槽繪制并移除材料，如圖（28）所示。圖（28）4.選擇【插入】│【螺旋掃描】│【切口】命令，在彈出的【屬性】菜單管理器選擇【常數(shù)】│【穿過(guò)軸】│【右手定則】│【完成】命令，完成螺旋掃描的屬性定義。5.選取TOP基準(zhǔn)平面作為草繪平面，選擇【正向】│【缺省】命令，進(jìn)入草繪界面。選擇主菜單的【草繪】│【參照】命令，選擇參照后單擊“確定”│“關(guān)閉”按鈕。6.繪制中心線和輪廓后單擊工具欄中的按鈕，確認(rèn)繪制的截面退出草繪界面，輸入節(jié)距值0.8后單擊按鈕確認(rèn)，在輪廓的起始點(diǎn)處繪制一個(gè)邊長(zhǎng)為0.5的三角形，單擊工具欄的按鈕，方向選擇反向后確認(rèn)繪制的截面。生成實(shí)體并添加顏色如圖（29）和（30）所示：圖（29）圖（30）（六）六角緊固筒的繪制1.選擇拉伸命令，采用草繪器調(diào)色板繪制如圖（31）所示的六邊形（具體操作為選擇草繪器調(diào)色板命令）,單擊滾輪完成，拉伸深度為25后單擊工具欄中的按鈕。 圖（31）2.用拉伸命令繪制直徑為8的內(nèi)孔并移除材料，如圖（32）所示后單擊工具欄右上角的按鈕確定。

圖（32）3.單擊右側(cè)工具欄中的按鈕，草繪倒圓角，旋轉(zhuǎn)360QUOTE錯(cuò)誤!未找到引用源。后生成的圖形如圖（33）所示。圖（33）4.生產(chǎn)實(shí)體并添加顏色后的六角緊固筒如圖（34）所示。圖（34）三、零件裝配（一）齒輪軸裝配1.在工具欄中單擊【新建】按鈕，在對(duì)話框中選擇“組件”類型，輸入文件名，并取消選中“使用缺省模板”選項(xiàng)。如下圖所示：2.選擇“mns_asm_design”模板，如下圖所示。3.裝載泵體，單擊“工具欄”中的按鈕，系統(tǒng)彈出【打開】對(duì)話框。在【新建】對(duì)話框中選擇“bengti”模型文件，單擊“打開”按鈕，彈出的泵體如下圖所示：4.單擊將元件添加到組件命令選擇出齒輪軸，將泵體與齒輪所要的軸面相對(duì)齊。關(guān)掉菜單欄右上角的基準(zhǔn)面，打開基準(zhǔn)軸，在“放置”選項(xiàng)的“約束類型”中選擇“新建約束”，選取兩圖形上所需要對(duì)齊的基準(zhǔn)軸并單擊確定。裝配好的圖形如下圖所示：（二）泵體前蓋裝配1.單擊“工具欄”中的按鈕，系統(tǒng)彈出【打開】對(duì)話框。選擇“bengtiqiangai”模型文件，單擊“打開”按鈕，彈出泵體前蓋后選擇下面的界面并同上面的方法一樣裝配好泵體前蓋如下圖所示。（三）螺釘裝配單擊將元件添加到組件命令在“放置”選項(xiàng)的“約束類型”中選擇“對(duì)齊”，偏移選項(xiàng)中選擇“重合”，單擊新建約束，約束類型為“匹配”，偏移選項(xiàng)中選擇“重合”如下圖所示，單擊確定即可。（四）六角緊固筒裝配單擊將元件添加到組件命令在“放置”選項(xiàng)的“約束類型”中選擇“對(duì)齊”，單擊選擇變亮的基準(zhǔn)面和線，選取所需要的，最后生成圖形如下圖所示。裝配圖四、生成爆炸圖1.打開組裝后圖形，單擊【視圖管理器】│【分解】│【新建】輸入名稱，然后按“Enter”鍵。2.編輯分解狀態(tài)，點(diǎn)擊【視圖】│【分解】│【編輯位置】，選擇參照做分解在三個(gè)圖標(biāo)中選取第三個(gè)在視圖平面內(nèi)任意移動(dòng)的圖標(biāo)，手動(dòng)分解后的圖形如下圖所示。爆炸圖參考文獻(xiàn)[1]謝曉華.淺談Pro／ENGINEER的三維技術(shù)在機(jī)械專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用[J].湖南科技學(xué)院學(xué)報(bào),2005.[2]林清安.Pro/ENGINEER野火5.0中文版動(dòng)態(tài)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.[3]張文兵.基于Pro／E的齒輪類零件三維建模[J].北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008.[4]王魁.基于參數(shù)化技術(shù)的圓柱直齒斜齒統(tǒng)一建模方法[J].三峽大學(xué)學(xué)報(bào),2008.[5]王立新安征張瑞萍付淵等編著.Pro/ENGINEERWildfire4.0中文版標(biāo)準(zhǔn)教程.北京：清華大學(xué)出版社，2008.致謝經(jīng)過(guò)近一個(gè)月的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)從剛開始的彷徨到感興趣最后終于完成了，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求用Pro/E軟件進(jìn)行液壓元件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)不僅讓我復(fù)習(xí)了機(jī)械設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容，又對(duì)Pro/E零部件的畫法、尺寸控制、裝配、分解方法等方面有了進(jìn)一步的了解，同時(shí)也讓自己能夠熟練的運(yùn)用Pro/E中的一些基本繪圖功能，如拉伸、旋轉(zhuǎn)、倒角、鏡像、陣列、孔工具、基準(zhǔn)的創(chuàng)建等。衷心感謝老師對(duì)我的關(guān)心指導(dǎo)和幫助，同時(shí)對(duì)于大學(xué)幾年來(lái)關(guān)心過(guò)、指導(dǎo)過(guò)、給予我以幫助的老師一并表示感謝。非常感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和老師給我提供了這次良好的深入學(xué)