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J IANGSU UNIVERSITY 本 科 畢 業(yè) 論 文 小麥桔桿打捆機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué)院名稱： 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)械 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師姓名： 指導(dǎo)教師職稱： 副教授 2013年 06 月 小麥桔桿打捆機(jī)設(shè)計(jì) 摘要：通過(guò)對(duì)目前市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的曲柄搖桿式打捆機(jī)的工作過(guò)程和運(yùn)動(dòng)特性分析，發(fā)現(xiàn)將原有的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄E圓齒輪驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)臂式打捆機(jī)構(gòu)，可以獲得更高的工作效率和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。本文設(shè)計(jì)了一種橢圓齒輪行星系打捆機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)的思路是將輸入動(dòng)力傳遞給齒輪箱內(nèi)的橢圓齒輪，使行星橢圓齒輪帶動(dòng)摟草爪達(dá)到預(yù)期的運(yùn)動(dòng)軌跡。通過(guò)建立其運(yùn)動(dòng)學(xué)分析模型，在給定安裝尺寸下獲得了滿意的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)，并利用PRO/E5.0軟件對(duì)其零件進(jìn)行三維建模、裝配與分析，取得了滿意的結(jié)果。最后，完成了該打捆機(jī)構(gòu)的二維總裝配圖以及非標(biāo)件的二維零件圖。 關(guān)鍵詞：打捆機(jī)，打捆機(jī)構(gòu)，橢圓齒輪，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)  Design of Raking-straw Mechanism Based on Elliptic Gears Planetary System Abstract： Through the analysis of the working process and motion characteristic of the crank rocker type is widely used at present on the market bundling machine, we found that change the original of the crank rocker mechanism into rotary bundling mechanism of elliptical gear drive, can obtain higher working efficiency and smooth movement.This paper describes the design of a planetary elliptic gears binding mechanism,the design idea is to divide the input power to the elliptic gears in the gear box，then the planetary elliptic gear driving raking claws reached the desired trajectory。Through the establishment of the kinematic analysis model, I obtained the satisfactory structural parameters and operating parameters in the given dimension, and the use of PRO/E5.0 software for 3D modeling, the assembly and analysis, then achieved satisfactory results .Finally, I finished the 2D assembly drawing the binding mechanism and non-standard pieces of the 2D part drawing. Keyword：Baler, Raking-straw mechanism, Elliptic gear, Mechanism design 目 錄 摘要 2 Abstract 2 第一章 緒 論 6 §1.1 本研究的目的和意義 6 §1.2 打捆機(jī)的功能要求與發(fā)展概況 6 §1.2.1 打捆機(jī)的功能要求 6 §1.2.2打捆機(jī)的發(fā)展概況 8 第二章 打捆機(jī)構(gòu)的工作原理 8 §2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作原理 8 §2.2設(shè)計(jì)參數(shù) 9 第三章 打捆機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 §3.1 傳動(dòng)路線 9 §3.2 打捆機(jī)構(gòu)動(dòng)力傳入系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9 §3.2.1 傳入系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 10 §3.2.2 傳入系統(tǒng)主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 §3.3 打捆機(jī)橢圓齒輪系統(tǒng)主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 §3.3.1 橢圓齒輪系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 13 §3.3.2 橢圓齒輪系統(tǒng)主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 §3.4 打捆機(jī)工作部分系統(tǒng)主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 §3.4.1 工作部分系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 15 §3.4.1 工作部分系統(tǒng)主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 §3.5 打捆機(jī)定位系統(tǒng)主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 §3.5.1 定位系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 16 §3.5.2 定位系統(tǒng)主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 第四章 打捆機(jī)構(gòu)的三維建模 17 §4.1 應(yīng)用軟件的介紹 18 §4.2 典型零件的三維建模 19 總 結(jié) 20 致 謝 21 參考文獻(xiàn) 22 第一章 緒 論 §1.1 本研究的目的和意義 我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，小麥桔桿資源豐富，但目前大量的桔稈被焚燒或皮棄，不但造成嚴(yán)重的 環(huán)境污染，破壞了農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境，而且還浪費(fèi)了寶貴的可再生資源，因此，分析桔桿的利用價(jià)值，探討桔桿利用的途徑和對(duì)策，對(duì)搞好桔稈綜合利用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。但由于我國(guó)收獲機(jī)械起步較晚，加之研究經(jīng)費(fèi)不足、生產(chǎn)手段較為落后，產(chǎn)品性能及可靠性偏低，另外，與之配套的設(shè)備嚴(yán)重不足， 除摟集設(shè)備國(guó)內(nèi)有少量生產(chǎn)外，其他相關(guān)設(shè)備基本屬于空白。因此， 小麥秸稈的綜合利用瓶頸是收獲機(jī)械化問(wèn)題， 發(fā)展適合我國(guó)國(guó)情的秸稈收獲機(jī)械是我國(guó)的當(dāng)務(wù)之急。 針對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)配套動(dòng)力（拖拉機(jī)）較小、田塊較小、農(nóng)民購(gòu)買力較低的情況，完全照搬發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展思路是不可行的。 根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況，發(fā)展適合國(guó)情的秸稈收獲機(jī)械是秸稈綜合利用的必由之路。 為了解決小型化所帶來(lái)的一些問(wèn)題， 還需要研發(fā)相關(guān)成套設(shè)備加以解決。本次設(shè)計(jì)是在我國(guó)這種國(guó)情下，研究打捆機(jī)打捆機(jī)構(gòu)的改進(jìn)，探索來(lái)獲得相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。 §1.2 打捆機(jī)的功能要求與發(fā)展概況 §1.2.1 打捆機(jī)的功能要求 打捆機(jī)作為在秸稈收集機(jī)械中占重要地位的收獲機(jī)械。因此，我們必須要保證機(jī)械的正常運(yùn)行。因此，在工作過(guò)程中，摟草爪的軌跡和姿態(tài)必須有如圖1-1要求。圖中線框左側(cè)為集草室右側(cè)為壓縮室中間2曲線分別是前爪和后爪的運(yùn)動(dòng)軌跡。 圖 1-1 摟草機(jī)構(gòu)前后爪運(yùn)動(dòng)軌跡 §1.2.2打捆機(jī)的發(fā)展概況 在發(fā)達(dá)國(guó)家， 小麥秸稈收獲機(jī)械已經(jīng)有將近100 年的發(fā)展歷史，目前國(guó)際上最大的三家設(shè)備制造商分別是德國(guó) CLAAS（克拉斯）公司、美國(guó) CNH（凱斯-紐荷蘭）公司、美國(guó) JOHNDEERE（約翰迪爾）公司。 他們生產(chǎn)的裝備種類齊全，配套性能高，可實(shí)現(xiàn)秸稈收獲的全程機(jī)械化。 我國(guó)小麥秸稈收獲機(jī)械化程度和機(jī)械裝備發(fā)展程度均處于初期發(fā)展階段， 加大研發(fā)力度和推廣力度，才能解決秸稈綜合利用的收獲瓶頸問(wèn)題，更好地做好秸稈綜合利用工作。 發(fā)展小型化適合農(nóng)業(yè)需求的成套設(shè)備是我國(guó)該類裝備發(fā)展的趨勢(shì)。 第二章 橢圓齒輪行星系摟草機(jī)構(gòu)的工作原理 §2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作原理 如圖2-1， 在一個(gè)回轉(zhuǎn)的殼體里(相當(dāng)于輪系機(jī)構(gòu)的行星架)安裝5個(gè)全等的橢圓齒輪, 5個(gè)橢圓齒輪的回轉(zhuǎn)中心均在橢圓齒輪的焦點(diǎn)上，且相位相同，。工作時(shí)，齒輪箱作為一個(gè)原動(dòng)件繞中心輪1的回轉(zhuǎn)中心的轉(zhuǎn)動(dòng)，而中心輪1作為另一個(gè)原動(dòng)體，最終通過(guò)齒輪箱和爪座的不等速轉(zhuǎn)動(dòng)的合成，從而使爪獲得所需的軌跡。 圖2-1 橢圓齒輪行星系摟草機(jī)構(gòu)三維裝配圖 §2.2設(shè)計(jì)參數(shù) 橢圓齒輪模數(shù)m=4；齒數(shù)z=35，兩輪之間的中心距=2*長(zhǎng)半軸a：=140.7952 偏心率e=c/a：0.15，偏心距c：10.5596 齒輪盒初始安裝角75度，前爪初始安裝角148度，前爪長(zhǎng)度（行星輪軸心到前爪尖的距離）440mm，后爪初始安裝角205度，后爪長(zhǎng)度368mm。 第三章 橢圓齒輪行星系摟草機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) §3.1 傳動(dòng)路線 1。鏈輪-輸入軸-錐齒輪-錐齒輪-中心軸-輸入卡爪-輸出卡爪-機(jī)箱 2。鏈輪-輸入軸-錐齒輪-錐齒輪-中心軸-中心橢圓齒輪-惰輪-輸出橢圓齒輪-輸出軸-爪座卡爪-爪座-前后爪 §3.2 打捆機(jī)構(gòu)動(dòng)力傳入系統(tǒng)的設(shè)計(jì) §3.2.1 傳入系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 傳入系統(tǒng)包括鏈輪，輸入軸，錐齒輪，輸入卡爪，輸出卡爪，2個(gè)軸承座。輸入軸通過(guò)兩端的螺紋用螺母墊圈左右固定，通過(guò)2軸承座上下前后定位；鏈輪通過(guò)焊接固連在輸入軸上；錐齒輪通過(guò)平鍵與軸連接；輸入卡爪通過(guò)焊接與中心軸固連，再通過(guò)卡爪與輸出卡爪相連；輸出卡爪通過(guò)螺母與齒輪箱固連；軸承座都通過(guò)螺栓與機(jī)箱固連。 §3.2.2 傳入系統(tǒng)主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1. 鏈輪的設(shè)計(jì) 假設(shè)鏈輪大小約d=200，齒數(shù)z=40，中心孔d=40查表可得，基本參數(shù)z=40，p=15.875，dr=10.1600，pt=18.11，通過(guò)公式可得如圖3-1鏈輪的其他主要尺寸:d=p/sin（180°/z）=202;damax=d+1.25p-dr，damin =d+(1-1.6/z)p-dr,取da=210;df=d-dr=191.84;hamax= (0.625+0.8/z)p-0.5dr,hamin = 0.5(p-dr) ,取ha=3；Lx=df=191.84。其他詳細(xì)設(shè)計(jì)見(jiàn)二維cad零件圖。 圖3-1 鏈輪的主要參數(shù) 2. 輸入軸的設(shè)計(jì) 圖 3-2 輸入軸最終裝配狀態(tài) 如圖3-2，左右兩側(cè)都為M12的螺紋，左側(cè)與錐齒輪用6x6的平鍵正常連接，中間與滑動(dòng)軸承正常連接。軸的各個(gè)表面的粗糙度，形位公差見(jiàn)二維cad零件圖。軸與各零件的配合見(jiàn)裝配圖。 3. 錐齒輪的設(shè)計(jì) 大端面模數(shù)me=2，齒數(shù)z=60，中心孔d=20，齒厚30.其他參數(shù)查表可得如圖3-3 圖3-3錐齒輪主要參數(shù) 4. 軸承座的設(shè)計(jì) 近錐齒輪端軸承座：輸入軸配合軸承為：GB/T276-1994滾動(dòng)軸承6001內(nèi)徑d=50，外徑d=80，配合代號(hào)H7/d11。中心軸配合軸承為：GB/T276-1994滾動(dòng)軸承6218內(nèi)徑d=90，外徑d=180，配合代號(hào)H7/d11。 靠近鏈輪端軸承座：軸承為GB/T276-1994滾動(dòng)軸承6208 內(nèi)徑d=40，外徑d=80，配合合代號(hào)H7/d11. 軸承定位表面粗糙度均為Ra 1.6，各端面相對(duì)其軸有相信的垂直度數(shù)值查表可得，詳細(xì)數(shù)值與其它尺寸，數(shù)值，要求等見(jiàn)二維cad圖。 5. 輸入卡爪 通過(guò)與中心軸焊接在一起，將傳入的運(yùn)動(dòng)傳遞到輸出卡爪上再傳到機(jī)箱。兩側(cè)定位分別是一側(cè)用于焊接在中心軸上，一側(cè)與軸承定位?？ㄗπ螤钊鐖D3-4： 圖3-4 輸入卡爪 上下左右對(duì)稱設(shè)置4個(gè)寬為20，相對(duì)軸心對(duì)稱度為0.025的槽，與輸出卡爪卡死。中間為d=50的孔與中心橢圓齒輪軸H7/h10配合，外側(cè)與GB/T276-1994滾動(dòng)軸承6218配合。其余尺寸，形狀，公差等見(jiàn)二維cad圖。 6. 輸出卡爪 設(shè)置對(duì)應(yīng)輸入卡爪的4個(gè)寬為20的槽的凸出與輸入卡爪卡死，將輸入卡爪的運(yùn)動(dòng)傳遞給輸出卡爪，再通過(guò)4個(gè)在一大小為120的正方形4個(gè)角上的M10的螺栓與橢圓齒輪箱連接，將運(yùn)動(dòng)傳遞給齒輪箱.其余尺寸，形狀，公差等見(jiàn)二維cad圖。 §3.3橢圓齒輪系統(tǒng)主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) §3.3.1 橢圓齒輪系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 齒輪系統(tǒng)包括5個(gè)橢圓齒輪，及相應(yīng)的配合軸，軸承，齒輪箱等。具體結(jié)構(gòu)如圖3-5 圖3-5 橢圓齒輪箱內(nèi)橢圓齒輪安裝狀態(tài) 設(shè)置5個(gè)完全相同的橢圓齒輪，分別用軸（平鍵軸，花鍵軸，光軸），軸承，套筒等連接在橢圓齒輪箱上。橢圓齒輪箱用12個(gè)M10的螺栓連接。 §3.3.2 橢圓齒輪系統(tǒng)主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.橢圓齒輪的設(shè)計(jì) 1） 橢圓齒輪由老師給的cad圖，導(dǎo)入proe拉伸得到，他們分別被做成中心橢圓齒輪，橢圓惰輪，橢圓行星輪三種不同的結(jié)構(gòu)。 1.1）中心橢圓惰輪 通過(guò)平鍵與中心橢圓齒輪軸相連，由橢圓齒輪的大小預(yù)設(shè)軸的直徑50，查表可得平鍵尺寸為14x9的平鍵，輪轂深為3.8。 1.2）橢圓惰輪 主要是為了改變齒輪旋轉(zhuǎn)方向。它的軸孔設(shè)計(jì)成光軸，與軸采用H7/f8配合， 1.3）橢圓行星輪 通過(guò)矩形花鍵與橢圓行星輪連接，傳遞動(dòng)力到行星輪軸。花鍵設(shè)小徑為50-60左右，查表可得花鍵規(guī)格用8x56x62x10輕系列，設(shè)置對(duì)心的對(duì)稱度0.015 1.4）橢圓安裝初始位置 5個(gè)齒輪回轉(zhuǎn)中心的連線與水平線75°，現(xiàn)將齒輪與齒輪箱連接只有保證齒輪箱的初始安裝位置即可。 2. 各齒輪軸的設(shè)計(jì) 1）.中心橢圓齒輪軸 圖3-6 中心橢圓齒輪軸 如圖3-6，右側(cè)設(shè)置M36的螺紋，通過(guò)M36的螺母與橢圓齒輪箱相連，右側(cè)用平鍵14x9與中心橢圓齒輪連接，查表可得軸槽深5.5。左側(cè)有6x6的平鍵連接錐齒輪，及M16的螺紋固定。設(shè)有臺(tái)階面與輸入卡爪焊接傳遞運(yùn)動(dòng)到齒輪箱。 2).橢圓惰輪軸 設(shè)置成光軸左右對(duì)稱布置，中間設(shè)置d=50與橢圓惰輪相連，兩側(cè)設(shè)置d=40用于定位。 3).橢圓行星輪軸（輸出軸） 圖3-7 橢圓行星輪軸（輸出軸） 如圖3-7，左側(cè)設(shè)置軸承臺(tái)階，中間用8x56x62x10的花鍵與橢圓行星輪連接右側(cè)設(shè)置圖示形狀與爪座卡爪相連，傳遞運(yùn)動(dòng)給爪座卡爪，通過(guò)爪座卡爪傳給爪座。 3. 橢圓齒輪箱的設(shè)計(jì) 壁厚設(shè)置為20，齒輪箱對(duì)稱布置，由中心橢圓齒輪軸，橢圓惰輪軸，橢圓行星輪軸設(shè)置時(shí)，內(nèi)部預(yù)留軸承定位臺(tái)階，為保證壁厚均勻設(shè)置外部臺(tái)階，由連接在齒輪箱的各零件設(shè)置螺紋孔或光孔，具體設(shè)計(jì)見(jiàn)二維cad圖。 §3.4 工作部分系統(tǒng)主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) §3.4.1 工作部分系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 工作部分包括爪座卡爪，爪座，前爪，后爪等，如圖，通過(guò)輸出軸見(jiàn)動(dòng)力傳給爪座卡爪，再通過(guò)卡爪卡死，傳給爪座帶動(dòng)前后爪運(yùn)動(dòng)。 §3.4.2 工作部分系統(tǒng)的主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.爪座卡爪的設(shè)計(jì) 圖 3-8 爪座卡爪 如圖3-8，設(shè)置寬度為20的4個(gè)對(duì)稱布置的槽，與爪座卡死傳遞運(yùn)動(dòng)。中間又d=50的孔及特殊形狀的孔與輸出軸配合傳進(jìn)運(yùn)動(dòng)。左側(cè)端面及圓周用于與橢圓齒輪箱定位擋板固定及定位。 2.爪座的設(shè)計(jì) 如圖3-9，左側(cè)有卡爪與爪座卡爪卡死。設(shè)置凸出用于與爪的螺栓連接。中間螺栓的高度由老師給出的cad初始安裝位置可測(cè)量出為162，螺栓用M10的螺栓。 圖3-9爪座 3.前后爪的設(shè)計(jì) 通過(guò)老師給出的cad初始安裝位置圖，及設(shè)計(jì)參數(shù)通過(guò)cad可求出到爪尖倒爪座上用于安裝前爪的中間螺栓的長(zhǎng)度，再給以寬度，高度即可。后爪可以同樣的方法求出尺寸，考慮到安裝時(shí)的干涉問(wèn)題可以改變后爪現(xiàn)狀。將后爪通過(guò)螺栓固定在前爪上。具體前后爪數(shù)值可以參考二維cad圖。 §3.5 定位系統(tǒng)主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) §3.5.1 定位系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 定位系統(tǒng)包括爪座定位擋板（與爪座靠近的擋板)，橢圓齒輪箱定位板（與機(jī)箱靠近的擋板），定位銷，固定銷，端蓋等。 通過(guò)在機(jī)箱上開(kāi)兩個(gè)有角度要求的定位銷孔，與橢圓齒輪箱定位板上兩銷孔定位，以此來(lái)保證橢圓齒輪箱定位板的初始安裝角度。由于定位板上2孔都是與爪座卡爪相連的，而爪座卡爪與輸出軸位置固定的，輸出軸位置與橢圓齒輪箱確定的，因此確定了定位板的位置就可以保證橢圓齒輪箱的位置。從而達(dá)到確定齒輪箱的初始安裝角度位置。 通過(guò)爪座定位擋板與爪座焊接在一起，來(lái)保證前后爪相對(duì)橢圓齒輪箱的位置。焊接時(shí)，保證爪座定位板中心線與爪座中心線的角度關(guān)系。由圖3-10可見(jiàn)爪座定位擋板與橢圓齒輪箱定位板位置角度是一樣的，這樣就可以保證了爪的初始安裝角度位置。 通過(guò)固定銷與橢圓齒輪箱定位板配合來(lái)確定位置，端蓋用4個(gè)M10的螺栓與機(jī)箱夾緊，中間設(shè)有螺紋孔用以頂死固定銷來(lái)固定機(jī)構(gòu)。 圖3-10 定位系統(tǒng)三維裝配 §3.5.2定位系統(tǒng)的主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.定位板的設(shè)計(jì) 橢圓齒輪箱定位板：上下左右對(duì)稱設(shè)計(jì)，2端分別設(shè)有2孔與爪座卡爪配合，對(duì)稱各有1個(gè)d=20的定位銷孔。 爪座定位擋板：對(duì)稱設(shè)置兩孔與爪座配合，再和爪座焊接在一起。 2.固定銷 設(shè)有一臺(tái)階用于橢圓齒輪箱定位板的定位，另一側(cè)端面通過(guò)螺母頂死。 3.端蓋 如下圖3-11，用4個(gè)M10的螺栓與機(jī)箱連接，中間設(shè)有M16的螺紋孔用于安裝螺紋以壓緊固定機(jī)構(gòu)。 圖3-11 端蓋 第四章 橢圓齒輪行星系摟草機(jī)構(gòu)的三維建模 §4.1 應(yīng)用軟件的介紹 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)本人采用的三維建模軟件為proe。Pro/Engineer操作軟件是美國(guó)參數(shù)技術(shù)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(shù)的最早應(yīng)用者，在三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，Pro/Engineer作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣。是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國(guó)內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。 Pro/E第一個(gè)提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)解決特征的相關(guān)性問(wèn)題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)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(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過(guò)程集成到一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機(jī)上。 Pro/E采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。主要有下面三個(gè)主要特征。 1.參數(shù)化設(shè)計(jì) 相對(duì)于產(chǎn)品而言，我們可以把它看成幾何模型，而無(wú)論多么復(fù)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。 2． 基于特征建模 Pro/E是基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈活。 3． 單一數(shù)據(jù)庫(kù)（全相關(guān)） Pro/Engineer是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫(kù)上，不像一些傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上。所謂單一數(shù)據(jù)庫(kù)，就是工程中的資料全部來(lái)自一個(gè)庫(kù)，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門的。換言之，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的任何一處發(fā)生改動(dòng)，亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。例如，一旦工程詳圖有改變，NC（數(shù)控）工具路徑也會(huì)自動(dòng)更新；組裝工程圖如有任何變動(dòng)，也完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。這一優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場(chǎng)，價(jià)格也更便宜。 §4.2 典型零件的三維建模 在Pro/E中，零件實(shí)體建模的基本操作大致分為以下三類: (l)標(biāo)準(zhǔn)幾何形體如長(zhǎng)方體、圓柱體等，通過(guò)長(zhǎng)方形、圓的拉伸得到. (2)簡(jiǎn)單幾何形體在二維線框的基礎(chǔ)上通過(guò)拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣等操作形成三維幾何形體。 (3)復(fù)雜幾何形體由簡(jiǎn)單幾何體通過(guò)長(zhǎng)凸臺(tái)、切除、抽殼、鏡像、陣列等操作得到三維幾何形體。 下面我們列舉出了幾個(gè)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的典型零件的三維建模。 1.橢圓齒輪的建模 在利用Pro/E進(jìn)行橢圓齒輪的設(shè)計(jì)過(guò)程中一般采用表達(dá)式生成方法，首先要確定驅(qū)動(dòng)參數(shù)和計(jì)算參數(shù)。所謂驅(qū)動(dòng)參數(shù)，就是要進(jìn)行齒輪計(jì)算時(shí)的一些基本參數(shù)，包括齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)等。所謂計(jì)算參數(shù)，則是指利用驅(qū)動(dòng)參數(shù)計(jì)算獲得的一些參數(shù)，包括基圓直徑、齒頂圓直徑、分度圓直徑等。但由于老師給出了二維橢圓齒輪圖（圖4-1），因此我們可以將它直接導(dǎo)入到proe中，通過(guò)拉伸就可以直接獲得橢圓齒輪模型（圖4-2），再通過(guò)不同的拉伸，去除材料等就可以獲得所需的中心橢圓齒輪（圖4-3），橢圓惰輪（圖4-4），橢圓行星輪（輸出輪）（圖4-5）。 圖4-1 二維橢圓齒輪 圖4-2 三維橢圓齒輪 圖4-3 中心橢圓齒輪 圖4-4橢圓惰輪 圖4-5橢圓行星輪（輸出輪） 2.軸類的建模 軸的建模分為兩種，簡(jiǎn)單軸比如惰輪光軸我們可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)獲得，復(fù)雜軸如中心橢圓齒輪軸我們可以將其一段段的拉伸出來(lái)，軸上的鍵槽孔可以通過(guò)查表先確定草繪平面再由表中軸上槽深去除材料拉伸獲得，軸上的螺紋可以通過(guò)插入-修飾-螺紋獲得。 3. 箱體類的建模 以橢圓齒輪箱為例，為保證壁厚均勻可以先計(jì)算出所需尺寸，再通過(guò)拉伸曲面的到箱體外箱壁（由于本次設(shè)計(jì)中基本對(duì)稱的可以先拉伸出一半的外箱壁在通過(guò)鏡像得到整個(gè)外箱壁）（圖4-6），然后通過(guò)插入-加厚得到箱體大致形狀（圖4-7）。再根據(jù)所需要求加工通孔，盲孔，螺紋孔，然后設(shè)計(jì)倒角，圓角等細(xì)節(jié)最終得到箱體三維模型（圖4-8）。 圖4-6外箱壁曲面（去除前后面） 圖4-7 加厚后的大致箱體模型 圖4-8 最終的箱體三維模型 總 結(jié) 通過(guò)三月中旬開(kāi)始到六月初為期兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我從最開(kāi)始對(duì)打捆機(jī)的一無(wú)所知漸漸有了相對(duì)比較深刻的認(rèn)識(shí)，了解了其結(jié)構(gòu)，作用，發(fā)展等等。在設(shè)計(jì)期間，學(xué)會(huì)了各種尺寸要多查表多思考，并且設(shè)計(jì)尺寸零件時(shí)要考慮到后續(xù)的加工和安裝。通過(guò)proe的三維建模，鞏固和加深了對(duì)proe這種三維軟件的運(yùn)用。通過(guò)三維轉(zhuǎn)二維圖后的修改和標(biāo)注，讓我更加熟悉了cad這種二維軟件的操作運(yùn)用。 總的來(lái)說(shuō)，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)教會(huì)了我在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，要先了解產(chǎn)品的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)意義，優(yōu)缺點(diǎn)，明確設(shè)計(jì)方向，設(shè)計(jì)目的，這樣才能更好的來(lái)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到各方面的因素，比如零件材料，零件的加工難易，零件的安裝，現(xiàn)有的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)性等。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我在proe與cad軟件使用技能上有了一個(gè)很大的提升，設(shè)計(jì)零件時(shí)參數(shù)設(shè)計(jì)有了初步想法，為以后的工作生活可以起到很大幫助。 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成，首先要感謝尹建軍導(dǎo)師的精心指導(dǎo)。設(shè)計(jì)之初，導(dǎo)師就給我們提供了很多相關(guān)資料，讓我能更快的熟悉我所要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的現(xiàn)狀意義，設(shè)計(jì)中間，老師帶我們參觀了現(xiàn)有的打捆機(jī)，通過(guò)實(shí)物教我設(shè)計(jì)的方向要求，并且對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)中間的疑問(wèn)積極熱心的解答。所以說(shuō)沒(méi)有導(dǎo)師的精心指導(dǎo)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是不能保質(zhì)保量及時(shí)完成的，在此向尹建軍導(dǎo)師致以誠(chéng)摯的敬意和感謝。還有感謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)我?guī)椭耐瑢W(xué)，每次有疑問(wèn)時(shí)都能耐心的幫我解答或教我思路。 我還有感謝大學(xué)四年來(lái)教過(guò)我的幫過(guò)的老師們。謝謝你們的無(wú)私奉獻(xiàn)。在這里我要說(shuō)：老師是這世上最偉大的職業(yè)，為了學(xué)生你們可以傾囊相授，不想社會(huì)上的留一手，特別是對(duì)于我這種直性子的人，真的很感謝你們，你們辛苦了。 最后，感謝江蘇大學(xué)，是你給了我難忘的四年大學(xué)生涯，在這里我學(xué)到了很多生活技能，處事方法，人生道理等。 參考文獻(xiàn) 1] 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)編委會(huì)，機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)上[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.4 . 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