基于proe的齒輪泵設計.doc

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1、河南科技學院2009屆本科畢業(yè)論文（設計）論文題目：基于Pro/E的齒輪油泵三維建模設計學生姓名: 王 勇 所在院系：機 電 學 院 所學專業(yè)：機電技術教育 導師姓名：安 愛 琴 完成時間：2009年5月20日 摘 要本文介紹了利用Pro/E軟件，來完成齒輪油泵三維建模設計。齒輪油泵設計主要從零件建模、裝配設計、機構運動仿真、工作原理動畫幾個方面展開。用Pro/E建立三維模型及模型庫，進行虛擬裝配、動畫演示、運動特性分析，將三維技術融入機械類等課程，從而實現(xiàn)用現(xiàn)代化教學手段達到降低教學成本，提高教學質量的目的。關鍵詞：齒輪油泵，三維建模, Pro/E，計算機輔助教學，機構仿真Based on

2、Pro/E three-dimensional modeling of the gear pump designAbstractThis article describes how to use Pro/E to complete the design of three-dimensional modeling of gear pumps. The design of gear pumps, mainly began from parts modeling, assembly design, simulation of body movement, the work of several as

3、pects of the principle of animation. Utilizing Pro/E to establish three-dimensional model and model-base, virtual assembly, animation demo , movement analysis, three-dimensional technology will be integrated into the mechanical subject, which made it become true to achieve reducing the cost of teach

4、ing and improving the quality of teaching using the teaching methods of modernization. Keywords：gear pumps, three-dimensional modeling, Pro/E, CAI ,simulation目 錄1 緒論11.1 機械專業(yè)傳統(tǒng)的教學方式存在的問題11.2 將三維技術應用到機械類專業(yè)課的教學中12 設計概述23 設計過程33.1 齒輪油泵零件建模設計33.1.1 齒輪油泵骨架的設計43.1.2 齒輪油泵主體的設計53.1.3 齒輪油泵左蓋的設計73.1.4 創(chuàng)建齒輪泵右側

5、蓋的設計83.1.5 齒輪軸的設計83.1.6 其它零件的創(chuàng)建123.2 齒輪油泵裝配設計133.2.1 虛擬裝配設計133.2.2 生成爆炸圖164 機構仿真及工作原理動畫174.1 齒輪油泵機構仿真設計174.2 齒輪油泵工作原理動畫仿真195 總結22致謝23參考文獻241 緒論計算機輔助教學是教學發(fā)展的一個焦點，Pro/E等三維建模軟件的發(fā)展以及虛擬制造技術的出現(xiàn)為機械類專業(yè)課教學提供了一種極好的現(xiàn)代化教學的工作平臺1。1.1 機械專業(yè)傳統(tǒng)的教學方式存在的問題（1） 在機械類課程的教學中，經常需要實物模型幫助學生理解教學內容，如果沒有模型，僅僅依靠講解，是很難講清楚一個立體結構的。學生

6、缺少對實物的感官認識也就更難理解沒有模型的講解，而傳統(tǒng)的教學方式是利用教學實物模型，但實物模型攜帶不方便，而且容易損壞，不便于保管。（2） 教學中存在的另一個問題是傳統(tǒng)的教學實物模型一成不變，更新?lián)Q代的速度慢，而幾十年不變的教學模型已不能滿足教學和科技時代不斷進步的需要。時代在發(fā)展，教學內容在不斷更新，當然教學模型也要跟上教學內容的更新，要想根據教學需要更改實物模型是很困難的。更換新實物模型成本又很高，而舊模型基本沒有再利用的價值，造成很大的浪費。（3） 傳統(tǒng)的教學模型作運動演示和運動分析也存在很多缺陷，一是學校很難保證有一套完整的機械專業(yè)的教學模型，而且成本也較大；二是有些空間的機構內部的運

7、動很難觀察到；三是裝配模型時容易損壞零件，運動容易出故障；四是運動特性的分析也很困難。（4） 對于機械設計的教學，傳統(tǒng)的教學方法是先展開平面簡圖的構思，形成稍微完整的方案之后，開始繪制三維簡圖，完全定型后再根據需要繪制效果圖、三視圖或制作簡易的模型。在造型設計的過程中，需要用樣品實物模型來表達設計者的構思，但對每一種方案都制作實物樣品，要付出大量的勞動，還存在著精度低、修改調整困難、設計周期長及成本費用高等問題。1.2 將三維技術應用到機械類專業(yè)課的教學中Pro/E系統(tǒng)是美國參數技術公司（Parametric Technology Corporation，簡稱PTC)的產品。本軟件采用單一數據

8、庫、參數化、基于特征、全相關的概念，改變了機械CADCAECAM 的傳統(tǒng)觀念，這種全新的概念已成為當今世界機械CADCAECAM 領域的新標準。將現(xiàn)代化的Pro/E三維技術應用到在機械專業(yè)課的教學中，可以解決以上傳統(tǒng)教學存在的很多不足2。（1） 建立零件的三維模型，虛擬的模型便于現(xiàn)代化教學，在教學中如果應用Pro/E的三維技術建立零件的三維模型，可以避免傳統(tǒng)教學模型的缺點，它同樣具有實物教學模型的直觀、容易理解的優(yōu)點，又克服了傳統(tǒng)教具的不足，避免了攜帶困難的問題，還便于制作多謀體課件。（2） 把教學中常用的零件、部件和標準件建立起自己的模型庫，利用Pro/E提供的強大的基于特征的參數化實體造型

9、功能，把教學中常用的零件、部件和標準件，利用微機的存儲信息量大的特點建立起自己的模型庫，以充分利用已有的設計成果和前人的經驗。我們建立的教學模型庫有如下特點：1） 零件模型庫的覆蓋面廣、標準新；2） 當教學需要某一零件模型時，可直接從零件模型庫中調出，不必手工繪制；3） 零件模型從模型庫中調入后可任意移動、旋轉，在裝配時確定準確的位置；4） 零件模型庫的操作使用簡捷、方便、靈活、易學易懂；5） 還可以用互聯(lián)網實現(xiàn)零件模型庫的資源共享，充分運用網絡資源為教學服務。（3） 可將各種三維零部件和機械傳動在Pro/E內進行虛擬裝配、三維動畫演示和運動特性分析?？傊?，把Pro/E的三維技術引入機械專業(yè)課

10、的教學，徹底改變了傳統(tǒng)的教學理念，大大改善了輔助教學環(huán)境，提高了教學效果3。通過實踐證明，我們只要認真研究和大膽嘗試輔助教學這一現(xiàn)代化教學手段，不斷地去學習、掌握這種技術，很好地將Pro/E的三維技術應用到我們的機械專業(yè)教學中去，提高工作效率，充分利用微機多媒體輔助教學的優(yōu)越性，調動學生的積極性，就一定能有效地幫助我們達到降低教學成本，提高教學質量的目的。2 設計概述本設計主要圍繞齒輪油泵設計這個實例展開。液壓油泵作為一種重要的液壓元件，其規(guī)格和型號比較繁多，傳統(tǒng)的開發(fā)過程繁瑣、 效率低下、 繪圖量大，Pro/E作為一款高效快捷的CAD/CAM軟件，克服了以上的不足之處，大大提高設計人員的開發(fā)

11、速度，本文將著重就Pro/E的實體建模、虛擬裝配、機構仿真等功能進行齒輪油泵的設計。齒輪油泵包含多個零部件，其設計巧妙運用Pro/E基于單一數據庫這一特點并綜合運用多種建模方法和設計方法。設計的具體要求為：（1） 齒輪油泵零件建模設計；（2） 齒輪油泵裝配設計；（3） 齒輪油泵機構仿真設計；（4） 齒輪油泵工作原理動畫設計。3 設計過程3.1 齒輪油泵零件建模設計齒輪油泵包含20多個零部件，其設計巧妙運用Pro/E基于單一數據庫這一特點并綜合運用多種建模方法和設計方法4，齒輪油泵的最后設計結果如圖1所示，組件分解圖如圖2所示。圖1 齒輪油泵三維圖圖2 齒輪油泵爆炸圖3.1.1 齒輪油泵骨架的設

12、計齒輪油泵骨架的設計主要是一系列基準曲線的繪制，其隨后的建模設計建立在骨架設計的基礎上，齒輪油泵的骨架設計結果如圖3所示。圖3 齒輪油泵骨架設計結果（1） 新建零件文檔；1） 單擊“新建”按鈕打開“新建”對話框。在“類型”選項組中選取“零件”選項，在“子類型”中選取“實體”選項，在“名稱”文本框中輸入零件名稱“Gear_pump”；2） 取消“使用缺省模板”復選項，單擊“確定”按鈕。系統(tǒng)打開“新文件選項”對話框，選取其中的“mmns_part_solid”選項，再單擊“確定”按鈕進入三維實體建模環(huán)境5。（2） 草繪基準曲線；圖4 齒輪油泵骨架草繪1） 單擊“草繪工具”按鈕打開“草繪”對話框；

13、2） 選取基準平面FRONT作為草繪平面，其它設置接受系統(tǒng)默認選項，單擊“草繪”，進入草繪界面；3） 在草圖內繪制曲線如圖4所示。（3） 創(chuàng)建基準平面；1） 單擊“基準平面工具”按鈕打開“基準平面”對話框；2） 選取FRONT基準平面作為參照，設置平移距離35；3） 單擊“確定”，完成DTM1基準平面。（4） 草繪曲線。1） 單擊“草繪”打開“草繪”對話框；2） 選取DTM1作為草繪平面，其它設置接受系統(tǒng)默認選項，單擊“草繪”；3） 繪制如圖5所示曲線。圖5 齒輪油泵骨架草繪二保存設計結果，作為骨架設計，關閉窗口。3.1.2 齒輪油泵主體的設計（1） 新建零件文檔；單擊“新建”按鈕打開新建對話

14、框。在“類型”中選“零件”，在“子類型”中選“實體”，在“名稱”文本框中輸入零件名稱“Gear_part_m”。（2） 創(chuàng)建外部繼承特征；1） 單擊“插入”主菜單中選取“共享數據”/“合并/繼承”選項，系統(tǒng)打開設計圖標版6；2） 單擊“打開”按鈕，使用瀏覽的方式打開上一小節(jié)設計的齒輪油泵骨架文件“Gear_pump”.同時系統(tǒng)打開“外部合并”對話框，在該對話框的“約束類型”下選取“缺省”選項，在系統(tǒng)默認位置裝配齒輪油泵骨架文件；3） 單擊“外部合并”中的“確定”，單擊“設計板”上的“確定”。（3） 創(chuàng)建拉伸實體特征；1） 單擊“拉伸”打開設計板，在設計板中單擊“放置”打開參照面板，單擊其中“定

15、義”打開“草繪”對話框，選擇FRONT為草繪平面，接受其它默認設置單擊“草繪”進入草繪模式；2） 在草繪平面內使用“抓取邊”工具繪制拉伸剖面圖，然后單擊“確定”退出草繪，調整方向輸入拉伸深度“25.2”，最后創(chuàng)建的拉伸實體如圖。再次單擊“拉伸”按鈕，選取上一零件端面作為草繪平面，進入草繪模式；3） 繪制如圖所示草繪剖面圖，調節(jié)拉伸方向，輸入拉伸深度“25.2”，最后創(chuàng)建的實體特征如圖所示；4） 再次單擊“拉伸”，選取上一零件右側面為草繪平面，進入草繪模式；5） 繪制如圖所示草繪剖面圖，調節(jié)拉伸方向，輸入深度“9.5”，最后創(chuàng)建的拉伸實體如圖6所示。 圖6 齒輪油泵主體拉伸結果 圖7 齒輪油泵主

16、體創(chuàng)建孔結果 （4） 創(chuàng)建孔特征；1） 單擊“孔”打開孔設計板。單擊拉伸體端面為主參照。單擊“放置”打開參照面板，選取“同軸”放置類型，然后激活“次參照”，選取拉伸體軸線；2） 完成后的“放置”，設置“形狀”列表，最后完成的孔特征如圖所示；3） 再次用孔特征創(chuàng)建孔，如圖7所示。（5） 創(chuàng)建螺紋修飾特征，如圖8； （6） 創(chuàng)建倒圓角特征，如圖9；（7） 補上一個拉伸切削特征，最后完成的零件圖，如圖10。 圖8 齒輪油泵主體螺紋修飾結果 圖9 齒輪油泵主體倒圓角結果 圖10 齒輪油泵主體設計結果 圖11左蓋設計結果3.1.3 齒輪油泵左蓋的設計齒輪油泵左蓋的設計同樣以齒輪油泵骨架作為母體零件，綜合

17、運用拉伸、孔和鏡像復制等建模方法。齒輪油泵的最后設計結果，如圖11所示。（1） 新建零件文件，輸入零件名稱“Gear_pump_leftcover”；（2） 創(chuàng)建外部繼承特征，如圖12； （3） 創(chuàng)建拉伸實體特征，如圖13； 圖12 左蓋外部繼承 圖13 左蓋實體拉伸結果（4） 創(chuàng)建拉伸切削特征，如圖14； （5） 創(chuàng)建階梯孔，如圖15； 圖14 左蓋拉伸切削結果 圖15 左蓋階梯孔結果（6） 創(chuàng)建倒圓角特征，如圖16。 圖16 左蓋倒圓角結果 圖17 右蓋設計結果3.1.4 創(chuàng)建齒輪泵右側蓋的設計齒輪泵右蓋的設計和齒輪油泵左蓋的設計相似，都是以齒輪油泵的骨架作為母本二進行設計的。設計步驟參照

18、左蓋設計，齒輪油泵右蓋的設計結果如圖17所示。3.1.5 齒輪軸的設計齒輪軸的設計以全參數化標準直齒圓柱齒輪通用件作為母體，對齒輪通用件參數進行修改并添加必要的特征。齒輪軸的最終設計結果，如圖18所示。 圖18 齒輪軸設計結果 圖19 “PROE標準零件庫2.1”對話框為簡化設計，這里的全參數化齒輪采用臺灣大學林清安教授開發(fā)的“PROE標準零件庫2.1”.（1） 打開“PROE標準零件庫2.1”，如圖19所示；（2） 從“零件類型”中選擇“齒輪”，零件規(guī)格選擇“20T”，如圖20所示；圖20“正齒輪”對話框修改右邊列表中“可修改”項目，修改齒輪的模數M=3,齒數Z=9,齒寬B=25.2.單擊“

19、打開文件”按鈕，輸入零件名稱“gear_shaft_1”,打開的齒輪零件如圖21。圖21 參數齒輪調用（3） 創(chuàng)建實體拉伸特征 選取上一實體端面為草繪平面，繪制草圖，拉伸深度為“10”，拉伸結果如圖23； 圖22 齒輪軸拉伸草繪 圖23 齒輪軸拉伸結果（4） 創(chuàng)建旋轉實體特征，旋轉結果如圖25； 圖24 齒輪軸旋轉草繪 圖25 齒輪軸旋轉結果（5） 創(chuàng)建旋轉切削特征，以切出槽，切槽結果如圖27； 圖26 齒輪軸切槽草繪 圖27 齒輪軸切槽結果（6） 重復旋轉切削，切出另一端的槽； （7） 創(chuàng)建鍵槽，結果如圖29； 圖28 齒輪軸鍵槽草繪 圖29 齒輪軸鍵槽結果（8） 創(chuàng)建倒角特征，結果如圖30

20、； 圖30 齒輪軸倒角結果 圖31 齒輪軸設計結果（9） 創(chuàng)建螺紋修飾特征 選擇“插入”、“修飾”、“螺紋” ；選取作圖平面為參照面，右圖面為螺紋起始面，輸入深度為10，直徑為12.6。（10） 隱藏基準，完成齒輪軸的創(chuàng)建，如圖31。3.1.6 其它零件的創(chuàng)建至此齒輪油泵的主要零件以創(chuàng)建完成，下面還有很多裝配用的小零件，其建模過程不再詳細介紹。只列出其最終結果，如圖32。包括：螺釘、外部齒輪、平鍵、圓墊片、螺母、壓蓋、圓柱銷。 a）螺釘 b）外部齒輪 c）平鍵 d）圓墊片 e）螺母 f）壓蓋 g）圓柱銷圖32 其它零件至此齒輪油泵所有零件三維建模都以完成，下一步就是裝配。3.2 齒輪油泵裝配設

21、計3.2.1 虛擬裝配設計齒輪油泵的裝配綜合運用到無連接接口約束和連接接口約束。在進行齒輪油泵的裝配前，設計者首先要對齒輪油泵進行整體的分析，要弄清楚那些元件具有運動自由度，那些元件完全約束。對于具有運動自由度的元件就要根據具體要求選擇合適的連接接口，反之使用無連接接口的約束進行裝配即可。（1） 創(chuàng)建組件文檔，輸入組件名稱“Gear_pump_model”；（2） 在默認位置裝配齒輪油泵主體；單擊“添加元件”按鈕，打開下設計板，選擇缺省，以在默認位置裝配泵的主體。（3） 向組件中裝配銷；使用“插入”“對齊”“對齊”三種約束裝配銷釘，使其高出端面“8”。（4） 重復裝配銷釘；選中前面裝配好的銷釘

22、零件，然后在“編輯”中選取“重復”打開“重復元件”對話框。按住“ctrl”鍵，選中“插入”和“對齊”兩種約束方式。單擊添加，共裝配4根銷釘。（5） 向組件中裝配齒輪油泵左蓋；使用“匹配”“插入”“插入”三種約束。（6） 向組件中裝配齒輪軸一；1） 單擊右工具箱中的“向組件中添加元件”按鈕，打開齒輪油泵文件Gear_shaft_1；2） 在系統(tǒng)打開的設計板上的“用戶定義”中選取“銷釘”連接類型；3） 完成“放置”列表，裝配結果如圖33。圖33 裝配齒輪軸一（7） 向組件中裝配齒輪軸二；1） 單擊右工具箱中“向組件中添加元件”按鈕，打開齒輪油泵零件文件Geat_shaft_2；2） 在系統(tǒng)打開的裝

23、配設計板上的“用戶定義”下拉菜單中選取“銷釘”連接類型；3） 在設計板上單擊“移動”按鈕，打開“移動”列表。在該列表的“運動類型”選項中選取“旋轉”選項，然后選中“運動參照”副選項；4） 根據系統(tǒng)提示選shaft_1的軸線作為旋轉運動參照，然后在工作區(qū)中旋轉齒輪軸二，使兩齒輪正確嚙合，最后的嚙合結果如圖34。圖34 裝配齒輪軸二（8） 向組件中裝配齒輪油泵右蓋；1） 單擊“向組件中添加元件”按鈕，使用瀏覽方式打開齒輪油泵零件文件Gear_pump_rightcover；2） 在系統(tǒng)打開的裝配設計板上單擊“放置”按鈕，然后在“放置”列表的“約束類型”下拉菜單中選取“對齊”約束類型，然后分別選取軸

24、A8和A15作為約束參照。新建“對齊”約束選取軸A9和A16作為約束參照； 3） 新建“匹配”約束類型，選取油泵主體端面和右蓋端面，輸入偏距“0”； 4） 最后完成的“放置”列表如下圖，最后裝配結果如圖35。圖35 裝配右蓋（9） 在裝配的元件之間進行布爾運算；1） 在“編輯”主菜單中選取“元件操作”選項打開“元件”菜單，選取“切除”選項；2） 根據系統(tǒng)提示選取右蓋為被切除元件，單擊“確定”，接著選取和其有相交關系的兩個銷作為切除參照元件；3） 最后單擊“再生”，再生后轉配結果如圖，被切除的右蓋零件會相應變化。（10） 裝配螺栓；1） 單擊“向組件中添加元件”按鈕，打開“blot.prt”；2

25、） 使用“對齊”約束，選取螺栓軸線和螺栓孔軸線；3） 使用“匹配”約束，選取螺栓頭下端面和螺栓孔上端面。（11） 重復裝配螺栓；（12） 向組件中裝配壓緊螺母；1） 單擊“向組件中添加元件”按鈕，打開齒輪油泵零件文件Pack；2） 使用“插入”和“匹配”兩中約束選取相應參照。（13） 在元件之間進行布爾運算 同步驟9一樣，切除壓緊螺母；（14） 裝配鍵；1） 單擊“向組件中添加元件”按鈕，打開齒輪油泵零件文件key；2） 使用“匹配”“匹配”“匹配”三種約束方式選取相應參照。（15） 裝配齒輪；1） 單擊“向組件中添加元件”按鈕，打開齒輪油泵零件文件gear；2） 使用“對齊”“匹配”“匹配”

26、三種約束方式選取相應參照。（16） 裝配墊片；（17） 裝配螺母；（18） 影藏曲線特征。1） 在模型樹上選中“pack”元件，單擊右鍵，選取“打開”打開該元件；2) 單擊“層”按鈕，系統(tǒng)顯示“層樹”窗口。選取“PRT_ALL_CURVES”,單擊右鍵選取保存；3) 在空白處單擊右鍵，選取“保存狀態(tài)”；4) 接著保存對“pack”元件的修改結果，最后的組件顯示結果如圖36。圖36 齒輪泵設計結果3.2.2 生成爆炸圖（1） 從菜單欄中選擇“視圖”“分解”“編輯位置”命令，打開分解位置對話框；（2） 在“分解位置”對話框中，設置“運動類型”等選項組用來調整爆炸圖中個元件的位置，得到滿意位置后，點

27、擊“確定”按鈕。編輯爆炸圖完成后，得到分解視圖下的齒輪油泵裝配爆炸圖，效果如圖37。圖37 齒輪泵爆炸圖4 機構仿真及工作原理動畫4.1 齒輪油泵機構仿真設計（1） 準備工作 設置模型顯示外觀，結果如圖38；圖38 模型顯示結果（2） 進入“機構”模塊；在“應用程序”主菜單中選取“機構”選項，進入機構仿真界面6。（3） 定義齒輪副連接；1） 單擊“定義齒輪副連接”按鈕，打開“齒輪副定義”對話框； 圖39 “齒輪定義”對話框 圖40 “齒輪定義”對話框2）定義齒輪1選項卡，選 “gear_shft_1”為運動軸，節(jié)圓直徑“27”，如圖39；3）定義齒輪2選項卡，選 “gear_shft_2”為運

28、動軸，節(jié)圓直徑“27”，如圖40；4）打開“屬性”選項卡，在“齒輪比”選項組中選取“節(jié)圓直徑”選項。（3） 創(chuàng)建驅動；1） 單擊“定義伺服電機”按鈕，系統(tǒng)彈出“伺服電機定義”對話框；2） 在“從動圖元”選項組中選取“連接軸”選項，然后選取“gear_shaft_1”的軸線作為連接軸；3） 在“伺服電機定義”對話框中打開“輪廓”選項卡，在“規(guī)范”中選“速度”選項在“?！敝羞x“常數”，并將“A”值設為“40”，完成后的對話框如圖41； 圖41 “電機定義”對話框 圖42 定義結果4） 完成所以設置后在“伺服電機定義”對話框中單擊“確定，機構設計的最終結果如圖42所示。（4） 創(chuàng)建連接；1） 在“編

29、輯”主菜單中選取“連接”選項，彈出“連接組件”對話框，如圖43；2） 單擊“運行”按鈕，打開“確認”對話框，單擊“是”按鈕，完成連接的創(chuàng)建工作，如圖44。 圖43 “連接組件”對話框 圖44 “確認”對話框（5） 創(chuàng)建運動分析；1） 單擊“運動分析”按鈕，系統(tǒng)打開如圖“分析定義”對話框；2） 在“類型”下拉列表框中選擇“運動學”選項，并把運動“終止時間”欄的值修改為“60”，接著單擊“運行”按鈕，觀察齒輪油泵的運動情況；3） 完成上述操作后，單擊“確定”按鈕關閉“分析定義”對話框，完成運動分析創(chuàng)建。（6） 回放結果并制作多媒體播放文件。1） 單擊“回放以前的運動分析”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖所示“回

30、放”對話框如圖45，單擊其中“回放”按鈕，打開如圖所示“動畫”對話框如圖46； 圖45 “回放”對話框 圖46 “動畫”對話框2） 在動畫對話框中可以單擊“播放”按鈕觀察仿真結果；單擊“停止”按鈕結束運動仿真；單擊“捕獲”按鈕打開“捕獲”對話框如圖所示。單擊其中的“瀏覽”按鈕，彈出“保存副本”對話框，在次選擇文件的保存路徑，選擇保存格式并填寫文件名稱。完成后單擊“捕獲”對話框中的“確定”按鈕，開始媒體播放文件的制作。4.2 齒輪油泵工作原理動畫仿真外嚙合齒輪泵的工作原理：在泵的殼體內有一對外嚙合齒輪，齒輪兩側有端蓋蓋住。殼體、端蓋、齒輪的各個齒間槽組成啦許多密封工作腔。當齒輪旋轉時，右側吸油腔

31、由于相互嚙合的齒輪逐漸脫開，密封工作腔容積逐漸增大，形成部分真空，郵箱中的油液被吸進來，將齒間槽充滿，并隨著齒輪旋轉，把油液帶到左側壓油腔去。在壓油區(qū)一側，由于齒輪主逐漸進入嚙合，密封工作腔容積逐漸減少，油液便被擠進去。吸油區(qū)和壓油區(qū)是由相互嚙合的齒輪以及泵體分割開的。在齒輪油泵機構仿真設計中，注重運動學的仿真和數據分析，對齒輪的內部工作原理展示不充分。下邊設計為在組件中裝入“箭頭”零件，表示油液流動方向。（1） 在組建“gear_pump_model.asm”中組裝“箭頭”零件，結果如圖47所示； 圖47 裝配結果 圖48 裝配體前視圖（2） 進入“機構”模式，按先前步驟定義齒輪副和齒輪軸1

32、的伺服電動機“ServoMotor1”；（3） 定義箭頭向左運動的伺服電動機“ServoMotor2”，在“輪廓”選項卡中定義速度為10，方向如圖49所示；圖49 電動機方向（4） 定義箭頭向左運動的伺服電動機“ServoMotor2”，考慮到動畫效果，在“輪廓”選項卡中定義速度改為電動機1的10倍：100，方向如圖50所示；（5） 創(chuàng)建連接；1） 在“編輯”主菜單中選取“連接”選項，彈出“連接組件”對話框；2） 單擊“運行”按鈕，打開“確認”對話框，單擊“是”按鈕，完成連接的創(chuàng)建工作。（6） 創(chuàng)建運動分析；圖50 電動機方向1） 單擊“運動分析”按鈕，系統(tǒng)打開如圖“分析定義”對話框；2） 在

33、“類型”下拉列表框中選擇“位置”選項，并把運動“終止時間”欄的值修改為“64”，定義“電動機”如圖51所示，接著單擊“運行”按鈕，觀察齒輪油泵的運動情況；3） 完成上述操作后，單擊“確定”按鈕關閉“分析定義”對話框，完成運動分析創(chuàng)建。圖51 “分析定義”對話框（7） 回放結果并制作多媒體播放文件。用Pro/E制作的簡易工作原理動畫可結合工作原理的FLASH動畫，幫助理解齒輪泵工作原理。5 總結本文詳細介紹了齒輪油泵的三維設計，從零件建模、零件裝配設計到機構仿真。其中齒輪軸的設計采用了參數化設計，參數化設計是Pro/E的一個重要特點。重點描述了齒輪泵工作原理的動畫設計，通過直觀的三維動畫，方便學

34、生理解記憶，且充分調動學生的積極性，達到了降低教學成本，提高教學質量的目的。使用Pro/E仿真設計在展示油泵工作原理時，并不能展示油液的流動情況19，所以還要結合其它軟件設計工作原理動畫。致謝本次畢業(yè)設計是在指導老師的悉心指導下完成的。指導老師具有嚴謹的治學態(tài)度和較高的理論水平，在治學及做人方面使我受益匪淺。衷心感謝老師對我的關心指導和幫助。同時對于大學幾年來關心過、指導過、給予我以幫助的老師一并表示感謝。非常感謝學院領導和老師給我提供了這次良好的深入學習的機會和寬松的環(huán)境條件。通過這次畢業(yè)設計，不但使我能夠將大學期間所學的專業(yè)知識再次回顧學習，而且也使我學到了專業(yè)領域中一些前沿的知識。非常感

35、謝在本次設計中曾給予我耐心指導和親切關懷的老師及幫助過我的同學，正是由于他們的幫助和鼓勵才使我能夠在畢業(yè)設計過程中克服種種困難，最終順利完成論文，他們的學識和為人也深深地影響著我。我對指導老師表示崇高的敬意和誠摯的感謝！參考文獻1 謝曉華.淺談ProENGINEER的三維技術在機械專業(yè)教學中的應用 J.湖南科技學院學報,2005(05)：2872882 劉明光 ，蔣立軍. S1 95柴油機曲柄連桿機構的三維建模與運動仿真 J。河南機電高等?？茖W校學報,2008(05):84823 趙四海. 錘式破碎機三維建模與仿真研究 J。煤礦機械, 2008(8):34364 朱金波.Pro/ENGINEE

36、R Wildfire 3.0 工業(yè)產品設計完全掌握M.北京：兵器工業(yè)出版社.2007.35 譚雪松,朱金波,朱新濤.Pro/ ENGINEER Wildfire 中文版典型實例M.北京：人民郵電出版社.2005.96 林清安. Pro/ENGINEER野火3.0中文版動態(tài)機構設計與仿真M.北京:電子工業(yè)出版社.2007.37 林清安.Pro/ Engineer Wildfire3.0中文版零件設計下M.北京:電子工業(yè)出版社，2006.128 林清安.Pro/ Engineer Wildfire3.0中文版零件設計上M.北京:電子工業(yè)出版社，2006.12 9 張文兵. 基于ProE的齒輪類零件

37、三維建模 J。北京工業(yè)職業(yè)技術學院學報，2008(3)：5054 10 王魁.基于參數化技術的圓柱直齒斜齒統(tǒng)一建模方法J。三峽大學學報, 2008 (11) ：747611 李海生. 某V型柴油機機體的三維建模J。機械工程與自動化,2008(2)：727312王凱 ,曹西京.基于ProE的機械產品機構運動的仿真設計J。輕工機械-2006(1)13羅昌行,艾劍良,胡立勇,歐陽晉。表面不規(guī)則物件的3D仿真設計與實現(xiàn)J。計算機工程 ,2006(4):21721914 陳珠芳. ProE軟件的反求工程技術與應用J。機械研究與應用，200815肖乾,周新建.基于Pro/E實現(xiàn)凸輪機構的設計與運動仿真分析

38、J。煤礦機械 2006(08):626416吉奎,陳志剛.基于Pro/E及ADAMS的反鏟式挖掘機工作裝置機構的建模與運動仿真J?，F(xiàn)代制造工程 ,2006(05):878917郭亞萍,顧國維.WEST軟件的仿真設計功能應用研究 J。工業(yè)水處理 ,2006(03):565818 高佳宏.液壓挖掘機工作裝置的三維設計J。煤礦機械,2007(12):8789 19何永順,馬秋成.工程機械液壓系統(tǒng)動態(tài)仿真設計方法研究J。機械設計與制造-2004附件：大學本科生畢業(yè)論文(設計)規(guī)范一、畢業(yè)論文（設計）格式規(guī)范一份完整的畢業(yè)論文（設計）材料一般應包括下列內容：（一）題目；（二）目錄；（三）論文主體（包括中

39、英文摘要及關鍵詞；正文；致謝；參考文獻等）；（四）附錄。具體分述如下： （一）題目題目應力求簡短、精確、有概括性，直接反映畢業(yè)論文（設計）的中心內容和學科特點。題目一般不超過20個漢字，如確有必要，可用副標題作補充。（二）目錄畢業(yè)論文（設計）必須按其結構順序編寫目錄，要求層次分明，體現(xiàn)文章展開的步驟和作者思路。目錄格式是論文的結構層次，反映作者的邏輯思維能力，所用格式應全文統(tǒng)一，每一層次下的正文必須另起一行。目錄獨立成頁，以章、節(jié)、小節(jié)來編排。(三) 論文主體1、中英文摘要及關鍵詞摘要一般不分段，不用圖表，以精煉的文字對畢業(yè)論文（設計）的內容、觀點、方法、成果和結論進行高度概括，具有獨立性和自

40、含性，自成一篇短文，具有報導作用。中文摘要一般以200-300個字為宜。關鍵詞是反映畢業(yè)論文（設計）內容主題的詞或詞組，一般35個。其中英文摘要與中文摘要基本對應，英文關鍵詞之間用分號分開，最后一個關鍵詞后不加任何標點。2、正文包括引言、正文、結論等部分。（1）引言引言也稱前言、導論、導言、緒言、緒論等。它的作用是向讀者初步介紹文章的背景和內容，通常包括以下幾個方面：為什么寫這篇文章，要解決什么問題；論文的主要觀點；與課題相關的歷史回顧；寫作資料的來源、性質及其運用情況，論文的規(guī)劃和簡要內容；研究中的新發(fā)現(xiàn)；課題的意義等。（2）正文正文是論文的核心部分，是作者學術理論水平和創(chuàng)造性工作的綜合體現(xiàn)

41、，是作者運用掌握的材料與方法進行論證、得出結論的部分，其任務是分析問題和解決問題。根據不同論文研究的課題性質、研究方法的不同，理論型、實驗型和描述型論文的正文格式和寫法不盡相同，但他們的要求是一致的。即：主題明確：全文圍繞主題展開討論，不離題；論證充分：有觀點、有思路、有材料、有說服力；結論清楚：研究導出的結論不含糊、易理解；邏輯嚴密：文字精煉流暢、條理清晰。（3）結論結論是論文要點的回顧和提高，是整個研究過程的結晶，是全篇論文的精髓。結論中應對本篇論文解決了什么問題，得出了什么規(guī)律，存在什么問題給出明確的回答。撰寫結論時，要注意精煉準確、總結提高、前后呼應。3、致謝（無必要時可省略）以精練的

42、文字，對在畢業(yè)論文（設計）工作中直接給予指導、幫助的人員表示謝意，言辭懇切，實事求是。4、參考文獻畢業(yè)論文（設計）須在論文的最后列出參考文獻。參考文獻應以公開發(fā)表過的、作者真正閱讀過的、與論文密切相關的或直接引用的為限，未發(fā)表過的論文、試驗報告、內部資料等不宜列入。參考文獻的列寫必須嚴格按照畢業(yè)論文（設計）中引用的先后順序依次列寫。參考文獻的列寫格式，詳見“畢業(yè)論文（設計）的書寫規(guī)范與打印要求”。(四)附錄（無附錄時可省略）凡不宜收入正文中的、又有價值的內容可編入畢業(yè)論文的附錄中。如：大號的設計圖紙；篇幅較大的計算機程序（但以研究軟件程序為主的畢業(yè)論文題目，其程序可作為正文的一部分）；過長的公

43、式推演過程。其它內容如譯文及原文、專題調研報告、文獻綜述等可另行裝訂成冊。二、畢業(yè)論文（設計）的書寫規(guī)范與打印要求（一）書寫規(guī)范1、 引用有關政策、方針性內容務必正確無誤，不得泄漏國家和單位機密。2、使用普通語體文寫作，體例統(tǒng)一，文句通順，無語法錯誤，簡化字符合規(guī)范，標點符號使用正確，符號的上下角標和數碼要寫清楚且位置準確。3、采用中華人民共和國國家標準（GB31003102-93）規(guī)定的計量單位和符號，單位用正體，符號用斜體。4、使用外文縮寫代替一術語時，首次出現(xiàn)的，應用括號注明其含義，如CPU(Central Processing Unit,中央處理器)。5、國內工廠、機關、單位的名稱等應

44、使用全名，如不得把“大學”簡寫成“衡陽師院”或“衡師院”。6、公式應另起一行并居中書寫，一行寫不完的長公式，最好在等號處或在運算符號處轉行。公式編號用圓括號括起，示于公式所在行的行末右端。公式編序可以全文統(tǒng)一，依前后次序編排，也可以分章節(jié)編排，但二者不能混用。文中公式、表格、圖的編排應統(tǒng)一。7、文中引用某一公式時，應寫成：“由式（5）可知”。8、文中表格可以全文統(tǒng)一編序，也可以逐章獨立排序，表序必須連續(xù)。文中引用表格時，“表”在前，序號在后，如：“見表8”。 表格格式可采用三線表，表格的名稱和編號應居中，并位于表格上方，表序在前，表名在后，其中空一格，表名末不加標點符號。如： 9、文中插圖都應

45、有名稱和序號，可以全文統(tǒng)一編序，也可以逐章獨立排序，圖序必須連續(xù)。文中引用插圖時，“圖”在前，序號在后，如：“見圖12”。圖的名稱和編號應居中并寫于圖的下方，圖序在前，圖名在后，其中空一格，末尾不加標點。如： 插圖應用Word文檔繪制，或用CAD繪制后插入，不得用鉛筆、鋼筆、圓珠筆等繪制（特殊情況除外）。10、“正文”中如對某一術語或情況需加解釋而又不宜寫入正文時，應在此“術語”或“情況”后引入注釋符號，置于右上角，有多個注釋時，應依次編號，如：、。11、參考文獻的書寫格式：參考文獻采用宋體5號字。正文引用參考文獻依次編序，其序號用方括號括起上標注出。如“效率可提高25%2”,表示此結果援引自

46、文獻2。各類參考文獻的編排格式及示例如下：a. 專著、論文集、學位論文、報告序號作者.文獻題名文獻類型標識.出版地:出版者,出版年.起止頁碼.1劉國鈞,陳紹業(yè),王鳳翥.圖書館目錄M.北京:高等教育出版社,1957,15-18.2辛希孟.信息技術與信息服務國際研討會論文集:A集C.北京:中國社會科學出版社,19943張筑生.微分半動力系統(tǒng)的不變集D.北京:北京大學數學研究所,1983.4馮西橋.核反應堆壓力管道與壓力容器的LBB分析R.北京:清華大學核能技術設計研究院.1997.b. 期刊文章序號作者.文獻題名J.刊名,年,卷(期):起止頁碼.5何齡修.讀顧城南明史J.中國史研究,1998,(3

47、):167-173.6金顯賀,王昌長,王忠東,等.一種用于在線檢測局部放電的數字濾波技術J.清華大學學報(自然科學版),1993,33(4):62-67.c. 論文集中的析出文獻序號析出文獻作者.析出文獻題名A.原文獻作者(任選).原文獻題名C.出版地:出版者,出版年.析出文獻起止頁碼.7鐘文發(fā).非線性規(guī)劃在可燃毒物配置中的應用A.趙瑋.運籌學的理論與應用中國運籌學會第五屆大會論文集C.西安:西安電子科技大學出版社,1996.468-471.d. 報紙文章序號作者.文獻題名N.報紙名,出版日期(版次).8謝希德.創(chuàng)造學習的新思路N.人民日報,1998-12-25(10).e. 國際、國家標準序

48、號標準編號,標準名稱S.9GB/T 16159-1996,漢語拼音正詞法基本規(guī)則S.f. 專利序號專利所有者.專利題名P.專利國別:專利號,出版日期.10姜錫洲.一種溫熱外敷藥制備方案P.中國專利:881056073,1989-07-26.g. 電子文獻序號作者.電子文獻題名電子文獻及載體類型標識.電子文獻的出處或可獲得地址,發(fā)表或更新日期/引用日期(任選).11王明亮.關于中國學術期刊標準化數據庫系統(tǒng)工程的進展EB/OL.http:/ 萬錦堃.中國大學黨報論文文獻(1983-1993).英文版DB/CD.北京:中國大百科全書出版社,1996.h. 各種未定義類型的文獻序號作者.文獻題名Z.出

49、版地:出版者,出版年. 徐超.氧化鋅的制備、改性及其光催化研究 學位論文碩士 2010:22-23賀敏強 表面分子印跡微/納米復合材料的制備及其性能研究博士論文2012張邦文, 謝長生, 胡軍輝, 王輝虎, 桂陽海. 金屬納米粒子在聚合物中的磁致排列實驗及分子動力學模擬. 高等學?；瘜W學報, 2006, 26(11): 2131-2134注：A-論文集中的文章；J期刊；C論文集；M書；N報刊；D學位論文；S標準；P專利；EB/OL電子文檔參考文獻與注釋的區(qū)別參考文獻是作者寫作論文時所參考的文獻書目,一般集中列表于文末；注釋是對論文正文中某一特定內容的進一步解釋或補充說明，按序列在文末參考文獻前

50、。參考文獻序號用方括號標注，注釋用數學加圓圈標注（如、）。（二）畢業(yè)論文（設計）打印要求1、畢業(yè)論文（設計）應按規(guī)定格式用激光打印機單面打印，紙張大小一律使用國際標準A4型復印紙。2、頁面設置：版心為297210mm；上下頁邊距均為3cm，左頁邊距為2.5cm,右頁邊距為2cm，裝訂邊0.5cm；頁碼居中；其余設置采取系統(tǒng)默認設置。 3、論文題目：使用三號黑體字，加粗，居中放置。4、系、專業(yè)、學號、作者姓名、指導教師姓名（小四號宋體字，加粗），依次排印在論文題目下（上空二行，居中）。系 專業(yè)（學號）（姓名）指導教師5、摘要（上空二行，縮進2個漢字字符）中文摘要采用宋體五號字，英文摘要采用五號“

51、Time New Roman”字型；行距設置為固定值22磅。摘要（宋體，五號字，加粗）（宋體五號字）6、關鍵詞中文關鍵詞采用宋體五號字，英文關鍵詞采用五號“Time New Roman”字型；行距設置為固定值22磅。關鍵詞（宋體，五號字，加粗）；（宋體五號字）7、目錄每章題目用黑體字，每節(jié)題目用宋體字，并注明各章節(jié)起始頁碼，題目和頁碼用“”相連，如下所示：目 錄（黑體四號字）（自然空二行）1. （1）（黑體小四號字）1.1 （2） （宋體五號字） 1.1.1 （6） （宋體五號字） 2. （40） （黑體小四號字） 8、正文字體要求每章題目左頂邊、黑體四號字；每節(jié)題目左頂邊、黑體小四號字；每小

52、節(jié)題目左頂邊、黑體小四號字。正文文字用宋體小四號漢字和小四號“Times New Roman”英文字體，每自然段首行縮進2個漢字字符。9、行間距要求正文行距設置：設固定值22磅。每章題目與每節(jié)題目之間的行距設置：段前1行、段后1 行。 每節(jié)題目與小節(jié)題目之間的行距設置：段后0.5 行。10、正文章節(jié)序號編制章，編寫為：1. ，2.， 3.，。節(jié)，編寫為：1.1、1.2，2.1、2.2。小節(jié)，編寫為：1.1.1, 1.1.2。小節(jié)以下層次，先以括號為序，如（1），（2）；再以圈圈為序，如, 。正文字體、行間距要求及章節(jié)序號編制如下所示：1 （黑體四號字，段前1行、段后1行）1.1 （黑體小四號字

53、，段后0.5行）- - - - - - - -（內容省略）- - - - - - （宋體小四號字，首行縮進2個漢字字符） 1.2 （黑體小四號字，段前0.5行、段后0.5行）- - - - - - - - -（內容省略）- - - - - - - - - - - - - - - - - -1.2.1 （黑體小四號字） - - - - - - - - -（內容省略）- - - - - - - - - - - - - - - - - -1.2.2 - - - - - - - - -（內容省略）- - - - - - - - - - - - - - - - - - 22.1 - - - - - -

54、- - -（內容省略） - - - - - - - - - - - - - - - - -2.2 - - - - - - - - -（內容省略）- - - - - - - - - - - - - - - - -11、畢業(yè)論文（設計）打印順序依次為：論文題目 系、專業(yè)、學號、作者姓名、指導教師姓名 摘要 關鍵詞 目錄 正文 文后注（可省項）參考文獻 英文題目、系、專業(yè)、學號、作者姓名、指導教師姓名、摘要、關鍵詞。三、畢業(yè)論文（設計）文本裝訂規(guī)范1、畢業(yè)論文（設計）文本按如下次序裝訂成冊：封面 (格式見附件1，可從大學網頁下載)；畢業(yè)論文（設計）任務書(格式見附件2，可從大學網頁下載)；畢業(yè)論文（

55、設計）開題報告(格式見附件3，可從大學網頁下載)；畢業(yè)論文（設計）成績評定表(格式見附件4，可從大學網頁下載)；畢業(yè)論文（設計）（包括畢業(yè)論文（設計）打印要求中第11項的所有內容）；附錄（無附錄時可省略）；封底。2、 附件另行裝訂畢業(yè)論文（設計）材料較多，且不宜收入正文中的有關材料，如譯文及原文、專題調研報告或開題報告、過長的公式推演過程、非軟件設計題目中篇幅較大的計算機程序等，可按如下次序裝訂成冊：封面 ；目錄；調研報告、文獻綜述；外文翻譯及原文（譯文在前，原文在后）；公式推演過程、計算機程序等；封底。3、某些特殊專業(yè)畢業(yè)論文（設計）文本、圖紙等較多時，應按要求整理完畢后裝入專用資料袋或專用

56、資料盒，做到資料齊全、工整美觀。 四、畢業(yè)論文(設計)任務書填寫說明（一） 畢業(yè)論文(設計)任務書是指導教師根據已經確定的畢業(yè)論文(設計)題目下達給學生的一種教學文件，是學生在指導教師的指導下獨立從事畢業(yè)論文(設計)工作的依據。任務書由指導教師負責填寫，經教研室主任和系主任審查后下達給學生。（二） 任務書必須針對每個學生下達，不能多人共用，若是幾人共同完成的課題，必須是每人各有專題，各有側重。選題要恰當，任務要明確，難度要適中，份量要合理，使每個學生在規(guī)定的時限內，經過自己的努力可以完成任務書規(guī)定的設計和研究內容。（三） 任務書一經下達，不得隨意改動。（四）填寫基本要求：1、畢業(yè)論文(設計)的

57、研究內容（或任務、目標）：（1）工程設計類課題：明確設計具體任務，設計原始條件及主要技術指標；設計的具體要求、該學生的側重點、應完成的工作量(如開題報告、設計說明書、圖紙、譯文及計算機應用要求等)等內容應填寫具體、明確。（2）軟件開發(fā)類課題：明確軟件開發(fā)的具體任務，一般應包括弄清系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢，建立仿真模型，編寫計算機程序，上機調試與結果分析等具體內容，應完成的工作量要求(如開題報告、論文、譯文、程序以及程序使用說明等)要填寫具體、明確。（3）實驗研究或科研類課題：明確課題的來源，具體任務目標，國內外相關研究現(xiàn)狀及其評述；該學生的研究重點，研究的實驗內容、實驗原理及實驗方案；計算機應用

58、及工作量要求(如論文、開題報告、譯文等)應填寫具體、明確。（4）文科類畢業(yè)論文：明確課題的任務、方向、研究范圍和目標，查閱文獻、收集資料并整理分析，了解相關的研究歷史和研究現(xiàn)狀，要求完成的工作量(論文文獻評述、譯文等)。2、 畢業(yè)論文(設計)進度安排：指導教師可根據實際情況合理安排工作進度。 3、主要參考文獻與資料：在確定了畢業(yè)論文(設計)題目和明確了基本要求后，指導教師應給學生提供一些相關資料和相關信息，指導學生收集主要參考資料和文獻。4、教研室意見一欄，各系可根據實際情況調整為指導小組組長簽名等。五、畢業(yè)論文(設計)成績評定表填寫說明（一）學生的畢業(yè)論文(設計)成績，采用五級計分制(優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格)，由答辯委員會根據論文質量、答辯情況及指導教師和評閱教師意