畢業(yè)論文終稿-電動舉高器設計[購買贈送配套CAD圖紙 論文答辯優(yōu)秀]

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需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯摘 要舉高器又叫舉重器、頂重機、頂升機等，是一種用比較小的力就能把重物頂升、下降或移位的簡單起重機具，也可用來校正設備安裝的偏差和構(gòu)件的變形等。電動舉高器是利用螺旋傳動舉升重物的舉高器。其只要由電機、帶傳動、渦輪渦桿傳動、螺桿、螺母、舉升桿等構(gòu)成。本次設計首先，通過對電動舉高器結(jié)構(gòu)及原理進行分析，在此分析基礎上提出了總體結(jié)構(gòu)方案接著，對主要技術參數(shù)各主要零部件進行了設計與校核；然后，通過Pro/e 三維設計軟件設計了該電動舉高器并進行了運動仿真；最后，繪制了電動舉高器裝配圖及主要零部件圖。通過本次設計，鞏固了大學所學專業(yè)知識，如：機械原理、機械設計、材料力學、公差與互換性理論、機械制圖等；掌握了普通機械產(chǎn)品的設計方法并能夠熟練使用AutoCAD 制圖軟件，對今后的工作于生活具有極大意義。關鍵詞：舉高器；渦輪；螺旋；設計；仿真需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯AbstractHigh lift device called weight lifting device, a top heavy machinery, lifting machine is a with relatively small force can the weight lifting, descending or shift of simple tools, can also be used to correct the deformation of the equipment installation and the deviation of the component such as. Electric lifting device is a lifting device for lifting heavy objects by screw drive. The motor is composed of a motor, a belt drive, a turbine vortex rod drive, a screw, a nut, a lifting rod, etc..This design first, based on the structure and the principle of electric lifting device of high analysis, this analysis based on put forward the overall structure scheme of and then, the design and verification of main technical parameters of the main parts is discussed; then, through the three-dimensional design software Pro / E design the electric lifting device and motion simulation is carried out. Finally, draw the electric lifting device assembly and major parts of the map.Through the design, the consolidation of the University of the professional knowledge, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerance and interchangeability theories, mechanical drawing; master the design method of general machinery products and be able to skillfully use AutoCAD drawing software, for the future work in life is of great significance.Keywords: Lifting equipment; Turbine; Spiral; Design; Simulation需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯目 錄摘 要 ...........................................................................................................................................IAbstract.....................................................................................................................................II第 1 章 緒論...............................................................................................................................11.1 研究背景及意義...........................................................................................................11.2 國內(nèi)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀...............................................................................................11.3 主要內(nèi)容與基本要求....................................................................................................2第 2 章 總體方案設計...............................................................................................................32.1 設計要求........................................................................................................................32.1.1 參數(shù)要求..............................................................................................................32.1.2 內(nèi)容要求..............................................................................................................32.2 方案設計........................................................................................................................3第 3 章 總體參數(shù)選擇與計算...................................................................................................43.1 選擇電動機...................................................................................................................43.1.1 電動機類型的選擇..............................................................................................43.1.2 電動機功率的選擇.............................................................................................43.1.3 電動機轉(zhuǎn)速的選擇.............................................................................................43.2 動力參數(shù)計算...............................................................................................................53.2.1 傳動比的計算......................................................................................................53.2.2 各軸的轉(zhuǎn)速..........................................................................................................53.2.3 各軸的輸入功率..................................................................................................53.2.4 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩..................................................................................................5第 4 章 主要零部件的設計與校核...........................................................................................74.1 V 帶傳動的設計 ............................................................................................................74.1.1 V 帶的基本參數(shù) ..................................................................................................74.1.2 帶輪結(jié)構(gòu)的設計.................................................................................................94.2 渦輪渦桿設計................................................................................................................94.2.1 選擇渦輪渦桿的傳動類型..................................................................................94.2.2 選擇材料............................................................................................................104.2.3 按計齒面接觸疲勞強度計算進行設................................................................104.2.4 渦桿與渦輪的主要參數(shù)與幾何尺寸................................................................124.2.5 校核齒根彎曲疲勞強度....................................................................................124.3 軸的設計與校核..........................................................................................................134.3.1 渦桿軸................................................................................................................13需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯4.3.2 渦輪軸................................................................................................................164.4 軸承的校核..................................................................................................................164.4.1 渦桿軸上的軸承壽命校核................................................................................164.42 渦輪軸上的軸承校核.........................................................................................174.5 鍵的校核......................................................................................................................184.5.1 渦桿軸上鍵的強度校核....................................................................................184.5.2 渦輪軸上鍵的強度校核....................................................................................184.6 螺旋傳動設計..............................................................................................................184.6.1 螺旋傳動的類型................................................................................................184.6.2 螺旋傳動的運動分析........................................................................................194.6.3 滑動螺旋傳動的設計........................................................................................214.6.4 滑動螺旋的結(jié)構(gòu)及材料....................................................................................214.6.5 耐磨性計算........................................................................................................224.6.6 校核計算............................................................................................................23第 5 章 基于 Pro/E 的三維設計及仿真 .................................................................................265.1 Pro/E 三維設計軟件概述 ...........................................................................................265.2 各零部件的三維設計..................................................................................................285.2.1 渦輪、渦桿........................................................................................................285.2.2 帶輪....................................................................................................................285.2.3 舉升桿................................................................................................................295.2.4 移動小車............................................................................................................295.2.5 箱體....................................................................................................................295.3 三維裝配......................................................................................................................305.4 三維仿真......................................................................................................................315.4.1 仿真的簡單介紹................................................................................................315.4.2 仿真過程............................................................................................................31結(jié)　 論.......................................................................................................................................33致　 謝.......................................................................................................................................34參考文獻...................................................................................................................................35附 錄.........................................................................................................................................36需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯第 1 章 緒論1.1 研究背景及意義在研究本課題時就發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)實生活和實際生產(chǎn)中，我們經(jīng)常會遇到一些汽車需要更換輪胎或者維修，將一些重物在沒有起重裝備的情況下移動或抬起，如果僅僅靠人工進行操作是相當困難的，這個時候就用到了電動舉高器。電動舉高器與我們生活息息相關，比如鐵路車輛檢修、橋梁安裝、礦山、建筑工程的支撐及車輛設備等重物的起重方面都離不開電動舉高器。因此電動舉高器技術的發(fā)展將直接影響到這些行業(yè)或部門的正常運作和未來的發(fā)展。本次通過研究學習機械原理，機械制造基礎，機械加工工藝，工程力學等書籍，設計出以電動驅(qū)動舉重螺桿旋轉(zhuǎn)，從而使伸降套筒獲得起伸或下降達到起重拉力功能的螺旋式電動舉高器。通過查閱大量文獻資料，設計和繪制電動舉高器各部件零件圖，不僅熟悉了移動式電動舉高器的工作原理，讓我也熟悉和強化了一些繪圖軟件的使用，同時加深了對課本中有關傳動與機械基礎理論知識的理解。本此設計的可移螺旋式汽車電動舉高器。它主要由電動機、渦桿、渦輪箱、螺旋、輪等組成。它改變了習慣建筑地坑和人仰臥鉆在車腹下修車的方式。它工作安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉，是維修廠（站）和其它類似舉高作業(yè)的得力器具。1.2 國內(nèi)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀（1）國外早在 20 世紀 40 年代，移動式電動舉高器就開始在汽車維修行業(yè)中得到使用，但由于當時技術和使用的原因，電動舉高器設計時的尺寸和體積較大，承載能力較低，使用起來很不不便。后來隨著社會需求量的加大以及電動舉高器本身技術的發(fā)展，在90 年代初，國外大部分用戶用移動式電動舉高器取代了立式電動舉高器。在 90 年代后期一些新型的電動舉高器也相繼出現(xiàn)如充氣式電動舉高器和便攜式電動舉高器。充氣電動舉高器是由保加利亞一汽車運輸研究所發(fā)明的，它由彈性的而又非常堅固的橡膠制成。Power-RiserII 型便攜式液壓電動舉高器則可以用于所有類型的鐵道車輛。另外一種名為 Tcuck Jack 的便攜式液壓電動舉高器則可以用于對已斷裂的貨車轉(zhuǎn)向彈簧進行快速的現(xiàn)場維修，并能完全由轉(zhuǎn)向架側(cè)架支撐住。需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯（2）國內(nèi)我國電動舉高器技術發(fā)展較晚，由于缺少與國外先進技術的交流，所以直到 1979年才接觸到類似國外移動式電動舉高器這樣的產(chǎn)品。但是經(jīng)過我們重新對產(chǎn)品進行設計改造，在外觀美觀、使用方便、承載能力強、壽命長等方面都超過了國外同類的產(chǎn)品并迅速打入歐美市場。經(jīng)過多年設計制造的實踐，除了移動式電動舉高器外，我國的電動舉高器還規(guī)格齊全，還研制出了新型折疊式液壓電動舉高器、新型剪式電動舉高器、快速升降電動舉高器、多用途電動舉高器、便攜式電動電動舉高器等等，形成了一套系列產(chǎn)品。隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車對電動舉高器的要求也越來越高；同時隨著市場競爭的加劇，用戶要求的不斷的變化，將迫使電動舉高器的設計質(zhì)量要不斷提高，以適應用戶的需求。用戶喜歡的、市場需要的電動舉高器不僅要求重量輕，攜帶方便，外形美觀，使用可靠，還會對電動舉高器的進一步自訂化，甚至智能化都有所要求。1.3 主要內(nèi)容與基本要求完成電動舉高器的設計，采用三維手段對所設計各零部件進行虛擬裝配，生成整機裝配圖及部裝圖圖紙，編寫設計說明書。主要內(nèi)容：（1）電動舉高器的總體結(jié)構(gòu)設計（2）傳動裝置設計（3）機架設計（4）電動控制裝置設計（5）完成電動舉高器的三維實體裝配需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯第 2 章 總體方案設計2.1 設計要求2.1.1 參數(shù)要求已知最大載重為 40KN，最大升距 280mm，高度調(diào)節(jié)范圍 0~210mm，最大起重高度約 1000mm 左右，起升速度 2.5mm/s。2.1.2 內(nèi)容要求1）查閱文獻資料，了解電動舉高器的工作原理；2）根據(jù)設計要求確定設計方案，完成電動舉高器的總體設計；3）完成電動舉高器機械部分的具體設計；4）繪制總裝圖，利用三維軟件繪制三維實體模型、工程圖及零件圖，進行虛擬樣機的裝配和運動仿真；2.2 方案設計根據(jù)設計要求本次采用移動式結(jié)構(gòu)，有電機通過 V 帶傳動驅(qū)動渦輪渦桿帶動螺桿升降實現(xiàn)舉高。螺桿設有兩處，一處用于負載狀態(tài)下有電機帶動實現(xiàn)升降舉高，一處用于空載狀態(tài)下手動旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)高度調(diào)節(jié)。結(jié)構(gòu)方案如下圖示。需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯圖 2-1 電動舉高器總體方案簡圖第 3 章 總體參數(shù)選擇與計算3.1 選擇電動機3.1.1 電動機類型的選擇按工作要求和工作條件選用 Y 系列三相異步電動機。3.1.2 電動機功率的選擇標準電動機的容量由額定功率表示。所選電動機的額定功率應該等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求，則不能保證工作機的正常工作，或使電動機長期過載、發(fā)熱大而過早損壞；容量過大，則增加成本，并且由于效率和功率因數(shù)低而造成電能浪費。（1）舉升重物所需的功率 為：?P)(1.0125.40kWvFP????（2）電動機的輸出功率 為0需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯)(0kWpP???——電動機至渦輪軸的傳動裝置總效率。V 帶傳動效率 ，渦桿傳動效率 ，滾子軸承傳動效率 ，96.01?75.02??98.03??螺旋傳動的效率 754?則從電動機到舉升桿的總效率為： 346.0598.0.96.0254231 ?????（3）電動機所需功率為： kWPw2.346.00?考慮到摩擦影響結(jié)合現(xiàn)有舉高器查《機械設計手冊》表 19-1 選取電動機額定功率為 1.1kw。3.1.3 電動機轉(zhuǎn)速的選擇取螺桿導程為 P=6mm，即螺桿每轉(zhuǎn)一圈重物上升 6mm。螺桿轉(zhuǎn)速：min/2560.rPvn???渦輪渦桿傳動比為： 4~8蝸i帶傳動的傳動比為： 2鏈所以電動機實際轉(zhuǎn)速的推薦值為： min/840~rinw?符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為 1000、1500、3000r/min。綜合考慮傳動裝置機構(gòu)緊湊性和經(jīng)濟性，選用同步轉(zhuǎn)速 1500r/min 的電機。型號為 Y90S-4，滿載轉(zhuǎn)速 ，功率 1.1 。in/140rnm?kw3.2 動力參數(shù)計算3.2.1 傳動比的計算需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯（1）傳動比為：min/562140riwm?（2）傳動比取渦輪渦桿傳動比： 31wi則帶傳動的傳動比為：8.56?3.2.2 各軸的轉(zhuǎn)速1 軸 min/.7rinVm?2 軸 ；i/25318.2iw3.2.3 各軸的輸入功率1 軸 ；kwPm06.9.11?????2 軸 ；78.53223.2.4 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩1 軸 ；mNnPT????02.138.76905112 軸 ；?9.2522將各軸動力參數(shù)整理如下表：軸名 功率 kwP/轉(zhuǎn)矩 mNT?/轉(zhuǎn)速 in)/(?r傳動比電機軸 1.1 7.5 14001 軸 1.06 13.02 777.8 1.82 軸 0.78 297.96 25 31需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯第 4 章 主要零部件的設計與校核4.1 V 帶傳動的設計4.1.1 V 帶的基本參數(shù)1）確定計算功率 ：cP已知： ； ；kw1.?min/40rnm查《機械設計基礎》表 13-8 得工況系數(shù)： ；25.1?AK則： kwPKAc 375.1.25.???2）選取 V 帶型號：根據(jù) 、 查《機械設計基礎》圖 13-15 選用 A 型 V 帶,cmn3）確定大、小帶輪的基準直徑 d（1）初選小帶輪的基準直徑：需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯；md801?（2）計算大帶輪基準直徑：；midd 15072.1???? 圓整取 ，誤差小于 5%，是允許的。502?4）驗算帶速： smsndvm /)25,(/1.610647.3106 ?????帶的速度合適。5）確定 V 帶的基準長度和傳動中心距：中心距： )(2)(7.021021 dda???初選中心距 m5?（2）基準長度： maddaLd822504)81()75(14.3502220?????? ?對于 A 型帶選用 mLd90?（3）實際中心距： mad 25982500 ??????6）驗算主動輪上的包角 ：1?由 ad?? 3.57)(18012???得oooo 120.6590.)(1 ???主動輪上的包角合適。需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯7）計算 V 帶的根數(shù) ：zLArKPzc ?)(0???， 查《機械設計基礎》表 13-3 得：min/14nmmd751?；kwP65.0（2） ，查表得： ；.2i/0? rm kwP13.0??（3）由 查表得，包角修正系數(shù)?7.162?95?K（4）由 ，與 V 帶型號 A 型查表得： Ld9 .l綜上數(shù)據(jù)，得82.10.95)13.065.(.????z取 合適。102?z8）計算預緊力 （初拉力）：F根據(jù)帶型 A 型查《機械設計基礎》表 13-1 得： mkgq/1.0?NqvkzvPc43.851.6095.2167.0.522??????????? ?9）計算作用在軸上的壓軸力 ：QFNZFQ64.32.160sin852i0?? o?其中 為小帶輪的包角。1?10）V 帶傳動的主要參數(shù)整理并列表：帶型帶輪基準直徑(mm)傳動比 基準長度(mm)需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯A751?d022 900中心距（mm） 根數(shù) 初拉力(N) 壓軸力(N)259 2 85.43 336.644.1.2 帶輪結(jié)構(gòu)的設計1）帶輪的材料：采用鑄鐵帶輪（常用材料 HT200）2）帶輪的結(jié)構(gòu)形式：V 帶輪的結(jié)構(gòu)形式與 V 帶的基準直徑有關。小帶輪接電動機， 較小，md751?所以采用實心式結(jié)構(gòu)帶輪；大帶輪接減速器， ，所以采用孔板式結(jié)構(gòu)帶md1502?輪。4.2 渦輪渦桿設計4.2.1 選擇渦輪渦桿的傳動類型傳動參數(shù)： kwP06.1?31imin/8.7rn?根據(jù)設計要求選用阿基米德渦桿即 ZA 式。4.2.2 選擇材料設 '12.5???滑動速度：smdndvs /1026.'cos106?????渦桿選 45 鋼，齒面要求淬火，硬度為 45-55HRC.渦輪用 ZCuSn10P1,金屬模制造。為了節(jié)約材料齒圈選青銅，而輪芯用灰鑄鐵 HT100 制造（1）確定許用接觸應力 ??H?根據(jù)選用的渦輪材料為 ZCuSn10P1，金屬模制造，渦桿的螺旋齒面硬度＞45HRC，可從文獻 [1]P254 表 11-7 中查渦輪的基本許用應力 ??'268HMPa??應力循環(huán)次數(shù)需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯??827.8060113064.2103hNjnL?????壽命系數(shù)88.254.HNK?則 ????'06167.MPa????（2）確定許用彎曲應力 F?從文獻[1]P256 表 11-8 中查得有 ZCuSn10P1 制造的渦輪的基本許用彎曲應力[ ]F?=56MPa'壽命系數(shù) 96810.54.2FNK????560.5FMPa???4.2.3 按計齒面接觸疲勞強度計算進行設（1）根據(jù)閉式渦桿傳動的設計進行計算，先按齒面接觸疲勞強度計進行設計，再校對齒根彎曲疲勞強度。 ??2212z0???????HEZkTdm?式中：渦桿頭數(shù)： 1?渦輪齒數(shù)： 31z2?i渦輪轉(zhuǎn)矩： mN?96.7T載荷系數(shù)： AvK??因工作比較穩(wěn)定，取載荷分布不均系數(shù) ；由文獻[1]P253 表 11-5 選取使用3.1??K系數(shù) ；由于轉(zhuǎn)速不大，工作沖擊不大，可取動載系 ；則1.25A 05.1?vK.3125.076vK????選用的是 45 鋼的渦桿和渦輪用 ZCuSn10P1 匹配的緣故，有 故有：2160MPaZE需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯32312 4.1705.61096.270. mdm??????????查《機械設計》表 7.3得應取渦桿模數(shù)： 5m?取渦桿直徑系數(shù)： 10q渦桿分度圓直徑： d渦桿導程角： '542'38"???渦輪分度圓直徑： mz15??變位系數(shù)： 10.xm?中心距：xda021??渦輪圓周速度： smndv /91.10646.3.584.10622 ?????4.2.4 渦桿與渦輪的主要參數(shù)與幾何尺寸（1）渦桿軸向尺距 15.7aPm??直徑系數(shù) 0dq齒頂圓直徑 haa62*1??齒根圓直徑 mcdf 38)(?渦桿螺線部分長度： 取 70mmzb.40.21?（2）渦輪 渦輪齒數(shù) 32?z渦輪分度圓直徑 mzd1532??齒頂直徑 mxhaa 160)5.(2)(*2 ?????需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯齒根圓直徑 mmcxhdaf 138)2.051(25)(2*2*2 ????????咽喉母圓半徑drag 6.0122渦輪外圓直徑 取 160mma 5.17.5.2e ????渦輪寬度 取 40mm mdB4607.01?4.2.5 校核齒根彎曲疲勞強度 ??FFaFYdKT?????2153.當量齒數(shù) 233412.6cos.vz???根據(jù) 220.5,.6vx??從圖 11-9 中可查得齒形系數(shù) Y =2.372Fa螺旋角系數(shù)：1.310.89140Y???????許用彎曲應力：從文獻[1]P256 表 11-8 中查得有 ZCuSn10P1 制造的渦輪的基本許用彎曲應力[ ]F?=56MPa'壽命系數(shù) 96710.843.FNK????560.84FMPa???13212.091.5975MPa?可以得到： 1518~2511~187~101~2鋼-耐磨鑄鐵 6~12 6~8鋼 -灰鑄鐵 4。臨界載荷 FC 與螺桿的柔度 γ 及材料有關，根據(jù) 的大小選用不同的公式iL/???計算。當 時，根據(jù)歐拉公式計算，即：90~85?? ??2/EIFc?式中，F(xiàn)C 為臨界載荷（N） ；E 為螺桿材料的彈性模量（MPa ） ，對于鋼；I 為危險截面的慣性矩（mm4） ， ，d1 為螺桿螺紋內(nèi)徑MpaE516.2?? 64/1dI?(mm)；μ 為長度系數(shù)，與螺桿端部結(jié)構(gòu)有關；L 為螺桿最大受力長度(mm)；i 為螺桿需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯危險截面的慣性半徑(mm)， 4//412dIi??當 γ3 固定。采用滾動支承時：只有徑向約束時為鉸支；徑向和軸向都有約束為固定。（4）自鎖性校核對于要求自鎖的螺旋傳動，應校核是否滿足自鎖條件，即vv???arctn??式中，?ν 為螺紋副的當量摩擦系數(shù)，見表 2-5表 2-5 螺旋傳動螺旋副的當量摩擦系數(shù) ?ν（定期潤滑）螺旋副材料 鋼和青銅 鋼和耐磨鑄 鐵 鋼和鑄鐵 鋼和鋼 淬火鋼和青 銅?ν 0.08～0.10 0.10～0.12 0.12～0.15 0.11～0.17 0.06～0.08第 5 章 基于 Pro/E 的三維設計及仿真需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯5.1 Pro/E 三維設計軟件概述Pro/Engineer 操作軟件是美國參數(shù)技術公司（ PTC)旗下的 CAD/CAM/CAE 一體化的三維軟件。Pro/Engineer 軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術的最早應用者，在目前的三維造型軟件領域中占有著重要地位。Pro/Engineer 作為當今世界機械 CAD/CAE/CAM領域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣，是現(xiàn)今主流的 CAD/CAM/CAE 軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設計領域占據(jù)重要位置。Pro/Engineer 和 WildFire 是 PTC 官方使用的軟件名稱，但在中國用戶所使用的名稱中，并存著多個說法，比如 ProE、Pro/E、破衣、野火等等都是指 Pro/Engineer 軟件，proe2001、proe2.0、proe3.0 、proe4.0、proe5.0 、creo1.0\creo2.0 等等都是指軟件的版本。Pro/E 第一個提出了參數(shù)化設計的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決特征的相關性問題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進行選擇，而不必安裝所有模塊。Pro/E 的基于特征方式，能夠?qū)⒃O計至生產(chǎn)全過程集成到一起，實現(xiàn)并行工程設計。它不但可以應用于工作站，而且也可以應用到單機上。Pro/E 采用了模塊方式，可以分別進行草圖繪制、零件制作、裝配設計、鈑金設計、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進行選擇使用。（1）參數(shù)化設計相對于產(chǎn)品而言，我們可以把它看成幾何模型，而無論多么復雜的幾何模型，都可以分解成有限數(shù)量的構(gòu)成特征，而每一種構(gòu)成特征，都可以用有限的參數(shù)完全約束，這就是參數(shù)化的基本概念。但是無法在零件模塊下隱藏實體特征。（2）基于特征建模Pro/E 是基于特征的實體模型化系統(tǒng)，工程設計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計者提供了在設計上從未有過的簡易和靈活。（3）單一數(shù)據(jù)庫（全相關）Pro/Engineer 是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上，不像一些傳統(tǒng)的 CAD/CAM 系統(tǒng)建立在多個數(shù)據(jù)庫上。所謂單一數(shù)據(jù)庫，就是工程中的資料全部來自一個庫，使得每一個獨立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個部門的。換言之，在整個設計過程的任何一處發(fā)生改動，亦可以前后反應在整個設計過程的相關環(huán)節(jié)上。例如，一需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯旦工程詳圖有改變，NC（數(shù)控）工具路徑也會自動更新；組裝工程圖如有任何變動，也完全同樣反應在整個三維模型上。這種獨特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設計的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設計結(jié)合起來。這一優(yōu)點，使得設計更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場，價格也更便宜。Pro/Engineer 是軟件包，并非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其中功能包括參數(shù)化功能定義、實體零件及組裝造型，三維上色，實體或線框造型，完整工程圖的產(chǎn)生及不同視圖展示（三維造型還可移動，放大或縮小和旋轉(zhuǎn)） 。Pro/Engineer 是一個功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設計專用功能來實現(xiàn)，其中包括：筋（Ribs） 、槽（Slots ） 、倒角（Chamfers）和抽殼（Shells）等，采用這種手段來建立形體，對于工程師來說是更自然，更直觀，無需采用復雜的幾何設計方式。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號式的賦予形體尺寸，不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關系，任何一個參數(shù)改變，其他相關的特征也會自動修正。這種功能使得修改更為方便和可令設計優(yōu)化更趨完美。造型不單可以在屏幕上顯示，還可傳送到繪圖機上或一些支持 Postscript 格式的彩色打印機。Pro/Engineer 還可輸出三維和二維圖形給予其他應用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過標準數(shù)據(jù)交換格式來實現(xiàn)，用戶更可配上 Pro/Engineer 軟件的其它模塊或自行利用 C 語言編程，以增強軟件的功能。它在單用戶環(huán)境下（沒有任何附加模塊）具有大部分的設計能力，組裝能力（運動分析、人機工程分析）和工程制圖能力（不包括 ANSI， ISO， DIN 或 JIS 標準） ，并且支持符合工業(yè)標準的繪圖儀（HP，HPGL）和黑白及彩色打印機的二維和三維圖形輸出。Pro/Engineer 功能如下：（1）特征驅(qū)動（例如：凸臺、槽、倒角、腔、殼等） ；（2）參數(shù)化（參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等） ；（3）通過零件的特征值之間，載荷/邊界條件與特征參數(shù)之間（如表面積等）的關系來進行設計；（4）支持大型、復雜組合件的設計（規(guī)則排列的系列組件，交替排列，Pro/PROGRAM 的各種能用零件設計的程序化方法等） 。（5）貫穿所有應用的完全相關性（任何一個地方的變動都將引起與之有關的每個地方變動） 。其它輔助模塊將進一步提高擴展 Pro/ENGINEER 的基本功能。5.2 各零部件的三維設計需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯5.2.1 渦輪、渦桿渦輪渦桿三維模型如下：圖 5-1 渦輪、渦桿5.2.2 帶輪帶輪三維模型如下圖圖 5-2 帶輪5.2.3 舉升桿舉升桿三維模型如下：需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯圖 5-3 舉升桿5.2.4 移動小車移動小車三維模型如下：圖 5-4 移動小車5.2.5 箱體箱體三維模型如下：需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯圖 5-5 箱體5.3 三維裝配打開底座零件逐個進行裝配，結(jié)果如下：圖 5-5 三維裝配需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯5.4 三維仿真5.4.1 仿真的簡單介紹在傳統(tǒng)的設計與制造過程中，首先是概念設計和方案論證，然后進行產(chǎn)品設計,為了驗證設計的合理性，通常要制造樣機進行性能試驗，有時這些試驗是破壞性的。當通過試驗發(fā)現(xiàn)設計缺陷時，又要重新修改設計，并用樣機重新驗證。只有通過周而復始的“設計－試驗 —設計”過程，產(chǎn)品才能達到要求的性能。這一過程是冗長的，尤其對于結(jié)構(gòu)復雜的系統(tǒng)，采用傳統(tǒng)的設計開發(fā)思路其設計周期無法縮短，更談不上市場競爭力。在計算機仿真技術高速發(fā)展的今天，Pro/ENGINEER（以下簡稱 Pro/E）為之提供了一套行之有效的運動仿真解決方案，即 Pro/E 的運動仿真技術是利用 Pro/E 建立模擬系統(tǒng)的三維實體模型和力學模型，在計算機上建造出產(chǎn)品的整體模型，并針對該產(chǎn)品在投入使用后的各種情況進行仿真分析，預測產(chǎn)品的整體性能，進而改進產(chǎn)品設計、提高產(chǎn)品性能的先進技術，其目的是為物理機樣的設計和制造提供依據(jù)。 運動仿真技術是從分析解決產(chǎn)品整體性能及其相關問題的角度出發(fā)，解決傳統(tǒng)的設計與制造過程弊端的高新技術。工程設計人員可以直接利用 Pro/E 系統(tǒng)所提供的各零部件的物理信息及幾何信息，在運動仿真內(nèi)定義零部件間的連接關系并進行虛擬裝配，從而獲得機械設計系統(tǒng)的虛擬樣機，在各種虛擬環(huán)境中真實地模擬系統(tǒng)的運動，并對其在各種工況下的運動和受力情況進行仿真分析，仿真試驗不同的設計方案，對整個系統(tǒng)進行不斷改進，直至獲得最優(yōu)設計方案，再做物理樣機。這樣做的意義在于減少了甚至免除了制作物理樣機的經(jīng)費，縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，提高了市場競爭力。5.4.2 仿真過程（1）機構(gòu)仿真①打開裝配圖，點擊“ 機構(gòu) ”命令②建立兩個電動機③點擊“機構(gòu)分析 ”，彈出界面④點擊運行（2）仿真動畫獲取①點擊“回放 ”-右鍵選擇“播放”需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔