基于CREO2、0渐开线变位圆柱直齿轮的参数化设计
第一步: 设置参数
1、启动软件,新建文件,起名GEAR,取消“使用缺省模版”,选择
“mmns-par-solid”确定。
2、工具-参数-添加参数-如下图添加。
参数字母含义如下:
M-模数Z-齿数ANG-压力角B-齿轮厚度DA-齿顶圆直径
DF-齿根圆直径HAX-定义齿顶高系数CX-定义齿顶系数X-变位系数
第二步:设置圆柱齿轮的基本尺寸关系
1、工具-关系-输入如下关系:
2、以FRONT面为草绘面进行草绘—绘制四个圆。
3、工具-关系-输入以下关系:
确定后,按再生按钮。
第三步:绘制渐开线齿轮轮廓曲线
1、点击曲线-来自方程的曲线-选择笛卡尔坐标-进入程序编辑器
2、在程序编辑器输入以下方程:
3、编写完成后保存退出-在绘图窗口就产生一条曲线。
4、以RIGHT面与TOP面创建基准轴A-1;以分度圆与曲线为参照创
建参考点PNT0;以点PNT0与中心轴A-1为基准创建平面DTM1;
以DTM1平面为基准,以中心坐标为轴创建齿廓中心面DTM2。
5、打开关系窗口输入:D12=360/(4*Z),按再生按钮。
6、以DTM2为中心创建镜像特征,生成对称的渐开线,创建齿廓。
第四步:绘制渐开线齿轮单齿实体
1、拉伸实体:在使用边上选取“环”,选取最里面的圆(齿根圆直径),
完成草图,拉伸长度出始为15、在关系窗口输入:D13=B。按再生
按钮,就生成圆柱齿轮的齿根圆实体。
2、拉伸实体-创建齿轮的齿廓。初始值设为15、
3、在关系窗口输入以下内容,按再生,生成实体。
第五步:创建渐开线变位圆柱齿轮实体模型
1、选择拉伸2-点击复制-粘贴-选择性粘贴-如下图勾选,确定进入
“选择性粘贴”的窗口。选择A-1作为旋转轴,在“变换”菜单下设置旋转的初始旋转角为30°,如图所示。按确定完成。2、打开关系窗口,输入以下内容:D16=360/Z,确定后,按再生,生成实
体。点选移动副本1,以中心轴A-1为中心进行矩阵,其余皆为默
认,在关系窗口输入,确定后再生,最终生成实体如图。
第六步:输入新的参数,观察渐开线变位圆柱齿轮实体模型变化:
课程设计说明书 系别机电工程系 专业机械设计制造及其自动化 方向无 课程名称《工程图学综合实践》 学号 06080213 姓名许招辉 指导教师刘渭博 题目名称齿轮油泵测绘 设计时间 2009年10-12月 2009 年 12 月 20日
目录 一、任务 (1) 二、进度表 (2) 三、课程设计过程 (3) （一）拆装与测绘 (3) （二）建模 (5) （三）装配与爆炸 (9) （四）绘制零件图 (10) （五）绘制装配图 (14) 四、本次课程设计的感受 (16) 附表： (17) 附图： (18) 主要参考文献： (25)
一．任务 1.本次课程设计内容： 齿轮油泵的拆装、测绘、建模及工程图绘制。 2.齿轮油泵简介 齿轮油泵属于液压泵的一种，是一种能量转换装置，可将电动机输入的机械能转换成液体的压力能，向系统提供具有一定压力和流量的油液。齿轮油泵广泛应用于机床、工程机械的液压系统，作为液压系统的动力源，也可作为输油泵使用。 工作原理：在密封壳体内的一对啮合齿轮，以啮合点沿齿宽方向的接触线将其吸油腔压油腔分开，在其旋转时齿轮脱开啮合的一侧形成局部真空，将油液吸入，而另一侧进入啮合，齿槽容积变小，形成高压区，油液被压出。 本课程设计中所用到的齿轮油泵型号为CB-B2.5，如图1，是一种无侧板、三片式结构的低压齿轮泵。它没有径向力平衡结构和轴向间隙补偿装置，依靠间隙密封原理工作。该产品具有体积小、重量轻、结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便等优点，主要应用于各种机床液压系统及负载较小的液压传动系统中 图1
3．实际分配任务： （1）齿轮油泵的拆卸与安装（小组集体协同完成）； （2）右泵盖、轴套、封口、胶套、齿轮及标准件螺钉、键的测绘； （3）齿轮油泵所有零件建模； （4）部件装配； （5）左泵盖、泵体、右泵盖、主动轴、从动轴、轴套、胶塞、胶套、封口、齿轮的零件图绘制； （6）部件装配图的绘制； （7）课程设计说明书一份。 二．进度表 表1 课程设计进度安排
摘要 随着科技的发展，计算机辅助设计技术越来越广泛的应用在各个设计领域。现在，它已经突破了二维图纸电子化的框架，转向以三维实体建模、动力学模拟仿真和有限元分析为主线的机械系统动态仿真技术。其研究范围主要是机械系统运动学和动力学分析，核心是利用计算机辅助技术进行机械系统的运动学和动力学分析，以确定系统及其各构件在任意时刻的位置、速度和加速度，同时，通过求解代数方程组确定引起系统各构件运动所需的作用力和反作用力。动态仿真技术一出现，就受到人们的普遍关注和重视，并且出现了许多基于动态方=仿真技术的商业软件，较有影响的有美国参数技术公司的PTC。 以Pro/MECHANICA为分析平台，运用有限元分析方法，对直齿轮、斜齿轮实际受力情况、边界条件和施加载荷进行研究。运动分析模块可以进行机构的干涉分析，跟踪零件的运动轨迹，分析机构中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等。运动分析模块的分析结果可以指导修改零件的结构设计(加长或者缩短构件的力臂长度、修改凸轮型线、调整齿轮齿数比和中心距等)或者调整零件的材料(减轻或者加重或者增加硬度等)。设计的更改可以直接反映在装配主模型的复制品分析方案(Scenario)中，再重新分析，一旦确定优化的设计方案，设计更改就可直接反映到装配主模型中。将Pro/E三维实体造型与Pro/MECHANICA机构运动分析相结合，完成对连杆和凸轮机构的机构运动分析，及运动仿真。加强对连杆和凸轮机构的认识与理解。 关键词: 直齿轮、斜齿轮; Pro/E 、Pro/MECHANICA; 运动仿真、有限元
Abstract With the development of technology, computer-aided design technology becomes more widely used in various design.Now, it has broken through the framework of two-dimensional drawings、 electronic、shift tothree-dimensional solid modeling, dynamic simulation and finite element analysis of the main line of the mechanical system dynamic simulation techniques.The major areas of its study kinematics and dynamics of mechanical systems, the core technology is the use of computer-aided kinematics and dynamics of mechanical systems analysis to determine the system and its components at any time of the position, velocity and acceleration at the same time,by solving algebraic equations determine the cause of the required system component moving action and reaction.Dynamic simulation appeared to be widespread concern and attention, and there were many parties = simulation based on dynamic business software, more influential technology companies of U.S. parameters PTC. To Pro / MECHANICA platform for analysis using the finite element method, on the spur gear, helical gear by the force of the actual situation, boundary conditions and applied load were studied.Motion analysis module analyzes institutional interference, tracking the trajectory of parts, parts of bodies in the speed, acceleration, force, reaction force and torque and so on.Motion analysis results of the analysis module to modify parts of the structure could guide design (longer or shorter moment arm length of the component, modify the cam, adjust the gear ratio and center distance, etc.) or adjust the parts of the material (to reduce or add to or increase the hardnessetc.).Design changes can be directly reflected in the assembly of copies of the master model program (Scenario), the re-analysis, Once optimized design, design changes can be directly reflected in the assembly of the main model.The Pro / E three-dimensional solid modeling and Pro / MECHANICA combined kinematic analysis, complete linkage and cam mechanism of the body motion analysis and
课程设计说明书 课程名称《工程图学综合实践》 设计名称齿轮油泵拆装测绘 设计时间 2011年10-12月 系别机电工程系 专业机械设计制造及自动化 班级 14班 姓名陈振明 指导教师邓宝清 2011 年 12 月12 日
目录 一、任务 (3) （一）本次课程设计内容 (3) （二）齿轮油泵简介 (3) （三）实际分配任务 (4) 二、进度表 (5) 三、课程设计过程 (5) （一）拆装与测绘 (5) （二）建模 (6) （三）装配与爆炸 (10) （四）绘制零件图 (13) （五）绘制装配图 (13) 四、本次课程设计的感受 (13) 附表 (14) 附图 (155) 主要参考文献 (21)
一、任务 （一）本次课程设计内容：齿轮油泵的拆装、测绘、建模及工程图绘制。 （二）齿轮油泵简介 1.齿轮油泵的工作原理 齿轮泵是用两个齿轮互啮转动来工作，对介质要求不高。一般的压力在6Mpa以下，流量较大。齿轮油泵在泵体中装有一对回转齿轮，一个主动，一个被动，依靠两齿轮的相互啮合，把泵内的整个工作腔分成两个独立的部分。右边为吸入腔，左边为排出腔，齿轮油泵在运转时主动齿轮带动被动齿轮旋转，当齿轮从啮合到脱开时在吸入侧就形成局部真空，液体被吸入。被吸入的液体充满齿轮的各个齿谷而带到排出侧，齿轮进入啮合时液体被挤出，形成高压液体并经泵排出口排出泵外。 图1 工作原理 齿轮油泵在正常工作时，具有一定的油压范围，为使工作油压不超过该额定压力，一般在泵盖上都有限压阀装置，它由螺塞、小垫片、弹簧、钢珠定位圈和钢珠组成。当油压超过额定压力时，高油压就克服弹簧压力，将钢珠阀门顶开，使润滑油自压油腔流回吸油腔，以保证整个润滑系统安全工作。其他零件，如填料、垫片、小垫片等起密封防漏作用。垫片的厚度大小不同，可以调节齿轮两侧面间隙的大小。 2.齿轮油泵的说明 本课程设计中所用到的齿轮油泵型号为CB-B2.5，是一种无侧板、三片式结构的外啮合低压齿轮油泵，它没有径向平衡结构和轴向间隙补偿装置，依靠间隙密封原理工作。该产品具有体积小、重量轻、结构简单，工作可靠、价格低廉、维护方便等优点，主要应用于各种机床液压系统及负载较小的液压传动系统中。
广西水利电力职业技术学院 题目：基于UG的齿轮油泵 三维建模与仿真 班级：2011机制 姓名：廖建 专业：机械设计及制造 指导教师：陈小芹 答辩日期：2014年5月26日
广西水电职业技术学院 机电工程系 2011届毕业生毕业设计 任务书 2014年 10 月
姓名：廖建班级：2011 专业：机械设计入制造学号：20110301106 设计题目：基于UG的齿轮泵三维建模与仿真 内容：运用UG NX 8.0软件，对齿轮泵油泵这类常用的液压元件进行三维建 模设计，虚拟装配以及工作原理的运动仿真。 进度：第一周，图纸分析及各组件的三维设计。 第二周，齿轮泵的虚拟装配及爆炸图的创建。 第三周，工作原理的运动仿真。 第四周，设计说明书的撰写。 第五周，制作PPT准备答辩。 要求：能熟练运用UG NX 8.0开发系统中的基本指令进行设计，装配以及工 作原理的运动仿真。 前言
UG 是目前市场上功能最极致的产品设计工具，它不仅拥有现金现今CAD/CAM 软件中功能最强大的Parasolid实体建模核心技术，更提供高效能的曲面建构功能，能够完成最复杂的造型设计。UG提供工业标准之人机接口，不但易学易用，更有无限次数的undo功能、方便好用的弹出窗口指令、快捷图像操作说明、自订造作功能指令及中文操作接口等特色，并且拥有一个强固的档案转换工具，能转换各种不同CAD软件的图文件，以及重复使用原有资料。 UG是一套复杂产品设计制造的最佳系统，从概念设计到生产产品，UG广泛的使用在汽车业、航天业、磨具加工以及设计业、医疗器材产业等等，近年来更将触角深及消费性市场产业中最为复杂的领域—工业设计。运用其功能强大的复合式建模工具设计者可以工作的需求选择最合适的建模方式：关联性的单一数据库，是大量的零件处理更加方稳定。除此之外，组立功能、2D出图功能、模具加工功能及与PDM之间的紧密结合，使得UG在工业界成为一套无可匹敌CAD/CAM 系统。 本设计从齿轮泵的三维设计、虚拟装配以及运动仿真方面着手，就UG的一些常用的基本功能进行一个综合运用，是对自己三年来所学的一个检验，更是对自己的一个挑战！ 限于学生本人水平有限，书中难免有错误和不妥之处，希望导师批评指正。
参数化柱形斜齿轮的建模 建模分析： （1）输入参数、关系式，创建齿轮基本圆 （2）创建渐开线 （3）创建扫引轨迹 （4）创建扫描混合截面 （5）创建第一个轮齿 （6）阵列轮齿 斜齿轮的建模过程 1.输入基本参数和关系式 （1）单击，在新建对话框中输入文件名“hecial_gear”，然后单击。 （2）在主菜单上单击“工具”→“参数”，系统弹出“参数”对话框，如图1所示。 图1“参数”对话框 （3）在“参数”对话框内单击按钮，可以看到“参数”对话框增加了一行，依次输 入新参数的名称、值、和说明等。 需要输入的参数如表1所示。 表1齿轮参数设置 名称值说明名称值说明 Mn5模数HA0齿顶高 Z25齿数HF0齿根高ALPHA20压力角X0变位系数BETA16螺旋角D0分度圆直径B50齿轮宽度DB0基圆直径HAX1齿定高系数DA0齿顶圆直径CX0.25顶隙系数DF0齿根圆直径
注意：表1中未填的参数值（暂时写为0），表示是由系统通过关系式将自动生成的尺寸，用户无需指定。 完成后的参数对话框如图2所示。 图2完成后的“参数”对话框 （4）在主菜单上依次单击“工具”→“关系”，系统弹出“关系”对话框，如图3所示。 图3“关系”对话框 （5）在“关系”对话框内输入齿轮的分度圆直径关系、基圆直径关系、齿根圆直径关系和齿顶圆直径关系。由这些关系式，系统便会自动生成表1所示的未指定参数的值。输入的关系式如下：
ha=(hax+x)*mn hf=(hax+cx-x)*mn d=mn*z/cos(beta) da=d+2*ha db=d*cos(alpha) df=d-2*hf 完成后的“关系”对话框如图4所示。 图4完成后的“关系”对话框 点击“再生”按钮，再进入“参数”对话框后，发现数据已经更新，如图5所示。 图5更新后的“参数”对话框
Solidworks圆柱斜齿轮设计教程 图1 圆柱斜齿轮 圆柱斜齿轮的三维零件设计可以分为如下几步： 1）拉伸生成圆柱斜齿轮毛坯 2）放样生成单个斜齿，阵列放样，完成所有斜齿的创建 3）旋转切除，创建凹槽，倒角 4）切除-拉伸，完成凹槽打孔 5）切除-拉伸，完成轴孔及键槽的创建 下面对各个步骤进行具体的介绍： 1.生成圆柱斜齿轮毛坯 在前视基准面中绘制草图1，绘制φ217mm的圆。完成草图绘制后，退出草图绘制界面，选择拉伸凸台/基体功能，深度设定为：54mm，生成圆柱斜齿轮毛坯。具体流程如图2所示
图2 圆柱斜齿轮毛坯建模 2.斜齿的创建 先采用放样功能创建单个斜齿，由于放样需要两张草图，故分别以圆柱斜齿轮毛坯两端面绘制草图。具体流程见图3所示。
在另一端面绘制 镜像 图3 放样草图的绘制
完成两张草图绘制后，运用放样功能实现单个斜齿的创建。具体如图4所示。 图4 放样完成单个斜齿的建模 完成单个斜齿的建模后，单击“圆周阵列”命令实现所有斜齿的创建。阵列数设置为：111，参考线设置为端面圆周线（图5中的蓝线）。具体如图5所示。 图5 阵列完成所有斜齿的建模
3. 旋转切除，创建凹槽，倒角 在水平基准面上绘制草图，图6所示。然后退出草图，选用切除-旋转功能，生成凹槽。 图6 旋转切除，生成凹槽 生成倒角，分别采用圆角和倒角两种方式。具体如图7所示。
5.0mm (a)圆角 3.0mm (b)倒角 图7 倒角 4.切除-拉伸，完成凹槽打孔 在凹槽上绘制草图，如图8所示。先画1个圆，在采用阵列，完成6个圆的绘制。然后退出草图绘制，选择切除-拉伸，深度设置为30mm。
绪论 一、课程设计容 根据齿轮油泵的工作原理和零件图，看懂齿轮油泵的全部零件图，并将标准件按其规定标记查出有关尺寸。应用AutoCAD软件绘制所有正式零件图，装配图（A3图纸幅面1），用UG绘制所有正式零件的三维图形。 二、齿轮油泵工作原理 齿轮油泵示意图 工作原理部分：齿轮油泵是依靠一对齿轮的传动把油升压的一种装配，泵体12有一对齿轮，轴齿轮15是主动轮，轴齿轮16是被动轮，如下图所示。动力从主动轮输入，从而带动被动轮一起旋转。转动时齿轮啮合区的左方形成局部真空，压力降低将油吸入泵中，齿轮继续转动，吸入的油沿着泵体壁被输送到啮合处的右方，压力升高，从而把高压油输往需要润滑的部位。 防渗漏：为使油泵不漏油，泵体和泵盖结合处有密封垫片13（垫片形状与泵体、泵盖结合面相同），主动轴齿轮伸出的一端处填料压盖防漏装置，由填料10、填料压盖9、
螺栓组（件18、件8）组成。 连接与定位：泵体与泵盖之间用螺钉18连接，为保证相对位置的准确，用定位销11定位。 齿轮油泵工作原理 拆装顺序：泵体---主动轴和被动轴---垫片、泵体—定位销—螺钉 ---填料---压盖 三、齿轮油泵零件之间的公差配合 1. 齿轮端面与泵体、泵盖之间为32K6； 2. 齿顶圆与泵体孔为Φ48H7/d7； 3. 主动轴齿轮、被动轴齿轮的两支承轴与泵体、泵盖下轴孔为Φ16H7/h6； 4. 填料压盖与泵体孔径为Φ32H11/d11。 四、齿轮油泵的其它技术要求 1. 装配后应当转动灵活，无卡阻现象； 2. 装配后未加工的外表面涂绿色。
第一章 二维零件图
第一章绘制三维零件图 第一节、泵盖 齿轮油泵泵盖如图所示。 具体建模步骤如下： 图 1-1 泵盖 一、整体建模 1、打开UG,新建模型。在菜单栏中选择“插入”\“设计特征”\“长方体”命令。系统弹出“长方体”对话框。如图1-2a所示。 2、在“类型”下拉表框中选择“两点和高度”选项,单击按钮弹出点对话框设置两点位置，相对于wcs坐标系第一点位置为（42，21,0）、第二点为（-42、-21、0），在“尺寸”选项中输入高度为10mm。点击确定建立一个长84mm、宽42mm、高10mm的长方体，完成如图1-2b所示
CATIA中渐开线斜齿圆柱齿轮的建模方法(上) 1.在绘制斜齿圆柱齿轮时，最大的难点就是其渐开线齿廓的 绘制。（本文所述斜齿轮为平行轴斜齿轮） （1）提到这个问题很多同学就会问了，斜齿轮中到底端面齿廓曲线是渐开线，还是法面齿廓曲线是渐开线？ 斜齿圆柱齿轮的端面齿廓为准确的渐开线，法面齿廓为标准的渐开线。从理论上端面是标准渐开线，因为渐开线的形成是发生面在基圆柱面上纯滚动，发生面上的斜直线的轨迹是渐开线。从加工上，法面是标准渐开线，因为加工斜齿轮齿廓是用加工直齿圆柱齿轮的标准刀具，其切削运动方向沿螺旋线切线，刀具面在其法面，因此，法面是标准浙开线。
（2）以下都是小李的个人推断，如有错误，希望大家能够予以指正）： 推断一：斜齿圆柱齿轮的法面齿廓曲线是标准渐开线，实际加工后的端面齿廓只是一个准确度很高的渐开线！！！（因为加工斜齿轮齿廓是用加工直齿圆柱齿轮的标准刀具，其切削运动方向沿螺旋线切线，刀具面在其法面） 推断二：斜齿圆柱齿轮啮合过程中最重要的还是端面！！！ 因为在平行轴斜齿轮机构中，斜齿轮都是围绕中心轴线转动的，可以想象齿廓上各点也都是围绕中心轴线做转动的，在两个斜齿轮相互啮合时，齿面上的接触线先由长变短，然后由短变长，为一条倾斜的直线，故而产生轴向力，滚动过程系在端面内进行，因而在计算中心距时，起决定性作用的还是端面内的啮合形式，齿廓只在齿高方向滑动和滚动。 由此也应证了推断一，因为啮合时的运动趋势不是围绕法线，
故而法面齿廓曲线是渐开线没有存在的必要！！！ 2.斜齿轮渐开线方程的建立。 （d b=dcosαt）αt≠20° 在国标中直齿轮α=20°为一定值，斜齿轮αt≠20°斜齿轮中法面压力角αn=20°，tanαt=tanαn/cosβ
南京工程学院 集中测绘说明书 测绘名称A型齿轮油泵集中测绘 姓名 *** 班级流体传动***班 学号成绩 指导老师陈**，郝**
目录 一、测绘目的和任务 (2) 二、测绘步骤 (2) 1.1用途 (2) 1.2工作原理 (3) 2.拆装零件并绘制装配示意图 (4) 2.1拆装零件（拆装零件的目的） (4) 2.2装配示意图 (4) 3.绘制零件草图（所画零件表达方案的选择） (5) 3.1 主动轴 (5) 3.2 主动齿轮 (5) 3.3 泵盖 (6) 3.4 泵体 (7) 4.绘制装配图（需说明先绘制装配草图，再绘制装配图） (9) 4.1确定表达方案 (9) 4.2标注尺寸 (10) 4.3注写技术要求，编写零件序号，填写明细栏和标题栏 (10) 5.绘制零件图 (12) 三、测绘体会（结合书本知识和测绘过程，谈了解什么、掌握什么和 提高什么等） (12) 四、参考文献 (13) 注：1.每班多领1本《集中测绘指导书》； 2.说明书用纸去书库领课程设计用纸，共15张； 3.封面、封底须用16K或A4纸（与说明书用纸配套）打印，其余手写。
一．测绘目的和任务 在工程制图课的学习过程中，我们已学习了机械零件及简单装配体的测绘。本次制图测绘课是对所学工程制图课的一次综合实践与训练。通过这次测绘，进一步巩固和提高工程制图理论及测绘技能，学会部件测绘的基本方法与步骤，进一步培养我们严肃认真的工作态度和一丝不苟的工作作风，为后续课程的学习及以后从事工程技术工作和应用高等技术解决工程实际问题打下良好的基础。 本次测绘利用五天（一周）集中进行，测绘任务是运用所学的有关制图知识，对齿轮油泵的工作原理和装配关系进行分析，结合生产实际按要求绘制出齿轮油泵的全部零件（不包括标准件）草图、装配工作图及全部非标准零件的工作，并装订成册。 二．测绘步骤 1.初步了解测绘对象 1.1用途 齿轮油泵用于发动机的润滑系统，它将发动机底部油箱中的润滑油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。该齿轮油泵其结构大体为参照装配示意图及装配体实在泵体内装有二个齿轮，一个是主动齿轮轴6，另一个是从动齿轮轴2(均由泵体、泵
三维设计技术课程设计说明书设计题目：齿轮泵的三维设计 班级：2013级冶炼-2班 设计人员（按贡献大小排序）： 吴迪 荣强 伟 朱宝 指导教师：王 2016年11月
一、设计任务概述：本设计主要围绕齿轮泵这个实例展开。液压油泵作为 一种重要的液压元件，其规格和型号比较繁多，传统的开发过程繁琐，效率低下、Solidworks是一款快捷的制图软件，克服了以上的不足之处，大大提高了设计人员的开发速度，本文将着重就Solidworks的实体建模、虚拟装配、爆炸式图等功能进行齿轮泵的设计。齿轮泵包含多个零部件，本设计巧妙的利用Solidworks这种综合运用多种建模方法和设计方法进行。 二、设计任务分工： 查找资料：吴迪 三维图设计：吴迪 二维图设计：吴迪、荣强 说明书书写：吴迪、荣强、伟、朱宝 齿轮泵工作原理分析：吴迪 设备的工作原理：外啮合齿轮泵是应用最广泛的一种齿轮油泵，一般齿轮泵通常指的就是外啮合齿轮泵。它主要有主动齿轮、从动齿轮、泵体、泵盖和安全阀等组成。泵体、泵盖和齿轮构成的密封空间就是齿轮泵的工作室。两个齿轮的轮轴分别装在两泵盖上的轴承孔，主动齿轮轴伸出泵体，由电动机带动旋转。 齿轮泵工作时，主动轮随电动机一起旋转并带动从动轮跟着旋转。当吸入室一侧的啮合齿逐渐分开时，吸入室容积增大，压力降低，便将吸人管中的液体吸入泵；吸入液体分两路在齿槽被齿轮推送到排出室。液体进入排出室后，由于两个齿轮的轮齿不断啮合，便液体受挤压而从排出室进入排出管中。主动齿轮和从动齿轮不停地旋转，泵就能连续不断地吸入和排出液体。泵体上装有安全阀，当排出压力超过规定压力时，输送液体可以自动顶开安全阀，使高压液体返回吸入管。
直齿轮参数化建模 预备工作，在设置里面将参数和关系显示出来 1、齿轮参数的创建 2、渐开线的创建 X—xx=db/2*cos(PI/2*t)+db/2*PI/2*t*sin(PI/2*t) Y—yy=db/2*sin(PI/2*t)-db/2*PI/2*t*cos(PI/2*t) t=0，0.1，0.2，0.3，0.4 以t=0为例说明 3、在创成式模块中点击点，弹出 4、在x栏右键单击，点击编辑公式，弹出 5、在模型树上双击法则曲线.x，在字典里选择规则，在双击规则成员里的内容，将（）里设置为0，再确定即可，完成t=0时x的创建，同理完成t=0时y的创建，z=0，就创建好了（x（0）,y（0）z（0））的创建，其他照此 6、将上述点用样条曲线连接，如图 7、创建对称渐开线，修剪如图
8、拉伸，拉伸齿宽时在长度栏右键，其过程同上，选择参数b，如图 9、阵略，如图 10、完成（键槽简单，省略） 斜齿轮参数化建模 预备工作，在设置里面将参数和关系显示出来 1、齿轮参数的创建
2、渐开线的创建 X—xx=db/2*cos(PI/2*t)+db/2*PI/2*t*sin(PI/2*t) Y—yy=db/2*sin(PI/2*t)-db/2*PI/2*t*cos(PI/2*t) t=0，0.1，0.2，0.3，0.4，以t=0为例说明3、在创成式模块中点击点，弹出 4、在x栏右键单击，点击编辑公式，弹出
5、在模型树上双击法则曲线.x，在字典里选择规则，在双击规则成员里的内容，将（）里设置为0，再确定即可，完成t=0时x的创建，同理完成t=0时y的创建，z=0，就创建好了（x（0）,y（0）z（0））的创建，其他照此将上述点用样条曲线连接，如图 6、创建对称渐开线，修剪如图 7、将此渐开线投影到另一面上，并且绕z轴旋转一定角度 7、将对应齿根圆上的点用直线连接起来，然后在分别投影到齿根圆柱上 8、在零部件设计中运用多截面实体，扫略成齿形
目录 1 绪论 0 1.1 机械专业传统的教学方式存在的问题 (1) 1.2 将三维技术应用到机械类专业课的教学中 (1) 2 设计概述 (2) 3 设计过程 (3) 3.1 齿轮油泵零件建模设计 (3) 3.1.1 齿轮油泵骨架的设计 (4) 3.1.2 齿轮油泵主体的设计 (5) 3.1.3 齿轮油泵左盖的设计 (7) 3.1.4 创建齿轮泵右侧盖的设计 (8) 3.1.5 齿轮轴的设计 (8) 3.1.6 其它零件的创建 (12) 3.2 齿轮油泵装配设计 (13) 3.2.1 虚拟装配设计 (13) 3.2.2 生成爆炸图 (16) 4 机构仿真及工作原理动画 (17) 4.1 齿轮油泵机构仿真设计 (17) 4.2 齿轮油泵工作原理动画仿真 (19) 5 总结 (22) 致谢 (23) 参考文献 (24)
1 绪论 计算机辅助教学是教学发展的一个焦点，Pro/E等三维建模软件的发展以及虚拟制造技术的出现为机械类专业课教学提供了一种极好的现代化教学的工作 平台[1]。 1.1 机械专业传统的教学方式存在的问题 （1）在机械类课程的教学中，经常需要实物模型帮助学生理解教学内容，如果没有模型，仅仅依靠讲解，是很难讲清楚一个立体结构的。学生缺少对实物的感官认识也就更难理解没有模型的讲解，而传统的教学方式是利用教学实物模型，但实物模型携带不方便，而且容易损坏，不便于保管。 （2）教学中存在的另一个问题是传统的教学实物模型一成不变，更新换代的速度慢，而几十年不变的教学模型已不能满足教学和科技时代不断进步的需要。时代在发展，教学内容在不断更新，当然教学模型也要跟上教学内容的更新，要想根据教学需要更改实物模型是很困难的。更换新实物模型成本又很高，而旧模型基本没有再利用的价值，造成很大的浪费。 （3）传统的教学模型作运动演示和运动分析也存在很多缺陷，一是学校很难保证有一套完整的机械专业的教学模型，而且成本也较大；二是有些空间的机构内部的运动很难观察到；三是装配模型时容易损坏零件，运动容易出故障；四是运动特性的分析也很困难。 （4）对于机械设计的教学，传统的教学方法是先展开平面简图的构思，形成稍微完整的方案之后，开始绘制三维简图，完全定型后再根据需要绘制效果图、三视图或制作简易的模型。在造型设计的过程中，需要用样品实物模型来表达设计者的构思，但对每一种方案都制作实物样品，要付出大量的劳动，还存在着精度低、修改调整困难、设计周期长及成本费用高等问题。 1.2 将三维技术应用到机械类专业课的教学中 Pro/E系统是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation，简称PTC)的产品。本软件采用单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念，改变了机械CAD／CAE／CAM 的传统观念，这种全新的概念已成为当今世界机械CAD／CAE／CAM 领域的新标准。将现代化的Pro/E三维技术应用到在机械专业课的教学中，可以解决以上传统教学存在的很多不足[2]。 （1）建立零件的三维模型，虚拟的模型便于现代化教学，在教学中如果应用Pro/E的三维技术建立零件的三维模型，可以避免传统教学模型的缺点，它同样具有实物教学模型的直观、容易理解的优点，又克服了传统教具的不足，避免 1
基于CATIA的斜齿圆柱齿轮全参数化建模方法 作者：林波 关键词：全参数化建模；斜齿圆柱齿轮；CATIA；渐开线；脊线 1渐开线的绘制 工业用斜齿圆柱轮的齿廓曲面大多是一个渐开线螺旋面，可以看成是沿一条螺旋线排列的无数个渐开线形成的曲面，因此建模的关键就是绘制精确的渐开线 打开CATIA软件，首先新建“创成式外形设计”文件，点击下拉菜单“工具”，单击里面的“f(x)公式”，出现公式对话框，在其中输入表1中罗列的参
数和公式，如图1所示。 图1输入参数和公式后的“公式”对话框 1.2创建法则曲线 工业用标准齿轮齿廓线大都为渐开线，CATAI软件中渐开线的创建依靠渐开线方程驱动，公式（1）和（2）为渐开线方程： x=rb*sin(PI*t*1 rad)-PI*t*rb*cos(PI*t*1 rad) （1） y=rb*cos(PI*t*1 rad)+PI*t*rb*sin(PI*t*1 rad) （2）x和y分别为渐开线上点的坐标值变量，PI相当于π，t为实数自变量，1rad 是角度。下面利用CATIA软件里的fog命令创建法则曲线，步骤如下：（1）单击“知识工程”工具栏里的“规则（fog）”命令，首先创建x规则曲线，法则曲线名称为x。在“规则编辑器”对话框中创建一个实数自变量t，另一个长度变量x，然后在右边按照公式（1）输入方程式，单击确定。如图2所示。
偏移量为法则曲线方程x，即获得在yz 平面上的偏移曲线，
x法则曲线 平面上的偏移曲线，方法同x法则曲线，如图4所示。 图4 利用fog命令创建y法则曲线效果图 得到过渡曲线后，有两种方式创建渐开线。 方法一：拉伸上一步中创建的两条过渡曲线，方向分别为x轴和y轴，得到两个相交的拉伸曲面，使用“相交”命令创建两曲面的交线，然后将其交线向xy 平面投影，投影即为渐开线； 方法二：使用混合(combine) 命令，合并两条过渡曲线，然后将合并的曲线向 xy 平面投影。这两种方法原理相同，都可以消去中间变量创建渐开线。如图5所示。
课题设计要求与任务 1.设计课题齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。由两个齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间，当齿轮转动时，齿轮脱开侧的空间的体积从小变大，形成真空，将液体吸入，齿轮啮合侧的空间的体积从大变小，而将液体挤入管路中去。吸入腔与排出腔是靠两个齿轮的啮合线来隔开的。齿轮泵的排出口的压力完全取决于泵出处阻力的大小。齿轮泵对油液的要求最低，最早的时候因为压力低，所以一般用在低压系统中，现随着技术的发展，压力可以做到25MPa 左右，常用在廉价工程机械和农友机械方面，当然在一般液压系统也有用到，但是它的油液脉动大，不能变量，好处是自吸性能好。 2.设计内容 （1）齿轮泵各零件的设计(部分)； （2）齿轮泵的整体装配设计； （3）齿轮泵部分零件的数控加工程序自动编制； 3 设计要求与任务 （1）课题分析研究：安装UG NX8.0 软件，收集、整理有关齿轮泵的整资料，以备设计时使用。 （2）总体方案设计：参考相关资料，设计齿轮泵各零件。 （3）齿轮泵各零件实体造型：根据设计的零件，利用UG软件进行齿轮泵各零件的实体造型。 （4）齿轮泵的装配：按装配设计要求，将齿轮泵各零件进行装配。
（5）自动编程：对于齿轮泵的主要零件进行加工仿真，自动生成数控加工程序。 （6）编写设计说明书 二.所设计齿轮泵的用途、特点及适用对象所设计齿轮泵的用途、（一）.用途适用于输送不含固体颗粒和纤维，无腐蚀性，温度不高于80 度，粘度为5×10ˉ ～1.5 3 ×10ˉ m/s（5－1500cSt)的润滑油和性质类似润滑油的其他液体以及用于液压传动系统。 （二）.特点特点：体积小，重量轻，结构简单，制造方便，价格低，工作可靠，自吸性能较好，对油液污染不敏感，维护方便等。缺点：流量和压力脉动较大，噪声大，排量不可变等。 （三）.适用对象在输油系统中可以作传输，增压泵；在燃油系统中可以作输送、加压、喷射的燃油泵；在液压传动系统中可用作提供液压动力的液压泵；在一切工业领域中，均可坐润滑油泵用。 短销
齿轮油泵的测绘 装配图的画法 画装配图的过程及步骤在第二章中已作叙述，这一节从表达方案、尺寸标注和技术要求三个方面作以下 讲述。 一、确定齿轮泵装配图的表达方案 根据装配图的视图选择原则，主视图采用其工作位置，表达方案主要采用三个视图。 主视图采用外形，重点表达齿轮泵各零件的结构外形及进油口和出油口位置。对泵体底板上的安装孔，可采用局部剖视来表达。 俯视图采用沿装配轴线剖开的画法，将内部的装配关系以及零件之间的相互位置清晰地表达出来，同时也表达出齿轮的啮合情况、密封填料及压盖与泵体间的连接关系、皮带轮与轴通过键连接的情况。此外，还能表达出泵体安装底板上孔的分布情况。 左视图（或右视图）沿结合面剖切，表达齿轮啮合及齿顶圆与泵体内腔配合情况。同时还可表达出连接泵体与泵盖的螺钉分布位置和定位销的位置。对泵体上进油口和出油口的结构，可采用局部剖视来表达。
另外，还可用局部视图表达出泵体上凸台的形状。 建议用A2图幅，1：1比例绘制。图3-4为齿轮泵装配图，可参考。
图3-3 齿轮泵装配图
二、齿轮泵装配图上应注的尺寸 装配图上应考虑注出以下五类尺寸： 1、性能规格尺寸两轴线中心距±0.08 进出口螺孔尺寸 G 2、装配尺寸齿轮轴与泵体、泵盖孔φ H8/f7齿轮齿顶圆与泵体内腔φ H8/f7 齿轮轴与皮带轮孔φ H7/k6 3、外形尺寸长： 宽：两轴端距 高：通过计算或从图中量取 4、安装尺寸孔的定位尺寸：x和y 孔径4-φ 5、其它重要尺寸如齿轮轴高度、进油口高度等。 三、齿轮泵装配图上的技术要求
1、用垫片调整齿轮端面与泵盖的间隙，使其在0.10±0.15范围内； 2、装配后要求转动灵活，无异常响声； 3、各连接与密封处不应有漏油现象。 零件图的数量以及画哪几张零件图由指导教师指定。本节主要说明泵体和齿轮轴的有关测绘问题。 一、泵体的测绘 泵体是齿轮泵的主要零件，由它将齿轮轴、盖、密封结构等零件组装在一起，使它们具有正确的相互位置，从而达到所要求的运动关系和工作性能。 1、泵体的结构特点? 泵体的结构形状比较复杂，外壁有平面和不同直径的圆柱面等，内部有两个轴相互平行的孔，用于安装齿轮轴。泵体侧面有两个凸台，内有连接孔和螺孔，用于与其它零件连接。泵体与泵盖的结合面处，具有适当宽度的连接凸缘，用以保证连接件的安装和改善密封条件。 为了保证装配时的相对位置，在泵体和泵盖上有两个定位销孔，这两个销孔是泵体和泵盖安装在一起加工的，因此应注明“配作”。 2、泵体测绘的方法 应先画出泵体的零件草图，表达方案可参考装配图的表达，然后测量尺寸，填入草图中。 测量尺寸时应注意以下几个问题：
绪论 一、课程设计内容 根据齿轮油泵的工作原理和零件图，看懂齿轮油泵的全部零件图，并将标准件按其规定标记查出有关尺寸。应用AutoCAD软件绘制所有正式零件图，装配图（A3图纸幅面1张），用UG绘制所有正式零件的 三维图形。 二、齿轮油泵工作原理 齿轮油泵示意图 工作原理部分：齿轮油泵是依靠一对齿轮的传动把油升压的一种装配，泵体12内有一对齿轮，轴齿轮15是主动轮，轴齿轮16是被动轮， 如下图所示。动力从主动轮输入，从而带动被动轮一起旋转。转动时齿轮啮合区的左方形成局部真空，压力降低将油吸入泵中，齿轮继续转动，吸入的油沿着泵体内壁被输送到啮合处的右方，压力升高，从而把高压油输往需要润滑的部位。 防渗漏：为使油泵不漏油，泵体和泵盖结合处有密封垫片13（垫片 形状与泵体、泵盖结合面相同），主动轴齿轮伸出的一端处填料压盖 防漏装置，由填料10、填料压盖9、螺栓组（件18、件8）组成。 连接与定位：泵体与泵盖之间用螺钉18连接，为保证相对位置的准确，用定位销11定位。 齿轮油泵工作原理 拆装顺序：泵体---主动轴和被动轴---垫片、泵体—定位销—螺钉
---填料---压盖 三、齿轮油泵零件之间的公差配合 1. 齿轮端面与泵体、泵盖之间为32K6； 2. 齿顶圆与泵体内孔为Φ48H7/d7； ；16H7/h6主动轴齿轮、被动轴齿轮的两支承轴与泵体、泵盖下轴孔为Φ3. 4. 填料压盖与泵体孔径为Φ32H11/d11。 四、齿轮油泵的其它技术要求 1. 装配后应当转动灵活，无卡阻现象； 2. 装配后未加工的外表面涂绿色。
第 一 章 二 维零．件 图
第一章绘制三维零件图 第一节、泵盖 齿轮油泵泵盖如图所示。 具体建模步骤如下： 图 1-1 泵盖 一、整体建模 1、打开UG,新建模型。在菜单栏中选择“插入”\“设计特征”\“长方体”命令。系统弹出“长方体”对话框。如图1-2a所示。 单击按钮弹出点对话框设置两点、在“类型”下拉表框中选择“两点和高度”选项,2位置，相对于wcs坐标系第一点位置为（42，21,0）、第二点为（-42、-21、0），在“尺寸”选项中输入高度为10mm。点击确定建立一个长84mm、宽42mm、高10mm的长方体，完成如图1-2b 所示 图 1-2a 长方体对话框图1-3b “圆柱”命令。系统弹出“圆柱”对话框。\“设计特征”\、在菜单栏中选择“插入”3． 如图1-3a所示。 4、在“类型”下拉表框中选择“轴、直径和高度”选项，指定轴矢量为zc，单击设置圆柱中心点，中心点的wcs坐标为（0,21,0）。输入圆柱直径84mm、高10mm。如图1-3b所示
基于UG的标准斜齿圆柱齿轮及变位齿轮的参数化建模 所在学院机械工程学院 专业名称机械设计制造及其自动化 年级二零一零级 学生姓名、学号指导教师姓名、职称讲师 完成日期二零一零年五月
摘要 齿轮是机械行业中被广泛应用的零件之一，齿轮轮齿的精确三维造型被视为齿轮机械动态仿真、NC加工、干涉检验以及有限元分析的基础。但在UG7.0软件上并没有专门的模块，所以本文详细阐述的是在UG7.0平台上建立斜齿圆柱齿轮及变位齿轮三维模型的新方法。 由于斜齿轮的轮廓线不是标准曲线，想实现齿轮造型的精确建模有一定的难度。斜齿轮常用的成型方法是扫掠成型法，但此方法实现的建模不准确。为了改变这种缺点，本论文提出了通过建立渐开线、齿根过渡曲线对称方程，精确计算出了分界齿数与曲线起始、终止角度，以自由形式特征下的扫掠为工具的解决方案。该方法符合标准斜齿圆柱齿轮齿廓线的定义,可以实现齿轮的精确建模。 通过实例建模，此方法同样适用于变位齿轮的参数化建模，提高了变位齿轮工程设计的效率。 关键词：斜齿轮及变位齿轮；渐开线；过渡曲线；对称方程；参数化建模 Ⅰ
ABSTRACT Gear is the machinery industry is widely applied in one of the parts, and gear of gear tooth accurate three-dimensional modeling is regarded as dynamic simulation, NC gear machinery processing, the interference of the finite element analysis test and the foundation. But in UG7.0 software and no special module, so in this paper expounds in UG7.0 platform is established on the helical gear shift gears and three dimensional model of the new method. Because the outline of the helical gear line is not standard curve, want to realize the precise gear modelling modeling has the certain difficulty. The helical gear commonly used the shaping method is sweeping ChengXingFa, but this method of modeling is not accurate. In order to change this weakness, this paper puts forward through the establishment of the involute tooth root, transition curve equation of symmetry, accurate boundary calculated with curve starting, termination number Angle, the free form the sweeping characteristics for the tool solutions. This method accord with standard helical gear tooth profile line of the definition, can realize the precise modeling gear. Through the example modeling, this method is also applicable to shift gears of parameterized modeling, improve the gear shift of the project design efficiency Key words: The helical gear and shift gears; Involute; Transition curve; Symmetrical equation; Parameterized modeling Ⅱ