基于PROE的齿轮油泵设计说明书

计算机辅助产品设计实训说明书题目：齿轮油泵设计学院：机电工程学院专业：机械制造及其自动化学生姓名：学号：指导教师：2011年12月29日目录1绪论…………………………………………………………………………21齿轮油泵介绍1.1油泵功能………………………………………………………………………………31.2工作原理………………………………………………………………………………32齿轮油泵三维建模2.1泵体……………………………………………………………………………………42.2泵盖……………………………………………………………………………………52.3主动齿轮轴……………………………………………………………………………62.4从动齿轮轴……………………………………………………………………………82.5垫片……………………………………………………………………………………82.6填料压盖………………………………………………………………………………82.7紧锁螺母………………………………………………………………………………92.8螺塞……………………………………………………………………………………92.9钢珠定位圈……………………………………………………………………………102.10弹簧…………………………………………………………………………………102.11装配…………………………………………………………………………………102.12运动仿真……………………………………………………………………………123结论………………………………………………………………………13参考文献……………………………………………………………………14附录…………………………………………………………………………152绪论1.CreoElement/Pro5.0简介，在2011年6月13日，PTC宣布发布我们的全新设计软件Creo。随着Creo1.0应用程序的发布，Pro/ENGINEER、CoCreate和ProductView的当前用户可以扩展这些应用程序的价值和功能。Pro/ENGINEER、CoCreate和ProductView是Creo远景构想的基本组成元素，它们在2D和3DCAD、CAE、CAM、CAID和可视化领域提供了经过证实的表现。Creo不仅保护客户目前在PTC产品中的投资，而且还提供了通往未来的坦途。Creo是PTC新的设计软件产品系列，它能够提高用户的工作效率，更好地与客户和供应商共享数据以及审阅设计方案，并能预防意外的服务和制造问题，从而帮助公司释放组织内部的潜力。其中CreoElement/Pro5.0M110,既Pro/ENGINEER5.0，是最新版本的Creo过渡产品，即保留了原有版本的功能，又添加了焊接与钣金设计，摸制件设计效率等功能，界面基本保持不变，功能优化。CreoElement/Pro5.0也是本次设计的主要软件Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。1．参数化设计，相对于产品而言，我们可以把它看成几何模型，而无论多么复杂的几何模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。2．基于特征建模Pro/E是基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。3．单一数据库（全相关）Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。例如，一旦工程详图有改变，NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。31齿轮油泵介绍1.1油泵功能齿轮油泵用于发动机的轮滑系统，它将发动机底部油箱中的润滑送到发动机上有关运动部件需要润滑的部位，如发动机的主轴、连杆、摇臂、凸轮颈等。该齿轮油泵在750转/分钟时，油压应为0.4-0.6兆帕。为使油压不超过该压力，在泵盖上有限压阀装置，它是有螺杆16，小垫片15，弹簧14，钢珠定位圈14和钢珠12组成。当油压超过0.6兆帕，高油压就克服压力，将钢珠阀门顶开，使润滑油自压油腔流回吸油腔，以保证整个轮滑系统安全工作。填料3、垫片7、小垫片15主要起密封防漏作用。垫片7的厚度大小，还可以调节齿轮两侧面间隙的大小。简单装配图1.2工作原理齿轮油泵是机器中用来输送润滑油的一个部件，它依靠一对齿轮的高速旋转运动输送油。当一对齿轮在泵体内作高速齿合传动时，齿合区内右边空间的压力降低而残生局部真空，油池内的油在大气压的作用下进入油泵低压区内的吸油口，随着齿轮的转动齿槽中的油不断地沿着图中所指的箭头方向被带到左边的压油口将油压出，并输送到机器中需润滑的地方。工作原理图42齿轮油泵三维建模2.1泵体打开pro/E设置工作目录，新建零件，不适用缺省模板，单位为MM。导出零件图纸如图2-1。图2-1泵体零件图通过【草绘】一正方形闭合截面，【拉伸实体】，再选取实体的一平面进行草绘，根据定位尺寸草绘两个孔进行实体【拉伸去除材】料。如图2-2。在此基础上进行【倒圆角】。图2-2底板选取FRONT基准面，进行新建一平行基准面如图2-3。图2-3新基准面在新基准面进行【草绘】，泵体的上部圆弧，进行【拉伸实体】，绘制另一内部拉伸实体取出内部材料形成内腔。然后再另一面拉伸实体，并【倒圆角】得到如图2-4。图2-4拉伸实体5选取泵体边沿进行【草绘】。绘制圆形【拉伸去除材料】，【作孔】。孔通过【镜像】分布然后选取内腔作为草绘平面，【作通孔】和【圆锥孔】得到如图2-5所示。图2-5草绘基准、镜像后图根据查国标得到标准螺纹的数据，运用【螺旋扫描】绘制M27、M6孔螺纹，并【镜像】M6螺纹。以下是螺纹绘制前的运算和绘制分别如图2-6、2-7。M27*1。5螺距P为1.5，M6螺距P为图2-6螺纹运算图2-6螺纹绘制最后对需要的边【倒角】，保存到工作目录。2.2泵盖新建零件，命名为BENGGAI。选择TOP基准面进行【草绘】，草绘如图2-7所示，选择一实体面进行【草绘】，绘制一个圆，然后进行【拉伸去除材料】得通孔。最后通过【镜像】得如图2-8的孔分布。图2-7泵盖草绘图2-8拉伸去除材料6取图2-8平面进行【草绘】，通过【拉伸实体】，得到图2-9形状，确定。选取RIGHT面，选取新建基准面按钮，进行新建基准面如图2-11所示。选取如图2-12所示平面进行【草绘】，通过【拉伸实体】得到图2-12实体，最后通过【镜像】，在其对立面绘制同样的实体。图2-10拉伸实体图2-11新建基准图2-12拉伸实体选取泵体底面进行【草绘】，选取【孔】按钮进行孔的定位，设置孔的形状如零件图尺寸。确定，得到一个孔，然后【镜像】到相应位置得到另一孔。同理绘制另一形状孔，并【镜像】。得到如图2-13。选取2-12拉伸实体的表面进行草绘，主要是进行【拉伸去除材料】，作孔等步骤绘制如图2-14的实体。最后在孔内攻螺纹【插入】-【螺旋扫面】-【切口】，绘制G3/8螺纹，参数如下图，图2-13作孔图2-14螺纹参数及形状、最终实体最后保存退出。2.3主动齿轮轴新建零件，打开标准库，找到一个参数化的齿轮，然后激活其中关系，进行修改参数键入模M3，齿数Z14，高度B25，齿形角20，得到自己需要的齿轮图2-15，一下是参数设置和修改图2-16齿轮参数关系HA=(HAX+X)*MHF=(HAX+CX-X)*MD=M*ZDA=D+2*HADB=D*COS(ALPHA)DF=D-2*HF图2-15参数齿轮7D6=360/(4*Z)D9=BIFHAX1D14=0.46*MENDIFIFHAX=1D14=0.38*MENDIFD15=360/Z图2-16螺纹绘制参数D22=360/ZP23=Z-1D72=360/(2*Z)选取齿轮的一面作为基准进行【草绘】，绘制圆形，通过【拉伸实体】得到圆柱，然后依次草绘拉伸得到如图2-17。进行【倒角】、【倒圆角】。然后选取中心基准面进行新建基准面。如图2-18。在新基准面进行【草绘】，【拉伸去除材料】得到如图2-19键槽。图2-17拉伸园杆图图2-18新建基准图2-19键槽选取菜单栏中的【插入】-【螺旋扫描】-【切口】绘制螺纹。如图2-20，M12螺纹的参数齿高H=0.866*P，P为螺纹的螺距为1.75。在图2-18新基准上草绘圆形，进行拉伸去除材料得到如图2-21.图2-20螺纹绘制图2-21去除材料作孔82.4从动齿轮轴从动齿轮轴的绘制方法与主动齿轮轴的相似图2-22从动齿轮轴2.5垫片新建零件，然后选取以基准面进行草绘绘制垫片截面，通过【拉伸实体】得到图2-23。然后再进行【草绘】，使用先前平面，绘制各尺寸圆形，通过【拉伸去除材料】得到如图2-24实体。保存退出。图2-23草绘拉伸图2-24垫片2.6填料压盖新建零件，选取任意基准面进行【草绘】，如图2-25.通过【拉伸实体】得到图2-26.图2-25草绘图2-26拉伸选取图2-26一面，进行【草绘】，绘制圆形通过【拉伸实体】。得到图2-27，然后选取中心基准面，进行【草绘】绘制三角形。然后【旋转去除材料】得到压盖头型。如图2-279图2-27旋转去除选取菜单栏的【插入】-【螺旋扫面】-【切口】进行螺纹绘制。M27螺纹的高H=0.866P，其中P=1.5。确定得到如图2-28。然后再选择底面进行草绘。绘制圆形，【拉伸去除材料】如图2-29。图2-28螺纹绘制图2-29去除材料作孔2.7紧锁螺母紧锁螺母的形状绘制方法与填料压盖的相似，得到图2-30，最后再绘制M27螺纹。如图2-31图2-30，无螺纹实体图2-31有螺纹实体2.8螺塞新建零件，选取任意基准面进行【草绘】，绘制圆形，通过【拉伸实体】建立如图2-32所示实体。选取顶面进行草绘，绘制方形，通过【拉伸去除材料】得到图2-33。最后绘制M27的外螺纹（参数如前）图2-32拉伸实体图2-33作槽图2-34螺纹绘制102.9钢珠定位方法一通过草绘部分截面【旋转】得实体。方法二通过【拉伸】、【去除材料】得实体。图2-35钢珠定位2.10弹簧新建零件，选取菜单栏【插入】-【螺旋扫面】-【伸出项】进行绘制，绘制扫引线，输入截距为3，确定，绘制圆形截面。确定。得到如图2-36。图2-36弹簧绘制、实体图2.11装配首先新建组件，不使用缺省模板，单位为MM。接着装配按钮，将工作目录中的泵体导出，约束方式为固定，以方便后期的运动仿真。接着导出主动齿轮轴、从动齿轮轴。装配方式都为【销钉】，中心线对称，面的【配对】如图2-37所示,因为仿真运动用到【销钉】定义。图2-37轴装配11然后依次将，垫片、泵盖、螺栓、钢珠、钢珠定位圈等通过【用户定义】（【配对】、【插入】、【对称】等）定义到指定的位置，特别注意钢珠、钢珠定位圈、圆柱销、填料、填料压盖用到基准面的定位。然后以【刚性】-【固定】，以防止运动仿真是约束不全。最后给更零件上色以便区分图2-38。运用【视图管理器】制作爆炸图2-39图2-38总装配图图2-39爆炸图122.11运动仿真首先点击菜单栏的应用程序（p），选择机构-连接方式为齿轮，齿轮1选择主动齿轮轴，齿轮2选择从动齿轮轴，节圆都为42mm如图2-40图2-40运动仿真接着选择【伺服电机】-【类型】选取主动齿轮轴。【轮廓】-选择【速度】，模中A为10如图2-41图2-41参数设置最后在【分析定义】，类型为“运动学”