二级圆柱减速器三维建模UG课程设计说明书,湖南工程学院

二级圆柱减速器三维建模UG课程设计说明书,湖南工程学院（共4篇）

篇1：二级圆柱减速器三维建模UG课程设计说明书,湖南工程学院

目

录

第1章 前 言..................................................................................1

1.1 引言...................................................................................1 1.2任务分配..............................................................................1 第2章 减速器零部件三维造型设计.........................................2

2.1 引言...................................................................................2 2.2 箱盖建模.............................................................................3 2.3 箱底造型设计（略）.....................................................12 2.4 轴承端盖建模..................................................................13 第3章 生成工程图.....................................................................15 3.1 Ⅰ轴的工程图..................................................................15 3.2 装配图的工程图............................................................16 第4章 虚拟装配..........................................................................17 4.1 窥视孔盖虚拟装配.......................................................18 4.2 轴1虚拟装配..................................................................19 4.3 轴2虚拟装配................................................................19 4.4 轴3虚拟装配................................................................20 4.5 总装配图.........................................................................20 第5章 小 结................................................................................30 第6章 参考文献..........................................................................31

第1章 前 言

1.1 引言

UG NX是由Siemens PLM Sofewar发布的集CAD／CAM／CAE于一身的三维参数化设计软件。它致力于从概念设计到工程分析再到制造的整个产品开发过程，使产品的开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成；它是企业产品开发全过程的解决方案，涉及产品设计、仿真和制造中开发过程的全范围，包括产品概念设计、式样造型设计、结构细节设计、性能仿真、工装设计和数控加工；UG NX是一个全三维的双精度系统，它允许用户精确地描述几乎任一几何形状，通过组合这些形状，用户可以设计、分析产品并建立它们的工程图，一旦设计完成，制造应用允许用户选择描述零件的几何体，加入制造信息并自动生成刀具位置源文件（CLSF），用来驱动数控机床进行零件的加工（CNC）。

UG软件被当今世界领先的制造商用于从事概念设计、工业设计、详细的机械设计以及工程仿真和数字化制造等工作，广泛应用于航空、航天、汽车、船舶、通用机械、家用电器、医疗设备和电子工业以及其他高科技应用领域的机械设计等行业，它已成为世界上最优秀的公司广泛使用的系统之一。

UG NX 6.0软件具有多个功能强大的应用模块，主要包括CAD、CAM、CAE、注塑模、钣金件、管路应用产品、质量工程应用、逆向工程应用模块，其中每个功能模块都以Gateway环境为基础，它们之间既相互联系，又相对独立。每个模块都具有独立的功能，而且模块之间具有一定的关联性。因此用户可以根据工作的需要，将产品调入到不同的模块中进行设计或加工编程等操作。

1.2任务分配

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。

第2章 减速器零部件三维造型设计

2.1 引言

UG软件建模是基于特征的复合建模，是显示建模、参数化建模、基于约束的建模技术的选择性组合。

显示建模：显示建模的对象是相对于模型空间，而不是相对于彼此建立。对一个或多个对象所做的变化不影响其他对象。

参数化建模:将用于模型定义的尺寸参数和参数值随模型存储，参数变量可以彼此引用。从而建立模型的各个特征之间的关系。可以通过编辑参数变量改整个模型。

基于约束的建模:模型几何体的一组设计规则的定义，称之为约束。模型是通过约束或求解的。这些约束可以是尺寸约束或几何约束。

2.2 箱盖建模

1.拉伸创建草图。

2.完成草图并拉伸，布尔（无）。

3.拉伸创建草图。

4.完成草图并拉伸，布尔（求和）。

5.拉伸创建草图。

6.完成草图并拉伸，布尔（求和）。

7.创建凸台。

8.镜像凸台特征。

9.拉伸创建草图。

10.完成草图并拉伸，布尔（求和）。

11.创建三个简单孔直径分别为90，100，140。

12.修剪体，对其进行修剪。

13.拉伸创建草图，内壁厚为8。

14.拉伸形成空腔。

15.创建窥视孔，拉伸创建草图，尺寸如图。

16.完成草图进行拉伸。

17.创建矩形腔体。

18.创建沉头孔，沉头孔直径为

32、深度为2，孔直径为

18、深度贯通，布尔（求差）。

19.镜像螺栓孔，求和。

20.创建箱座箱盖连接螺栓孔，沉头孔直径为

19、深度为2，孔直径为

12、深度贯通并镜像。

21.定位销孔，创建锥孔，直径为8，锥角为1.15。

22.结构细化，创建边倒圆特征。

23.创建视孔盖螺纹孔，M8×1.25，并生成螺纹。

24.创建起盖螺纹孔，M8×1.25,并生成螺纹。

25.分别创建轴承该盖螺纹孔，M8×1.25、M10×1.5,并生成螺纹，并镜像。

26.箱盖造型设计整体图。

2.3 箱底造型设计（略）

箱底造型设计主要依附于箱盖，在箱体的基础之上结合机械设计课程设计的设计尺寸等相关要素，完成此零件的造型设计。

2.4 轴承端盖建模

1.创建闷盖，新建建模文件，回转体，进入草图界面，绘制草图。

2.完成草图，回转草图。

3.选择螺纹孔→绘制截面命令，确定孔的中心位置。

4.倒斜角，建立螺纹孔，并生成螺纹。

5.建立透盖，选择闷盖，创建简单孔，根据轴直径确定孔径。布尔（求差）

6.完成透盖并保存。

第3章 生成工程图

UG采用当前先进的复合建模技术，保证了工程图与装配图的相关性，使工程图随模型的改变而同步、自动地进行更新，从而通过直观友好的操作界面，方便、快捷地建立和管理符合标准的零件图和装配图，为工程和技术图纸的生成和管理提供了一个完全自动地工具。

3.1 Ⅰ轴的工程图

（见附录1：Ⅰ轴的工程图）

3.2 装配图的工程图

（见附录2：装配图的工程图）

第4章 虚拟装配

零件之间的装配关系就是零件之间的位置约束，也可以见零件组装成组件，然后再将多个组件装配成总装配件。

根据装配的模型和零件模型的引用关系，UG软件有3种创建装配体的方法，即从顶向下装配、从底向上装配和混合装配。

自顶向下装配：如果装配模型中的组件存在关联，可以基于一个组件创建一个组件，即首先完成装配级的装配模型，然后再根据装配级模型创建其子装配件。也可以首先完成顶层装配模型文件，然后在装配体中创建零部件模型，再将其中的子装配体另外存储。

从底向上装配：先创建零件模型，再组合成子装配模型，最后由子装配模型生成总装配件的装配方法。

混合装配：混合装配是将自顶向下装配和从底向上装配结合在一起的装配方法，这将增加装配设计的功能。例如，用户开始用从底向上的装配方法，然后为了设计的顺利进行改用自顶向下装配的方法，这两种方法之间互相转换。

4.1 窥视孔盖虚拟装配

1．以窥视孔盖为基本工作面。

2.添加组件透气螺塞，设置为通过约束。

3.采用同心约束，安装透气螺塞。

4.完成窥视孔盖装配图，保存。

4.2 轴1虚拟装配

以零件齿轮轴为基本工作件置于绝对原点。采用同心约束在齿轮轴安装挡油环及轴承。采用接触在轴上安装键。完成轴1装配图，保存该装配图。

4.3 轴2虚拟装配

以轴2为基本工作件，置于绝对原点。采用接触约束在轴上安装轴上的两个键。采用同心、接触约束安装两个齿轮。采用同心约束安装挡油环及轴承。完成轴2装配图，保存。

4.4 轴3虚拟装配

以轴3为基本工作件，置于绝对原点。采用接触约束在轴上安装轴上的键。采用同心、接触约束安装低速级大齿轮。采用同心约束安装挡油环及轴承。完成轴3装配图并保存。

4.5 总装配图

1.箱体为基本工作件。

2.安装油塞调整垫圈。

进入已经创建的装配环境，单击开

命令在添加组建对话框中选择打命令，所要装配的组建名：zhiquan（纸圈）。

进行如图设置并单击“应用”。

选择索要约束的对象。

3.安装油塞。

参照纸圈安装，打开yousai（油塞）组建，同心约束。

4.安装油标尺。

参照纸圈安装，打开youbiaochi（油标尺）组建，同心约束。

5.安装调整垫片。

参照纸圈安装，打开dianquan（垫圈）组建，同心约束。

6.安装轴承端盖。

参照纸圈安装，打开gai（盖）组建，同心约束。

7.通过同心及接触约束装配低速轴。

参照纸圈安装，打开3zhouzhuangpei（3轴装配）组建，同心及接触约束。

8.通过同心及接触约束装配中间轴。

参照纸圈安装，打开2zhouzhuangpei（2轴装配）组建，同心及接触约束。

9.通过同心及接触约束装配高速轴。

参照纸圈安装，打开chilunzhouzhuangpei（齿轮轴装配）组建，同心及接触约束。

10.装配箱盖，通过接触及同心约束将其定位。

参照纸圈安装，打开xianggai（箱盖）组建，同心及接触约束。

11.安装窥视孔垫片及窥视孔盖。

参照纸圈安装，打开shikongdianquan（视孔垫圈）组建，同心约束。

12.安装轴承旁连接螺栓。

参照纸圈安装，打开M16-145（螺栓）组建，同心约束。

安装垫圈。

再安装螺母。

13.安装箱底箱盖连接螺栓。

参照纸圈安装，打开M10luoshuan（螺栓）组建，同心约束。

安装垫圈。

再安装螺母。

14.安装起盖螺钉。

参照纸圈安装，打开M8-15（螺栓）组建，同心约束。

15.安装轴承盖螺钉。

参照纸圈安装，打开M8qigailuoshuan（螺栓）组建，同心约束。

16.通过镜像装配安装好两边的螺钉。

17.安装透视孔螺钉。

18.完成总装配图，并保存。

第5章 小 结

为期一周的UG课程设计主要是针对几种常见的零件的绘制，进一步掌握UG的应用，增强动手操作的能力。我学到了很多东西，也认识了自己的很多不足，感觉受益匪浅！

刚开始时面对时，感觉有大量的图要完成而不知道从何处落手，以前上课的时候是一步一步，一个一个的命令的学，课后的练习与前面学到的知识的连贯性不大，开始绘图时感觉很多知识有些陌生。

在运用UG 6.0的过程中我学会了很多东西，通过不断的制图过程中，我的画图速度明显提高了，并且这次的课程高计给我教训最深刻的就是做事一定要严谨，不能有丝毫的马虎。在画箱盖的过程中我不小心一个尺寸弄错了，到装配时装不上去才发现，导致又得返工重新调整整个箱盖。所以深刻的理解到在作图时必须要很细心，步步为营，做到精确。与此同时，也感觉到UG绘图的便捷，其在设计过程中基本是以参数化定义所有的线条，在你完成某一零件后，发现某一部件需要修改，只要对一些参数进行修改即可。另外，在绘图过程中出现颇多的错误，向同学请教后，慢慢的熟悉了某些技巧。这锻炼了我们请教的勇气和团体合作的能力。

这就是我在此次课程设计中的心得体会，及时总结，发现问题，弥补不足，才能有今后的提高，让我们有信心在未来的学习工作中更出色的完成任务。

最后，感谢老师平时的认真授业解惑，才能让我在这次课程设计中不至于太过急躁，才能有序的进行每一个步骤，谢谢您！

第6章 参考文献

1.胡凤兰.互换性与技术基础测量.北京：高等教育出版社，2005.2.李丽华.UGNX6.0入门与提高.北京：电子工业出版社，2010.3.刘小年.机械设计制图简明手册.北京：机械工业出版社，2001.4.徐锦康.机械设计.北京：高等教育出版社，2010.5.王昆.机械设计、机械设计基础课程设计.北京：高等教育出版 社，2008.6.庄家煜 UGNX4——零件设计篇.北京：人民邮电出版社，2007.31

篇2：二级圆柱减速器三维建模UG课程设计说明书,湖南工程学院

二级展开式圆柱齿轮减速器

一.设计题目

设计一用于卷扬机传动装置中的两级圆柱齿轮减速器。轻微震动，单向运转，在室内常温下长期连续工作。卷筒直径D=500mm,运输带的有效拉力F=10000N, 卷筒效率=0.96,运输带速度v0.3m/s,电源380V,三相交流.二.传动装置总体设计：

1.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。

2.特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。

3.确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。其传动方案如下：

三．选择电动机

1.选择电动机类型：

按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭型结果，电压380V，Y型。

2.选择电动机的容量

Pd

电动机所需的功率为：

PWFV KW 1000PWa

篇3：二级圆柱减速器三维建模UG课程设计说明书,湖南工程学院

关键词：二级圆柱齿轮减速器,装配,运动仿真,机械制图,Inventor

课程设计是中职《机械制图》课程学习的重要实践环节, 它可以使学生感到课本理论上空洞的东西变清楚明了, 让学生感到“实践出真知”的真谛, 所以《机械制图》教学应安排一定课时的实体零件测绘课程设计环节。本文以二级直齿圆柱齿轮减速器装配体的测绘为载体, 利用Inventor三维软件完成所有零件和总装配图的绘制。通过Inventor走三维路线可以更直观的完成所有零件图和总装配图的绘制, 让学生进一步巩固《机械制图》中已掌握的绘图和识图技能, 并且在此基础上使绘图和识图能力上一个新的台阶, 为后续课程打下坚实的基础。

二级圆柱齿轮减速器是应用于原动机和工作机之间的独立传动装置, 具有结构紧凑、传动效率较高、传递运动准确可靠、使用维护方便和可成批生产等特点, 如图1。而传统的减速器课程设计环节教学手段, 通常是采用直接手工铅笔或者计算机二维软件绘制二维工程图来实现。这种做法不仅不能以模型直观逼真地显现出减速器的结构特征, 而且对于一个视图上某些尺寸的修改, 还不能自动反应在其它对应视图上;这种传统的教学手段对学生的制图能力还提出了较大的要求, 使相当大的一部分学生感觉完成任务吃力。所以现在改变传统的教学观念, 建立以三维软件INVENTOR为载体来实施满足教学, 体现参数化内涵——修改一个尺寸参数所有的将会自动更新, 降低任务难度, 提升学生兴趣。建立减速器的三位数字模型后, 同学们还可以进行运动模拟仿真, 通过运动模拟仿真同学们还可以非常直观的认识零件的结构、干涉、强度、刚度、动力情况, 运动是否正确。

1 测绘零件, 实现参数化三维建模与生成零件图

教师讲解减速器的拆装过程, 讲清绘图尺寸是通过对实体减速箱的测绘得来。首先观察减速器各部分的结构, 判断传动方式、级数、输入、输出轴如图2;其次用扳手拆下观察孔的盖板, 观察观察孔的位置是否恰当, 大小是否合适。再拧下箱盖和箱座联接螺栓以及轴承端盖螺钉, 拔出定位销, 打开箱盖。

分析整个结构, 测量各零件尺寸;如先测量齿轮端面与箱体内壁的距离, 大齿轮的顶圆与箱体内壁之间的距离, 轴承内端面到箱体内壁之间的距离;再测量底座与上盖的各部分尺寸与结构、轴承的组合结构与尺寸、齿轮的尺寸与结构、键与键槽的尺寸与结构, 如图3。

得到零件参数的同时, 学生就可以利用Inventor开始参数化建模。箱体模型也是建模过程当中最复杂的部分, 在建模过程当中需要大量地使用系统提供的建模特征, 当然可以分析到上盖和底座有相同的基本结构比如螺栓孔、定位销和相互贴合面, 建模时画上盖和底座可以充分利用共同结构, 减少工作量, 降低画图难度如图4。Inventor有标准件模块, 在齿轮建模时, 可以直接调取使用, 当然也可以参数化建模, 通过草图、拉伸、扫略、阵列命令来实现。同样也是适用标件轴承、键、端盖、螺栓、螺母等, 这些标准件在绘制的时候要特别注意标准值的使用, 要能正确配合其他零件的装配尺寸, 这样才能保证齿轮的正常啮合, 如图5。建立了三维零件就可以通过Inventor工程图模块生成工程图, 结合制图模块能够充分利用三个基本视图、半剖、阶梯剖、断面图等表达形式正确合理的表达工程图, 进而充分培养学生机械制图的视图表达能力。并对工程图进行标注。

2 参数化装配的建立与生成装配图

在所有零件参数化建模完成以后, 就可以实现虚拟装配。利用软件满足装配要求, 可以让学生清楚的认识到该产品的性能与结构是否满足要求, 通过分析评估改进产品的设计和装配体的结构, 实现产品装配的高效性。而且虚拟的展现了减速器的整个装配过程, 并规划减速器的装配步骤和路线。打开Inventor, 进入装配环境, 调入下盖, 这样就以下盖为基准实现有效有序的自下而上、自里而外的装配。Inventor里面的装配功能有面对齐、同轴、距离等多种标准配合关系, 通过这些功能可以让同学们实现齿轮与轴、轴承等所有零件的装配。要注意的是齿轮与齿轮一定要正确的啮合关系, 装配体如图6。

装配完成以后, 就让学生对整个装配体进行干涉检查, 主要是装配过程的碰撞检查, 以及装配完成之后的干涉检查。零件按装配路线移动, 若与其他零件发生碰撞, 则零件无法移动到正确的位置, 就会影响减速器的正常装配。利用碰撞检查, 可以检测装配过程中的碰撞问题, 碰撞部分会以高亮显示, 以此对装配体进行修改和规划合理的装配路线。对已建立好的静态模型, 可采用干涉检查装配完成的模型, 并不一定完全正确, 之间是否发生重叠现象, 需要反复地检查和修改在干涉检查中, 装配体会高亮地显示干涉区域, 通过在装配体中直接点击或单独打开零件, 即可快速地对零件进行调整修改, 达到正确合理状态。

3 运动仿真分析

Inventor自带的运动仿真模块, 可以让学生自己实现减速器的动态仿真, 该模块主要进行机械系统运动仿真, 可分析减速器各运动部件的速度、位移、受力、干涉等情况, 并可以输出相应的实验数据作为分析产品性能的保障和依据。注意指导在进行运动仿真之前要解除多余的约束关系, 不然将影响接下来的运动仿真参数设置。

点击环境下的运动仿真功能, 进入仿真模块。学生因为初次进入仿真模块, 系统会自动定义固定件, 所以应该取消“自动将约束转换为标准联接”和“当机械装置被过约束时发出警告”。隐藏上盖, 以便不会影响分析传动结构, 如图7。

把每一轴上的构件设置为一个部件整体, 其中包括构件有轴、齿轮、轴承、键, 这样构件将会作为一个整体转动起来, 设置主动轴。在减速器中涉及到的约束主要有固定副、旋转福、齿轮副。首先定义传动形式为外齿轮啮合运动, 并且保证为一个约束传动, 特别要注意的定义齿轮传动关系时, 一定要保证齿轮与齿轮之间的啮合关系, 一个很好的处理办法就是分别画出两齿轮的分度圆周, 设置齿轮外啮合就直接点取两分度圆。依次定义好两两传动关系, 形成传动结构。分析机构状态, 包括自由度、实体数和运动实体数, 保证整个机构有确定的运动方案。为齿轮添加运动动力, 选择高速级输入轴, 定义运动为恒定角速度为绕Z轴旋转。齿轮实际工作中会受到力的相互作用, 可以添加作用力矩, 分析受力, 也可以导出受力分析表, 至此就可以运动仿真了。点击“仿真播放器”, 运行播放, 观察整个系统运行情况, 分析运行状态, 查看有没有运动干涉情况。若有, 则修改装配关系和调整各零件基本尺寸, 无则可以录制动画视频。这样学生就掌握了齿轮的传动关系, 认识了二级减速器的运转情况。

4 总结

通过Inventor实现二级减速器零件和装配图的绘制, 首先, 为中职《机械制图》实践环节——课程设计提供一个全新的学习手段和方法, 改变原有传统二维制图为三维制图的教学手段, 并在制图过程中体现引导作用, 使其更为直观、形象、生动。其次, 通过这种教学手段更好地理解、掌握零部件的结构及装配关系, 并且可以实现二级圆柱齿轮减速器的运动仿真, 使整个齿轮传动系统的分析具有良好的交互性。最后, 分析二级圆柱齿轮减速器各部件之间的尺寸约束关系, 并运用自底向上的思路建立二级圆柱齿轮减速器总装图, 并对整个系统进行动力分析。这让学生更有感觉学习, 更有兴趣学习, 收获更多知识。

参考文献

[1]倪莉.机械制图课程设计指导书.中国电力出版社, 2008.

[2]柴鹏飞, 王晨光.机械设计课程设计指导书.机械工业出版社, 2011.

[3]刘昌丽.Autodesk Inventor2013中文版标准培训教程.电子工业出版社, 2013.

篇4：二级圆柱减速器三维建模UG课程设计说明书,湖南工程学院

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产品设计说明书

专 业 ： XXXXXXXXXXXXXXXXXXX 班 级 ： XXXXXXXXXXX 姓 名 ： XXXXXXXX 学 号 ： XXXXXXXXX 作 品 ： 小 风 扇 完成时间 ：2013年 5 月 3

日

人机工程学产品设计说明书

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 前言

随着生活水平的提高，空调成为与现代生活中联系最紧密的产品之一。可是实际上，虽说空调更加舒适，更加随心所欲，但是长时间使用会导致空调病的发生，同时免疫力降低。因此，相对于空调，电风扇使用起来相对比较安全，对人体健康无害。但是对于某些特定环境（如学生宿舍），原有的风扇安装不合理并且空间狭窄以至于不适合额外安装普通风扇，使得夏天酷热难耐。针对这一情况，我们需要在这种特殊环境下仍然能够方便使用的风扇。这种风扇充分利用了人机工程学原理，方便实用，符合人性化需求，适用于上述场合。

人机工程学是本世纪中叶发展起来的一门新兴学科，它研究人和机器及环境的相互作用，把人的因素作为产品设计的重要条件和原则，使设计出来的机器操作简便、省力、安全、可靠、高效、舒适。

随着现代的社会科学技术突飞猛进，社会也在不断进步，人们对生活的要求也不仅仅在吃饱穿暖上了，人们开始注意到生活质量，从而对生活的环境有了更新的要求。人们要求产品要更加的人性化，这就使得人机工程学在我们的生活中大规模的运用。人机工程在生活中可以说是无处不在，从桌椅板凳到锅碗瓢盆，从行车走路到穿着打扮，都离不开人性化的设计。人机工程学使得我们有了更好的的生活环境。

关键词：电风扇

人机工程学