ug课程设计减速器

ug课程设计减速器（通用8篇）

篇1：ug课程设计减速器

UG NX 7.0装配与运动仿真课程设计说明书

设计内容——(二级齿轮减速器

专 业 ：机械设计制造及其自动化

班 级 ： 1201 班

姓 名 ： 闫佳荣

学 号 ： 20121804141 指导老师 ： 马利云

吕梁学院学院 矿业工程系

完成时间 ： 2015 年

月日)

目 录

第一章 前言.............................................................（3）

第二章 减速器零部件三维造型设计.........................................（3）

2.1 箱座建模主要参数及主要过程.....................................（3）

2.2 大端盖建模主要参数及主要过程...................................（7）

2.3轴及轴上零件建模主要参数及主要过程.............................（8）

第三章 虚拟装配..........................................................（11）

3.1制作装配图.....................................................（11）

第四章 心得体会..........................................................(13)第五章 参考文献..........................................................(14)

机械设计课程设计

第一章 前言

计算机辅助设计（CAD）技术是现代信息技术领域中设计技术之一，也是使用最广泛的技术。UG作为中高端三维CAD软件，具有功能强大、应用范围广等优点，应此被认为是具有统一力的中高端设计解决方案。

UG由许多功能模块组成，每一个模块都有自己独立的功能，可以根据需要调用其中的一个或几个模块进行设计。还可以调用系统的附加模块或者使用软件进行二次开发工作。下面介绍UG集成环境中的四个主要CAD模块。

1.基础环境 基础环境是UG启动后自动运行的第一个模块，是其他应用模块运行的公共平台。

2.建模模块 建模模块用于创建三维模型，是UG中的核心模块。UG软件所擅长的曲线功能和曲面功能在该模块中得到了充分体现，可以自由地表达设计思想和进行创造性的改进设计，从而获得良好的造型效果和造型速度。3.装配模块 使用UG的装配模块可以很轻松地完成所有零件的装配工作。在组装过程中，可以采用自顶而下和自下而上的装配方法，可以快速跨越装配层来直接访问任何组件或子装配图的设计模型。

4.制图模块 使用UG三维模型生成工程图简单方便，只需对自动生成的视图进行简单的修改或标注就可以完成工程图的绘制。同时，如果在实体模型或工程图二者之一做任何修改，其修改结果就会立即反应到另一个中，使得工程图的绘制更加轻松快捷。

这次二级减速器造型设计能够使我们学习机械产品UG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。

第二章

减速器零部件三维造型设计

2.1 箱座建模主要参数及主要过程

1、绘制箱座底座，如图2.1-1所示

利用草图和拉伸操作完成箱座大至尺寸的建模

机械设计课程设计

图2.1-1

2、箱体的壁厚取12，如图2.1-2所示

图2.1-2

3、利用腔体操作完成箱座内腔、布尔操作将箱座的组成单元求和、求差如图2.1-3 2.1-4 2.1-5

图2.1-3

机械设计课程设计

图2.1-4

图2.1-5

4、箱体通过拉伸打孔等特征操作最后箱体如图2.1-6

图2.1-6

5、利用孔、螺纹特征工具制作油塞孔、视孔、通气器孔及吊环孔，如图2.1-7所示

机械设计课程设计

图2.1-7

8、油塞螺纹孔的创建参数如图2.1-8所示

图2.1-8

9、倒圆角、倒斜角操作完善箱座建模

图2.1-9

9、用到的其他特征和操作：插入垫块，建立平面和基准

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图2.1-10 2.2 大端盖建模主要过程

1、建立草图、拉伸完成箱盖大至外形建模2.2-1

图2.2-1

4、运用拉伸、利用孔完成凸台上螺栓沉头孔的建模如图2.2-2

图2.2-2

5、运用镜像操作，完成箱盖主体建模即完成大端盖建模如图2.2-3

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图2.2-3

6、建立草图、拉伸、布尔操作，完成箱座顶部透气盖板处的建模；孔操作和矩形阵列完成透气盖板安装螺栓孔如图2.2-4

图 2.2-4

7、利用倒斜角、倒圆角完善箱盖建模，完成效果图如图2.2-5

图 2.2-5

2.3轴及轴上零件建模主要参数及主要过程

1、轴的建模：建立草图、回转（台阶轴）——草图，拉伸、布尔操作（键槽）

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——倒斜角如图2.3-1

图2.3-1

2、利用UG斜齿轮建模插件，输入参数，自动生成斜齿轮

图2.3-2

3、运用键特征生成键如图2.3-3

图2.3-3

4、运用拉伸和倒角特征完成最后零件如图2.3-4

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图2.3-4

5、轴承端盖：草图——回转——孔——倒斜角、倒圆角如图2.3-5

图 2.3-5

6、通气盖板 草图——拉伸——孔——矩形阵列——倒圆角

图 2.3-6

7、通气塞

图 2.3-7

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8、螺栓和起盖螺钉

图 2.3-8

9、轴承的建模

轴承是标准件，利用UG软件插件获得轴承模型

图 2.3-9

10、轴套按照实际尺寸，建立草图——回转获得

图 2.3-10 第三章虚拟装配

3.1制作装配图

1）新建文件设置如图并打开，开始-装配如图3.1-

1、3.1-2所示

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图3.1-1 图3.1-2 2）以轴为基础，将轴承、斜齿轮、健、套筒装配成三个部件——以箱座为基础，装配已装配完成的三个部件、箱盖、通气盖板、通气塞、轴承端盖、螺栓等

3）点击“添加组件”以绝对原点的方式添加零件如图3.1-3

图3.1-3 4）点击“添加组件”以通过约束的方式添加其它组件，如图3.1-4所示

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图3.1-4 5）分别添加零部件最后装配图渲染效果如下图3.1-5

图3.1-5

第四章 心得体会

虽然课程设计要求的内容都有完成，不过因为水平有限并且在所难免的无法顾及到方方面面，因此该项课程设计还存在很多不完善甚至是错误的地方。我们希望能利用课程设计之后的时间慢慢将它完善，做到做好。再次感谢同学和老师的帮助，我会更加努力的

通过这次设计，使我认识到上课时的内容虽然已经很很丰富，但如果没有实践的话，学习再多的理论也只是纸上谈兵，就像用到的各种符号，往往就同其它

机械设计课程设计 的一些符号相混，结果往往是张冠李戴。但如果书上的知识没有掌握，在设计的过程中会遇到很多麻烦，就像有许多公式记不起来，结果是弄得自己手忙脚乱，只好再从书上查找；通过这次设计，我查找资料的能力和软件操作能力也得到了很大的提高。

经过这次课程设计，我的三维造型能力得到很大的提高。在这个二级减速器造型设计过程中，我的UG制图知识得到了进一步的巩固，同时还知道了许多的技巧。例如，箱体上螺纹孔的创建。我还有一个收获就是学会了查资料来解决问题，我本来不知道圆柱直齿轮是怎么建模的，于是我到图书馆找了几本书回来看，最后，我才懂得用扫掠的方法来画斜齿轮。所以，我应该感谢这次课程设计使我获得了进一步的提高。

这次的设计，使我也懂得所学的理论知识要做到真正的融会贯通，就必须是理论同实践相结合。在现实生活中要勤于用学过的知识分析遇到的问题。

第五章 参考文献

[1] 槐创锋等.UG NX7.0中文版机械设计从入门到精通.北京：机械工业出版社，2010.[2] 吴宗泽等.机械设计课程设计手册.北京：高等教育出版社，2006.[3] 吴明友.UG NX6.0中文版产品建模.北京：化学工业出版社，2010.[4] 濮良贵等.机械设计.北京：高等教育出版社.北京：高等教育出版社，2006.

篇2：ug课程设计减速器

题 目： 二级圆柱齿轮减速器造型设计

院（部）： 机械工程学院 专业： 机械设计制造及其自动化 班级：

机设0902 学生姓名： 牟永熊 指导教师： 何丽红 谭加才 完成日期： 2011-12-25

计算机辅助设计-UG

目录

一、前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2

二、减速器零部件三维造型设计

1、箱盖造型设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3

2、中间轴造型设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7

三、生成工程图

1、箱盖的工程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9

2、低速轴的工程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11

四、虚拟装配

1、Ⅰ轴与其上零件的装配„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12

2、Ⅱ轴与其上零件的装配„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13

3、Ⅲ轴与其上零件的装配„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14

4、箱座与其上齿轮的装配„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15

5、箱盖与轴承及其零件的装配„„„„„„„„„„„„„„„„„„16

6、总装配„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16

五、心得体会„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 18

六、参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19

二级圆柱齿轮减速器

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二、减速器零部件三维造型设计

1.箱盖造型设计

设计的思路是首先构造箱座大凸缘，再构造凸台，然后拉升箱体和底板，然后在箱体外壁建凸台用以生成轴承套。（1）凸缘的生成

做出大凸缘的草图，然后对草图进行“拉伸”，从而得到大凸缘，如下图所示。

（2）盖体的构造

由“基准平面”建立中间平面，在中间平面上绘出盖体外轮廓的草图，对草图执行“对称拉伸”，得到盖体，如下图所示。

（3）轴承座旁螺栓凸台的构造

首先做出轴承座旁螺栓凸台的草图，然后对草图进行“拉伸”，从而得到轴承座旁螺栓凸台，如下图所示。

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（4）轴承座凸台的构造

运用“凸台”命令构造三个凸台，以中间基准平面为对称平面对三个凸台进行“镜像”操作，然后用“修剪体”命令对凸台进行修剪，去除多余的部分，如下图所示。

（5）箱盖内腔构造

在以箱体外壁平面上建立草图，用拉伸命令对箱盖内部按尺寸求差，得到内腔。如 下图所示。

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（6）轴承座孔构造

运用“孔”命令在轴承座凸台上生成孔，得到轴承座孔，如下图所示。

（7）吊耳的构造

在中间基准平面上绘出吊耳的草图，对草图执行“对称拉伸”，并打孔，得到两吊耳，如下图所示。

（8）窥视孔的构造

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计算机辅助设计-UG 画出窥视孔草图，执行“拉伸”，得到窥视孔，然后打出M6螺钉孔，如 图所示。

（9）孔的设计

打M16螺栓沉头孔、销孔、M10起盖螺钉孔、轴承盖M6螺钉孔、M8螺钉孔，如 下图所示。

（10）拔模、倒角、倒圆

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三、生成工程图

1.箱盖工程图的生成

首先用UG打开箱座的零件模型，进入“制图”模块，新建图纸页，选择“大小”为A1，“比例”为1：1，选择投影方式为第一象限角投影方式。接着添加基本视图，由“FRONT”视图开始，投影出主视图，接着向下投影出俯视图，向右投影出左视图，如下图所示。

然后将生成的图线放到CAXA中进行尺寸和技术要求的标注，先要将UG中prt格式的零件模型文件转换成AutoCAD 2004中dwg格式的平面图形文件。在UG的菜单栏中点击“文件”菜单，选择“导出”，进一步选择“2D Exchang”命令，在出现的对话框中选择合适的目标位置，点击确定，程序将自动生成工程图。

接着用CAXA打开生成的dwg平面图形文件，先对图线进行修改，改正其中不符合标准的错误，接着设置图幅、布图，然后对图线进行标注。如下图所示。最后将文件另存为exb格式文件。

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2.低速级轴工程图的生成

低速轴采用一个正视图来表达，附加两个带键槽的轴段剖视图来表达轴孔。首先用UG打开箱座的零件模型，进入“制图”模块，新建图纸页，选择“大小”为A2，“比例”为1：1，选择投影方式为第一象限角投影方式。接着添加基本视图，如下图所示。

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计算机辅助设计-UG 接着用与转换箱座平面图相同的方法，生成齿轮的平面图接着用CAXA打开生成的dwg平面图形文件，先对图线进行修改，改正其中不符合标准的错误，接着设置图幅、布图，然后对图线进行标注。如下图所示。最后将文件另存为exb格式文件。

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四、虚拟装配

装配的思路是：按自底向上的方法建立装配，先建立一些子装配，子装配包括三根轴分别与其上齿轮、套筒、轴承的装配、箱盖与其上各零件的装配、轴承盖与密封毡圈、螺钉的装配，然后将各个子装配、螺栓连接各零件、油标尺、油塞等零件与箱座进行装配，来建立减速器的总装配模型。

1、Ⅰ轴与其上零件的装配

打开UG，进入“装配”模块，首先由“添加组件”命令加载Ⅰ轴，选择定位方式为“选择原点”，将原点放在默认位置；接着加载轴承，选择定位方式为“通过约束”，用两个“接触”约束来确定轴承的位置，一是轴承内圈表面与齿轮轴轴颈表面接触；二是轴承内圈端面与齿轮轴上的轴承定位轴肩端面接触。这样，轴承就准确定位在轴上了。按照同样的方法装配另一个轴承，如下图所示。

接下来加载键，然后对它进行约束，用三个“接触”约束，一是键的底面与键槽的底面接触，二是键的侧面与键槽的侧面接触，三是键的圆柱面与键槽的圆柱面接触。这样，键就被装入了齿轮轴的键槽中，如图下图所示。

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最后装配两轴承，分别通过两个“接触”约束来进行定位，一是轴承内圈的孔的表面与轴身接触，二是轴承端面与套筒的端面接触，如下图所示。

3、Ⅲ轴与其上零件的装配

打开UG，进入“装配”模块，首先由“添加组件”命令加载Ⅱ轴，选择定位方式为“选择原点”，将原点放在默认位置；接着装配齿轮键，装配方法采用相邻三面接触，如下图所示。

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5、箱盖与轴承盖及其上零件的装配

打开UG，进入装配模块，加载箱盖，将其放在默认原点位置，接着装配轴承盖垫片，通过两种约束进行定位，一是垫片的底面与箱盖盖“接触”，二是垫片相邻的两个孔与箱盖盖上对应的孔“同心”，轴承盖装配于此相同。

然后装配轴承毡圈，装配方法采用毡圈与轴承盖接触以及同中心的方法进行定位，如下图所示。其他轴承盖按照相同的方法进行装配。

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五、心得体会

通过两周的UG课程设计，我掌握了使用UG建立简单零件模型并将零件模型装配起来的技能。在这个过程中，不仅学会了如何去建立零件模型或通过几何约束将零件装配到一起，更学会了规划造型设计工作的方法，按照合理的顺序来安排工作；学会了查找各种资料、学习新的知识、解决新的问题的方法。

课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础． 通过这次UG设计，我在多方面都有所提高，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。

在建立零件模型和将对零件进行虚拟装配的过程中，发现和修改了许多在机械设计过程中遗漏的错误，从而深切地认识到虚拟装配的重大意义。通过对零件模型的虚拟装配，前面进行的零件结构设计的错误暴露无遗，让我能得以及时的改正。试想，如果是在生产实践中，通过虚拟装配来检验产品的设计情况，就能避免许多的设计错误，进而避免不少的经济损失。

在这次设计过程中，体现出自己单独设计减速器的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，在以后的课余时间里需要不断地加强UG的学习。

总之，通过这次课程设计，我学习机械产品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，得到了

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计算机辅助设计-UG 应有的学习效果。

六、参考文献

1.岳宁、钟星海等编.UG NX 5.0 中文版 零件设计技术指导.电子工业出版社,2008年

2.王昆、何小柏、汪信远主编.机械设计 机械设计基础 课程设计.高等教育出版社，1995年

3.徐锦康主编.机械设计.高等教育出版社，2004年

4.刘极峰主编.计算机辅助设计与制造.高等教育出版社，2004年

篇3：ug课程设计减速器

传统的减速器设计通常以一些设计手册为依据,根据经验并运用公式进行设计。在设计中存在很大的局限性。通常设计与制造过程不平行,如果设计出来的产品零部件装配失败只能重新设计,重新装配来检验产品的合规性。为了提高减速器设计的质量和效率,本文以蜗轮蜗杆减速器设计为例,利用UG软件实现减速器的设计、建模、装配。根据已经建立的三维零件模型,UG的各种应用功能模块既可以对模型进行装配仿真操作,创建二维工程图,也可以对模型机构进行运动仿真,尺寸干涉检查和运动干涉检查和运动学、动力学分析和有限元分析,及时发现设计中的错误,还可以根据模型设计工装夹具,进行加工处理,直接生成数控程序,用于产品的加工。这种可视化设计和分析,大大提高了设计成本和提高了设计质量。基于UG的蜗轮蜗杆减速器课程设计主要分为以下四部分:蜗轮蜗杆减速器的参数设计、三维实体建模、虚拟装配和运动仿真。因为其参数设计的主要设计过程及步骤都已经很熟悉,在此不做详细介绍。本文主要介绍其他三部分的内容。

1 基于UG的蜗轮蜗杆减速器主要部件的三维建模和强度分析

1.1 零部件的三位实体建模

蜗轮蜗杆减速器主要部件有:上下箱体,蜗轮,蜗杆,轴承,端盖,挡油板和螺栓等。UG提供了多种建模方法,在建立减速器各零部件模型时,可以通过对曲线、草图的拉伸、旋转建立各种扫描实体,也可以用系统提供的特征复制功能创建各种特征体。我们应针对各类零件的特点,选择合适建模方案,以提高建模的效率。具体零部件的建模过程在此不作介绍。

1.2 基于UG的三维实体特征分析和有限元分析

“强度向导”CAE(计算机辅助工程)软件程序用来模拟组件在结构性负载条件下的行为。模拟结果使人们可以了解组件的表现及应该如何改进设计。蜗轮蜗杆减速器中,蜗杆和蜗轮轴的强度对整个减速器的性能起到至关重要的影响。为了验证设计的可靠性,以UG设计平台为基础,进行有限元分析,确定其最大应力分布区,将评估结果与设计工程师和分析员的实践经验相结合,并最终结合实验数据,进行综合评估,指导减速器的设计。

1.2.1 蜗杆的有限元建模和分析

进行蜗杆强度分析时,首先要引入已知条件,本文假设其材料特性已知条件为:

质量密度=7.829×10-6(kg/mm3)、杨氏模量=2.069×108(m N/mm2)、泊松比=0.2880、热膨胀系数=1.131×10-5(1/C)、热导性=55701(micro W/(mm×C))、屈曲强度=1.379×105、最终强度=2.813×105、体积=1.290×106mm3、质心x=-0.06592,y=-0.6853,z=-0.6853。引入载荷幅值F=50N,矢量方向见下图:x=0,y=0,z=1。经分析得到其部件信息图如图1(a),结构性功能图1(b),应力图如图1(c),位移图1(d)。

从图1中,可看出蜗杆没有应力集中,强度符合要求。

1.2.2 轴的有限元建模和分析

轴的强度分析与蜗杆的强度分析步骤相同,在此省略。

2 蜗轮蜗杆减速器的虚拟装配

2.1 蜗轮蜗杆减速器的虚拟装配

在蜗轮蜗杆减速器的装配体中一共有18零件组成,包括蜗轮、蜗轮轴、蜗杆轴、上箱体、下箱体、轴承、端盖、挡油板等。UG装配模块中有两种装配模式:自底向上装配和自顶向下装配。本课题中装配所采用的装配模式是第一种,即:自底向上。

下面简单介绍蜗轮蜗杆减速器的装配过程:首先以蜗杆轴为基准,将轴承、档油板零件装配好,如图3(a),再将蜗轮轴装配起来如图3(b)所示,其中1)为挡圈;2)为轴承;3)为蜗轮轴;4)为挡油板;5)为蜗轮。然后将装配好的蜗杆轴与蜗轮轴装配到下箱体上,如图3(c)。再将窥视孔上的盖子装配上,最后再将螺栓和定位销钉装配上,这样整个蜗轮蜗杆减速器装配就完成了如图3(d)。装配完成后,生成的爆炸图3(e)。

2.2 装配干涉检验和分析

当蜗轮蜗杆减速器装配完成时,并不能完全肯定这个装配没有出错的地方,比如装配时,两个部件在空间位置上有重合的情况我们称为干涉。发生装配干涉是不希望出现的,但在装配时又不能完全肯定不出现装配干涉,所以一般可以通过装配干涉分析报告来确定在装配时是否发生干涉。进行装配干涉研究的步骤如图2所示。

在装配干涉检查中一般是选干涉列表中将有干涉的部件标有的,选择后进行研究干涉得到干涉示意图。如图4,图中用红色标出来的地方就是由装配干涉的地方,还可以分析干涉的原因。此蜗轮蜗杆减速器装配干涉产生的原因:

1)在建模时,所产生的尺寸误差。

2)装配时,所产生的误差。

3)轴与轴承内圈、箱体与轴承的外圈等都是过盈配合。

3 蜗轮蜗杆机构运动仿真

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如调整齿轮比或调整零件的材料等。

3.1 蜗轮蜗杆机构运动建模

将装配好的蜗轮蜗杆减速器的文件打开,先给蜗杆轴定义运动副,再给蜗杆轴定义运动驱动,在“位移”、“速度”栏中填如相应的值蜗杆轴的运动副就定义完成了,如图5所示。蜗轮与蜗轮轴的运动副定义方法与蜗杆轴运动副的定义方法类似。

3.2 蜗轮蜗杆机构减速器的机构运动仿真及运动分析

蜗轮蜗杆机构减速器的机构运动仿真只需选择“运动”工具栏中的“运动仿真”在“时间”与“步数”栏中填如相应的值,这时蜗杆就可以带动蜗轮和蜗轮轴按事先设定好的运动方式、运动位移和速度进行旋转了,实现了运动仿真。运动仿真做完后就可以对它进行运动分析了,主要就是对“位移”、“速度”、“加速度”还有“力”等,进行分析,并且得到相应曲线。由于蜗轮蜗杆减速器的运动比较简单,所以“位移”、“速度”、“加速度”的曲线都是一条水平直线。如图6为蜗杆轴的“位移”曲线。图7为“速度”曲线。图8为“加速度”曲线,由于没有加速度,所以加速度为“0”。

4 结论

基于UG的蜗轮蜗杆减速器的的设计,可以实现在减速器设计阶段可视化的对减速器个部件进行运动干涉检查,和强度分析。大大缩减的设计周期,提高了设计质量。

摘要：本文以蜗轮蜗杆减速器课程设计为例,运用UG软件进行三维实体建模、虚拟装配并进行干涉分析、仿真运动及运动分析,得到位移、速度及加速度曲线。分析结果可验证蜗轮蜗杆减速器设计的合理性,还可以指导修改零件的结构设计,为下一步动力学仿真分析奠定基础,由此探索出一套基于UG的蜗轮蜗杆减速器设计方法。

关键词：蜗轮蜗杆减速器,UG软件,三维实体建模,虚拟装配,干涉分析,仿真运动

参考文献

[1]郑金.UG NX 4.0应用与实例教程[M].北京:人民邮电出版社,2009.

[2]林怡青,谢宋良,王文涛.机械设计基础课程设计指导书[M].北京:清华大学出版社,2008.

[3]黄勇.UG二次开发与数据库应用基础与典型范例[M].北京:电子工业出版社,2008.

篇4：ug课程设计减速器

关键词：UG NX装配技术；辅助教学；减速器

在机械零件的设计教学中，如何让学生清楚地了解机械零件装配体的内部结构及其装配关系，如何清楚了解零件的几何形状及视图理解，一直是机械零件设计教学中的重点与难点。在以往的教学中，一般采用实物和二维平面图展示的方式对学生进行讲解与演示，而实物实体的透视性不够、操作不便及二维平面图的有限性极大阻碍了教学内容的直观性。笔者结合本人近年来UG NX装配技术的应用实践，将UG NX装配技术应用到机械零件的设计教学中，辅助学生的感官认识，加深学生对教学内容的理解。笔者现采用UG NX软件为教学载体，以减速器设计为例，介绍一些教学探索。

UG NX装配技术的相关介绍

UG NX装配设计是一种虚拟装配，它将一个零件（或部件）模型引入到一个装配模型中，建立起装配模型与被引用零件（或部件）之间的引用（链接）关系，当被引用的零件（或部件）模型被修改，其装配模型也会随之修改。在设计及操作中，不需对所引用的模型进行编辑，就可以简化装配的图形表示；通过指定组件之间的约束关系，在装配中可利用配对条件进行各组件的定位，当组件模型发生改变时，能保持配对关系不变；装配导航器提供了对装配结构的图形显示操作菜单，方便对组件进行选择及大多数装配编辑及显示操作。可以创建零件在装配中的引用集控制显示选择，通过生成爆炸视图观察全部零件，可以生成装配及拆卸序列，可进行装配及干涉检查，进行相关信息查询等。

UG NX装配技术在减速器

设计教学中的具体应用

减速器设计是机械设计教学内容中一个重要且综合的环节。减速器的结构设计又是其最主要的。学生对减速器结构认识模糊，如在教学中不能充分地向学生展现典型减速器的结构及其信息，会对教学效果很不利。下面介绍应用UG NX装配技术来解决以上提到的问题。

（一）产品外形三维展现及零件设计

应用UG NX 软件可以方便的进行产品外形三维整体显示。首先将零件、部件及装配体模型建立起来，可以选择模型的着色显示及视图动态操作功能，进行直观、动态、全方位地展示产品三维外形，使学生能建立起产品外观认识，同时能方便地得到其各方位视图；可以展现零件各个细部特征，并且可以方便地修改特征及尺寸，从而得到不同的零件设计方案。如图1是某视角减速器外形三维整体显示（模型中省略部分零件），图2是某视角减速器齿轮轴三维显示。

图1 某视角减速器整体外形

图2 某视角减速器齿轮轴零件三维显示

（二）产品装配体零部件内部展现

产品装配体内部零部件的展示一向是教学中难以解决的难题。如何既能在观察内部零部件的同时又能观察到其他与其相关的零件呢？UG NX软件装配模块为此提供了强大的功能。

应用1：被观察零部件采用着色渲染显示，其他零部件采用线框显示，结合视图动态操作功能，这样可以更方便地观察内部零部件。如图3所示。

应用2：被观察零部件采用着色显示，其他零部件采用半透明显示，这样除能方便地观察内部零部件外，还能较清晰地观察到其他零部件的三维显示，更直观反映其装配结构。如图4所示。

图3 某视角线框显示时内部零件着色

图4 某视角部分零部件半透明显示

应用3：通过动态截面，动态观察着色装配体的截面。此项应用中截面可以通过滑鼠动态控制，能连续显示着色装配体的着色截面，根据操作者的需要，可观察任何位置的截面。如图5所示为某拖曳状态单截面视图。

应用4：学生在进行课程设计时，其中一项重要的内容为绘制减速器的装配图，装配图的绘制主要是通过三视图来表达的，而学生对零件之间的装配结构一般较难理解。通过UG NX软件的此功能，隐藏上箱盖部件，结合视图动态操作功能及隐藏操作功能，各零件之间装配关系可以很直观的展示出来，从而可以加深学生对这部分知识的理解。为观察到内部结构，可以通过部件剖切的方法得到局部剖切模型，这样可以在保持零部件装配位置的条件下以着色显示状态观察装配体内部结构。图6所示为部件局部剖切模型。

图5 某拖曳状态单截面视图

图6 零部件局部剖切模型

（三）装配体系展现

应用1：通过生成装配体各零件的爆炸散开视图，充分展示每个零件（部件）外形，并同时可以观察出其基本装配链关系。如图7所示是某视角大齿轮轴部件爆炸视图。

图7 某视角大齿轮轴部件爆炸视图

应用2：通过生成序列，可以动态地观察装配体装配及拆卸过程。此过程的动态感非常强，在装配时，可以让学生清晰的观察到零件逐一地装配到目标位置，且此过程是可以适时控制的，并且可以生成多个装配序列，观察不同的装配方案。拆卸过程具有同样的功能。

应用3：装配体系信息展示。可以快捷地通过装配导航器快速浏览整个减速器装配体系，包括零部件名称、数量、属性等。可以通过装配配对功能观察到每个零件与其相关的装配零件及装配关系。

（四）结构方案优化设计

在进行减速器结构设计时，零件结构与尺寸设计是否合理正确与零件装配是否成功是紧密联系的。例如，在轴系零件装配中，轴系零件轴向装配尺寸链之和与箱体两端面尺寸是相关联的，在零件结构与尺寸确定后，将各零件按照装配关系进行装配，然后进行轴系自由端与箱体端面进行干涉检查，可以检查出其是硬干涉，还是接触干涉或间隙配合，如是间隙配合可方便地检查其间隙量（也可通过视图操作直接观察其大致状态）。通过改变相关零件结构与尺寸，其修改结果可直接使装配体上零件得以更新，可在进行相关检查，直至到优化的方案。同时，可以使学生对比不同设计方案，对优秀方案加以理解与接受。

总之，在减速器设计教学过程中，通过上述多种方法，将实际结构设计过程融入到教学中，从单个零件到整个装配体，展示其结构与信息，使学生能在结构上充分理解减速器结构原理及设计基本方法，更好地提高教学效果和教学效率。

作者简介：

篇5：ug课程设计减速器

毕业设计[论文]

题

基于Unigraphics NX的单级圆

柱齿轮减速器建模

2010年 5月 26日

I

目：

华中科技大学文华学院毕业设计（论文）

目 录

篇6：ug课程设计减速器

机械运转过程中，当工作阻力或驱动力发生突变时，会使输入能量与输出能量在较长的一段时间内失去平衡，产生非周期性的速度波动，若不加以调节，会使系统的转速持续上升或下降，严重时将导致飞车或停止转动，为避免这种情况，必须对速度进行调节。离心调速器工作原理如上图所示：立轴与系统相连，当系统的转速过高时，立轴带动调速器的分球转动，离心力使飞球张开，带动轴环旋转并向上移动，轴环带动轴套向上移动，节流阀向下，使管道开启度减小，使进入原动机的工作介质减少，立轴转速下降。反之，当转速过低时，节流阀开启增大，进入原动机的工作介质增多，使系统的转速增加，从而调节系统的转速。一、零件造型1.横杆、连杆、臂杆横杆尺寸如下：退出草图，拉伸厚度为5mm，结果如下：臂杆尺寸如下：拉伸长度为5mm，结果为：连杆1、连杆2、连杆3的尺寸分别如下,拉伸厚度均为5mm连杆4尺寸同连杆2，如下：2、飞球创建飞球，直径为50，圆心选择工件坐标系原点。选择【格式】/【WCS】/【原点】，在弹出的对话框中输入数值，改变工件坐标系原点位置。创建一长方体，输入数值，布尔操作选择求和在长方体上作切除拉伸，拉伸深度为10，草图及结果如下：3、立轴首先得到圆柱体，直径为30mm，高度为250mm在圆柱体端面绘制草图如下，然后作切除拉伸，给定深度为15mm，结果如下：4.轴环与轴套首先得到一圆柱体，直径为40mm，高度为30mm，然后构造另一圆柱体，直径为20mm，高度为30mm，做布尔差运算，

在圆柱体轴心线的平面插入草图，尺寸如下然后镜像草图：退出草图，双向拉伸，距离为5mm，结果如下图所示轴套与轴环尺寸相同，只是少了镜像5、节流阀与管道节流阀草图如下，然后做拉伸，深度为5mm构建圆柱体，直径为25mm，高度为100mm，再次构造以圆柱体，直径为10mm，高度为100mm，然后作布尔差运算。在拉伸体端面上绘制如下草图，拉伸切除，给定深度为15mm，得到实体如下：二、构建装配模型三、运动仿真1.立轴转速设定为30r/min，图表显示节流阀和管道所形成的滑动副的位移。2.立轴转速设定为90r/min，图表显示节流阀和管道所形成的滑动副的位移。3.立轴转速设定为325r/min，图表显示节流阀和管道所形成的滑动副的位移。4.生成各种状态下的gif动画

篇7：减速器课程设计总结

三周的课程设计结束了，紧张而又充实，有烦恼也有喜悦！这是我们的第一次独立设计，虽然和实际工作中的设计还有很大差距，但是对于我们的能力的提升仍然有很大的帮助，我们从中学到了不少知识，对于设计也有了更深一层的认识和体会。

对于这次设计，感触最深的就是我们缺少对设计的整体把握。由于我们本身对机器接触的比较少，对设计也是纸上谈兵，没有实际经验，很多实际中应注意的问题，我们都没有考虑到。比如在螺栓的装配，当时在画图时，画的螺栓是从下面往上面装，其实，螺栓的长度，已经大于下面留的安装空隙了，实际装配时根本装不上去，只有重新改为从上面向下面装了。其实老师也讲过这样的问题，但是在设计中，我们确实没考虑到位。刚开始设计的时候，我们没有清晰的设计思路，感觉无从下手，相信每个设计初学者都有这样的体会，但当设计一展开，一步一步做下去，到设计完成也是水到渠成了。

我们组是三个人，组员也都很卖力，前几天主要是计算，先是根据原始数据算出各个轴的转速、功率、扭矩，再来选择电动机，然后算设计计算齿轮、轴、轴承以及联轴器等。在设计中每个部分都是紧密联系的，组员一定要相互沟通。开始的时候我们也是比较顺利，电动机的选择我们一起努力计算，很快就完成了。接下来，我们三个人，每人算一根轴，每人算一对齿轮，效率也挺高的。我们组在分工合作方面做的非常好，每个人都有自己的事情做，大家做出的数据都放在一起，彼此交流自己的设计进程，遇到问题，一起讨论攻破难点，共同确定一些关键尺寸，使我们的设计实现最好的配合。有点麻烦的感觉就是箱体了，因为这个不能单单是算的，要边画边算，边算边改。其实轴在前期的设计中也不是很准确，在画图的过程中，也需要改，但是如果在前期的计算中和组员交流的比较好，轴的改动也不会很大。就是箱体，要根据整体布局来设计，螺钉长度和位置，有时候会发生干涉，很难发现。我们组的较大的轴承端盖螺钉位置和箱体螺栓位置就出现了问题，刚开始也没发现，也没有去注意这个问题，当画一个剖视图的时候，结果才发现这两个螺栓发生了干涉，只有叹口气，再去改了。还是考虑的太不周全了。

关于课本上老师讲过的东西还不错，像轴承端盖与罩杯，罩杯与机壁间的垫片，轴承端盖与轴承间的间隙，加工面与非加工面的区别等，也都注意到了。有的地方局部剖视做的还不是太好，有的不是很必要却画上了，有的必要则是没画，都是后来才补上，以后都得注意。刚开始的时候，最基本的沉槽都没注意，也都是后来补上的，以后也得提前考虑。

在设计中最令人头疼的就是画好的图突然发现了错误。当你看着你自己费了那么多心血画出的漂亮图纸，实在不忍心擦掉，哪怕只有一点，哪怕只有几根线条，尤其是加深过的，就更悲催了，好像一个美人脸上突然长了一道疤痕，大煞风景，让人很是无奈，以后一定得把草图搞好，什么都考虑周全了再加深。

在最后的尺寸标注上，也遇到一点问题。刚开始标准记得不是很清楚，一些细节没注意到，后来才又仔细查了标准才完善了尺寸标注。比如装配图的尺寸标注，主要有五条，一是配合尺寸，二是相对位置尺寸，三是安装尺寸，四是外形尺寸，五是其他重要尺寸，公差也是查了才标。零件图的尺寸标注就比较复杂一点，一些细节只有照着图册来标了。但是，我们最后还是漏掉了一个重要的尺寸，装配图上中心距的极限偏差，经老师的提醒才知道，这个是非常重要的尺寸，一定得标，到最后才又补上。

减速器算是比较简单的设计了，但是里面的知识点也不少，很多地方都有具体的规定，在任务指导书里面都有，开始我们也都看了任务指导书，但是在设计过程中，很多细节都忽略掉了，到设计收尾环节会出现很多漏洞，我感觉这是我们对减速器理解的还不够，如果我们做到对减速器每个零件，每个部位的功能和作用都能了解透彻，那么我们的设计将会轻松很多。

最后我们都按时完成了设计，看着亲手画出来的图纸，心中有一种兴奋和喜悦，设计中的烦恼一扫而空。这是我们第一次画零号图纸，以后估计机会也很少了，真有一种想把图纸永久收藏的冲动，要是不用交该多好啊！只能拍照留念了。

篇8：ug课程设计减速器

关键词：减速器,参数化设计,二次开发,UG

0 引言

齿轮减速器是一种随着原动机的输出转速减低到工作机的所需转速, 而把原动机的输出功率传给工作机的传动装置, 在机械传动领域较为常见。

传统的减速器设计方法, 需要根据已知条件分别对各个零件分析设计然后建模, 既费时又费劲、效率低且设计过程繁琐, 也不便于统一管理数据。为此, 可以利用UG软件参数化设计的相关功能。对于减速器参数化设计系统, 用户只需通过系统交互界面输入基本条件参数, 通过程序控制方式, 即可实现对三维模型模板的实时修改和更新[1], 自动生成不同参数的新模型并进行装配, 大大缩短了产品开发周期, 提高了设计效率。

1 参数化系统设计流程

建立参数化系统, 需要对功能参数和几何参数分析计算, 由此推导模型的参数化表达式并建模, 进行用户菜单对话框等界面的设计, 并通过UG Open技术实现各个零部件的模型生成及更新, 最后将得到的零部件导入装配体。在此以单级圆柱齿轮减速器介绍其过程。

2 零部件参数的设计计算

零部件参数的设计计算需要在充分了解结构与功能的基础上, 分析计算各零件的具体结构参数、输入参数、中间计算参数及系统输出参数和各零部件之间的结构关系、参数关系以及装配关系。

根据以上数据, 建立的零部件参数程序化设计计算库, 可以满足对减速器设计的便捷性、自主性, 计算的准确性。基于Visual C++6.0建立减速器零部件关键参数的设计计算算法程序, 得到设计参数。计算过程中调用对应子程序, 程序执行完毕后, 显示设计计算结果。过程框图如图1所示。

3 减速器三维建模

根据已知条件和零部件参数设计计算获取的数据确定设计过程, 通过UG软件绘制零部件的三维模型模板, 将减速器工程数据体现到三维模型的几何数据上。

减速器系统中包括齿轮、轴、箱体、轴承、轴承盖、键等众多零件。绘制减速器零部件的三维模型模板, 需要在充分分析全参数相关尺寸结构基础上, 综合运用基于草图驱动和特征驱动的建模方式, 对模型的特征参数和尺寸约束、几何约束联系起来并进行驱动控制。

传动零件齿轮的建模, 在确定几何特征参数后, 齿廓渐开线的绘制可通过参数化表达式工具功能实现。为了简化UG参数化表达式输入过程, 表达式可用记事本方式创建, 保存为EXP文件, 然后在UG表达式中导入此文件, 再利用UG“规律曲线”命令生成齿轮渐开线。生成渐开线及过渡曲线后, 通过镜像、阵列、拉伸和布尔等命令的操作, 即可得到完整齿轮三维模型模板。如图2所示。

减速器轴的建模利用UG中的基本成型特征即可。阶梯轴的毛坯只要通过轴的直径和长度等外形尺寸就能够确立, 而槽、倒角圆角等结构则通常利用UG中相关特征操作来完成。

减速器上下箱体的建模是基于草图模式构造箱体的轮廓并拉伸为实体。在箱盖上添加凸台并在凸台部分进行孔命令等命令, 箱座上添加凸垫并进行孔和腔体等命令, 最后通过修剪、倒圆角等一系列特征操作来完成。

对于减速器中的轴承、螺栓、螺母、键等标准件, 可从标准件库中直接提取。使用标准件库, 可以实现资源共享, 提高设计效率。

4 用户界面设计和系统接口应用程序设计

通过用户菜单, 对话框等界面选择、输入或修改设计参数, 参数经过系统应用程序接口进行数据传递, 通过程序控制的方式可生成新的三维模型。流程图如图3所示。

4.1 用户交互界面设计[2,3]

人机交互界面是参数化系统设计的重要环节。用户菜单及对话框通过提供直观人性化的环境, 使系统的操作更加简捷方便。

4.1.1 设置UG环境变量

在用户自定义开发目录下建立startup等文件夹。Win7环境下右键单击计算机-高级系统设置-高级-环境变量, 新建变量输入UGII_USER_DIR, 变量值为用户自定义开发目录。

4.1.2 制定用户菜单

在UG开发中, 可以通过UG/Open Menu Scrip实现菜单的用户化。菜单的脚本文件为记事本创建和编辑的*.men文件, 放在startup目录之下。效果如图4所示。

本系统men文件为:

4.1.3 设计用户对话框

UG/Open Uistyler工具用来编辑生成可视化用户对话框, 此对话框是实现人机交互, 读取原始数据和处理输入数据的重要接口工具。以齿轮为例, 生成的对话框如图5所示。对话框文件保存时会生成三个文件:.dlg (Uistyler界面文件) 、.h (c语言头文件) 和.c (c语言源文件) 。.dlg文件放在application目录下。

4.2 系统接口应用程序设计

4.2.1 创建界面程序框架

基于VC++6.0中创建新的Unigraphics NX Wizard V1工程;设置工程环境;删除工程中的.h和.c文件, 然后将获得的.h文件和.c文件 (修改后缀为.cpp) 拷贝到工程中;打开.cpp文件, 根据要求对回调函数进行创建修改, 生成所需的dll文件。最后利用DLL文件链接菜单文件, 完成系统对菜单的调用和参数的获取修改。

部分程序示例:

4.2.2 数据库框架

系统建立了统一的模型参数数据库, 数据库中保存了大量可供使用的数据。

M F C O D B C为数据库的访问提供了统一接口。首先在管理工具中创建并配置ODBC数据源然后Visual C++6.0编程实现对数据库读取操作, 为按钮添加响应函数。

数据库连结主要程序代码如下:

利用ODBC数据库操作类的封装类, 可实现与对数据库的连接、显示、访问和查询等大部分操作[4]。

5 零部件的虚拟装配

对于实际装配过程中可能会出现的零部件无法安装, 零部件之间的干涉等现象, 通过UG软件的虚拟装配技术, 可以直观的评估其实际装配性能, 检测零件设计的合理性和产品的可装配性。

为了提高装配路径的优化性, 最大限度的提高装配过程的合理性, 采用从零件到整体的装配方式, 并自下而上的装配建模过程[5]。装配组件定位过程中要完整分析定位信息, 建立正确的配对约束。减速器模型装配体效果如图6所示。

6 结论

详细介绍了减速器参数化设计的过程。首先根据设计要求计算出减速器所需的设计参数, 以UG软件建立减速器的三维造型模板和虚拟装配系统, 通过UG/Open API标准化接口, 结合VC++编程程序控制技术读取数据库, 生成并更新模型, 交互式实现减速器的参数化设计系统。此系统可以方便快捷的完成减速器零部件的设计装配, 极大提高设计质量和效率, 并对其他参数化系统的设计也提供了一定的参考价值。

参考文献

[1]赵丽娟, 张双, 伍正军.基于MFC和Pro/TOOLKIT的NGW型行星减速器参数化设计[J].机械传动, 2012; (04) :58-60.

[2]荀晓云, 颜昌翔.基于UG二次开发的谐波减速器的参数化设计[J].机械传动, 2012; (04) :53-57.

[3]冯玮, 周启来.齿轮参数化设计系统的研究与实现[J].制造业自动化, 2011, 4 (33) :103-104.

[4]黄勇, 张博林, 薛运峰.UG二次开发与数据库应用基础与典型范例[M].北京:电子工业出版社, 2008.