三维CAD
课程设计说明书题目：二级圆柱齿轮减速器造型设计
院（部）：
专业：机械设计制造及其自动化班级：机设0883学生姓名：
指导教师：
完成日期：
湖南工程学院
课程设计任务书
设计题目：二级减速器造型设计
院（部）专业机械设计制造及其自动化班级机设0883
指导老师教研室主任
一、目的：
学习机械产品CAD设计基本方法，巩固课程知识，提高动手实践能力，进一步提高运用计算机进行三维造型及装配设计、工程图绘制方面的能力，了解软件间的数据传递交换等运用，掌握CAD软件应用。
二、基本任务：
结合各人已完成机械原理、机械设计等课程设计成果，综合应用UG等CAD软件完成齿轮减速器三维实体造型及工程图设计。
三、设计内容及要求
1）减速器零部件三维造型设计。
建模必须依据本人所设计的减速器图纸表达出零件的主要外形特征与内特征，对于细部结构，也应尽量完整的表达。
2）应用工程图模块转化生成符合国家标准二维工程图。
装配图上应标注外形尺寸、安装尺寸、装配尺寸以及技术特性数据和技术要求，并应有完整的标题栏和明细表。
零件工程图上应包括制造和检验零件所需的内容，标注规范（如形位公差、粗糙度、技术要求，对齿轮还要有啮合参数表等）。
3）减速器虚拟装配。
将各零件按装配关系进行正确定位，并生成爆炸图。
4）撰写课程设计说明书。
说明书应涵盖整个设计内容，包括总体方案的确定，典型零件造型的方法，工程图生成过程，虚拟装配介绍，心得体会（或建议）等，说明书的字数不少于3千字。
四、进度安排：
第一天：布置设计任务，查阅资料，拟定方案，零部件造型设计；
第二天：零部件造型设计；
第三天：工程图生成；
第四天：虚拟装配、撰写说明书；
第五天：检查、答辩
目录
第一章前言 (3)
第二章减速器零部件三维造型设计 (7)
第三章生成工程图 (24)
第四章虚拟装配 (26)
第五章小结 (34)
第六章参考文献 (33)
第一章
前言
UG NX的技术
UG是Unigraphics的缩写，这是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站，但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的增长，目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。
UG的开发始于1990年7月，它是基于C语言开发实现的。UG NX是一个在二和三维空间无结构网格上使用自适应多重网格方法开发的一个灵活的数值求解偏微分方程的软件工具。其设计思想足够灵活地支持多种离散方案。因此软件可对许多不同的应用再利用。
一个给定过程的有效模拟需要来自于应用领域(自然科学或工程)、数学(分析和数值数学)及计算机科学的知识。然而，所有这些技术在复杂应用中的使用并不是太容易。这是因为组合所有这些方法需要巨大的复杂性及交叉学科的知识。最终软件的实现变得越来越复杂，以致于超出了一个人能够管理的范围。一些非常成功的解偏微分方程的技术，特别是自适应网格加密（adaptivemeshrefinement）和多重网格方法在过去的十年中已被数学家研究，同时随着计算机技术的巨大进展，特别是大型并行计算机的开发带来了许多新的可能。
UG的目标是用最新的数学技术，即自适应局部网格加密、多重网格和并行计算，为复杂应用问题的求解提供一个灵活的可再使用的软件基础。
UG NX的结构
一个如UG NX这样的大型软件系统通常需要有不同层次抽象的描述。UG具有三个设计层次，即结构设计(architecturaldesign)、子系统设计(subsystemdesign)和组件设计(componentdesign)。
至少在结构和子系统层次上，UG是用模块方法设计的并且信息隐藏原则被广泛地使用。所有陈述的信息被分布于各子系统之间。
UG NX的优势
来自Siemens PLM 的NX使企业能够通过新一代数字化产品开发系统实现向产品全生命周期管理转型的目标。NX 包含了企业中应用最广泛的集成应用套件，用于产品设计、工程和制造全范围的开发过程。
如今制造业所面临的挑战是，通过产品开发的技术创新，在持续的成本缩减以及收入和利润的逐渐增加的要求之间取得平衡。为了真正地支持
革新，必须评审更多的可选设计方案，而且在开发过程中必须根据以往经验中所获得的知识更早地做出关键性的决策。
NX 是UGS PLM 新一代数字化产品开发系统，它可以通过过程变更来驱动产品革新。 NX 独特之处是其知识管理基础，它使得工程专业人员能够推动革新以创造出更大的利润。NX 可以管理生产和系统性能知识，根据已知准则来确认每一设计决策。
NX 建立在为客户提供无与伦比的解决方案的成功经验基础之上，这些解决方案可以全面地改善设计过程的效率，削减成本，并缩短进入市场的时间。通过再一次将注意力集中于跨越整个产品生命周期的技术创新， NX 的成功已经得到了充分的证实。这些目标使得 NX 通过无可匹敌的全范围产品检验应用和过程自动化工具，把产品制造早期的从概念到生产的过程都集成到一个实现数字化管理和协同的框架中。
UG NX主要功能
工业设计和风格造型
NX 为那些培养创造性和产品技术革新的工业设计和风格提供了强有
力的解决方案。利用 NX 建模，工业设计师能够迅速地建立和改进复杂的产品形状，并且使用先进的渲染和可视化工具来最大限度地满足设计概念的审美要求。
产品设计
NX 包括了世界上最强大、最广泛的产品设计应用模块。 NX 具有高性能的机械设计和制图功能，为制造设计提供了高性能和灵活性，以满足客户设计任何复杂产品的需要。NX 优于通用的设计工具，具有专业的管路和线路设计系统、钣金模块、专用塑料件设计模块和其他行业设计所需的专业应用程序。
仿真、确认和优化
NX 允许制造商以数字化的方式仿真、确认和优化产品及其开发过程。通过在开发周期中较早地运用数字化仿真性能，制造商可以改善产品质量，同时减少或消除对于物理样机的昂贵耗时的设计、构建，以及对变更周期的依赖。
NC加工
UG NX加工基础模块提供联接UG所有加工模块的基础框架，它为UG NX 所有加工模块提供一个相同的、界面友好的图形化窗口环境，用户可以在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的情况并可对其进行图形化修改：如对刀具轨迹进行延伸、缩短或修改等。该模块同时提供通用的点位加工编程功能，可用于钻孔、攻丝和镗孔等加工编程。该模块交互界面可按用户需求进行灵活的用户化修改和剪裁，并可定义标准化刀具库、加工工艺参数样板库使初加工、半精加工、精加工等操作常用参数标准化，以减少使用培训时间并优化加工工艺。UG软件所有模块都可在实体模型上直接生成加工程序，并保持与实体模型全相关。
UG NX的加工后置处理模块使用户可方便地建立自己的加工后置处理程序，该模块适用于目前世界上几乎所有主流 NC机床和加工中心，该模块在多年的应用实践中已被证明适用于２～５轴或更多轴的铣削加工、２～４轴的车削加工和电火花线切割。
模具设计
UG是当今较为流行的一种模具设计软件，主要是因为其功能强大。
模具设计的流程很多，其中分模就是其中关建的一步。分模有两种：一种是自动的，另一种是手动的，当能也不是纯粹的手动，也要用到自动分模工具条的命令，即模具导向。
自动分模的过程
1.分析产品，定位坐标，使Z轴方向和脱模方向一致。
2.塑模部件验证，设置颜色面。
3.补靠破孔
4.拉出分型面
5.抽取颜色面，将其与分型面和补孔的片体缝合，使之成为一个片体。
6.做箱体包裹整个产品，用5缝好的片体分割。
7.分出上下模具后，看是那个与产品重合，重合的那边用产品求差就可以了。
手动分模的步骤就大概就这样，手动分模具有很大的优势，是利用MOLDWIZARD分模所达不到的，在现场自动分模基本上是行不通。但是里面的命令是比较的好用的，我们可以用的有关命令来提高我们的工作效率。
开发解决方案
NX 产品开发解决方案完全支持制造商所需的各种工具，可用于管理过程并与扩展的企业共享产品信息。NX 与UGS PLM 的其他解决方案的完整套件无缝结合。这些对于 CAD 、CAM 和 CAE 在可控环境下的协同、产品数据管理、数据转换、数字化实体模型和可视化都是一个补充。
UG主要客户包括，通用汽车，通用电气，福特，波音麦道，洛克希德，劳斯莱斯，普惠发动机，日产，克莱斯勒，以及美国军方。几乎所有飞机发动机和大部分汽车发动机都采用UG进行设计，充分体现UG在高端工程领域，特别是军工领域的强大实力。在高端领域与CATIA并驾齐驱。
减速器零部件三维造型设计
第二章
一、轴的设计：
1、根据课程设计设计的第三根轴数据画出草图：
再绕中心旋转360度生成结果：
选出基准平面做出键槽：
选出另一基准平面做出键槽：
对完成的图形进行修改可得到：
同理可获得的第二根轴的生成图如下：
第一根轴为齿轮轴，设计如下：1、先画出齿轮；
2、画出下一节的草图；
3、其他的和第一轴第二轴相似，生成的结果为；
二、齿轮的设计：
1、根据设计的要求画出齿轮的草图并拉伸获得圆柱体；
2、创建齿轮齿槽：
3、拉伸后得；
4、阵列拉伸特征得到全部齿轮并细化得：
5.同样可以得到其他几个齿轮：
三、轴承的设计
1.由于轴承是标准件，则可由标准件库直接得：
圆锥滚子轴承30207
圆锥滚子轴承30208
深沟球轴承6213
四、箱盖的设计
1.画好箱体轮廓草图：
2.拉伸后得到：