Pro_Engineer软件在齿轮泵结构设计中的应用

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ProEngineer软件在齿轮泵结构设计中的应用Pro /Engi neer软件在齿轮泵结构设计中的应用
冀洪举1
， 陈 静2
， 司 虹3
( 1 . 河南科技学院 新科学院，河南 新乡 453003 ; 2 . 河南势协，河南 郑州 450008 ; 3 .安阳钢铁集团机制公司，河南 安阳 455004)
摘要: 研究了在 Pro /Eng i neer平台上进行齿轮泵结构设计的方法， 利用 Pro /Eng i neer对齿轮泵实现三维建模， 完
成虚拟装配、 机构干涉检查与仿真分析、 针对主要零件进行有限元分析、 生成工程绘图。
关键词: Pro /Eng i neer ;齿轮泵; 实体造型;装配设计; 机构仿真
中图分类号: TH 133 文献标识码: A 文章编号: 1008- 2093( 2009) 04- 0003- 02
1 概述
齿轮泵也叫正排量装置， 被广泛应用到输油系
统、 燃油系统、 液压传动系统或作为工业领域中的润
滑油泵。它的基本形式就是两个尺寸相同的齿轮在
-个紧密配合的壳体内相互啮合旋转，齿轮的外径及
两侧与壳体紧密配合，来自于挤出机的物料在吸入口
进入两个齿轮中间， 并充满这-空间， 随着齿的旋转
沿壳体运动，最后在两齿啮合区排出。目前齿轮泵的
设计， -直沿袭以二维工程图来表示三维实体的做
法，具有很大的缺点， 随着计算机技术的发展， 各种
CAD /CAM 软件得到广泛的应用， 使得机械工程设计
技术发生了根本的变化。Pro /Eng i neer是美国参数技
术公司 ( Paramet r i c Techno l ogy Corporation，简称 PTC )
的产品，是集零件设计、 虚拟装配、 机构仿真、 模具开
发、 逆向工程、 有限元分析等功能于-体的新-代的
产品造型系统[ 1]
， 能够将设计至生产全过程集成到-
起，实现并行工程设计。基于 Pr o /Eng i neer的这些特
点，本文应用 Pro /Eng i neer软件对齿轮泵进行结构设
计，为企业推出新产品，提高产品质量，缩短设计和生
产周期，降低生产成本提供了保障。
2 齿轮泵的结构设计
2 . 1 产品实体造型
Pro /Eng i neer是以基于特征、 参数化设计和单-
数据库而著称于世，工程设计人员采用具有智能特性
的特征生成模型， 如凸台 ( Pad)、 筋 ( R i bs)、倒角
( Cha m fers)和抽壳 ( Shells)等， 特征的参数通过符号
式赋予形体尺寸， 任何-个参数改变， 其也相关的特
征也会自动修正，这-功能特性给工程设计者提供了
在设计上从未有过的简易和灵活。
齿轮泵造型的过程就是对每个零部件进行三维
模型设计的过程。按照设计的要求， 利用 Pr o /Eng- i
neer中的凸台、 旋转、 阵列、 圆角等基本操作建立齿轮
泵各个零件三维模型。当模型参数尺寸进行更改时，
三维模型的形状，也会随之做相应的改变▲行实体
造型后，零件的体积、 重心及质量只要通过查看物理
特性就可以列表形式表示出来，提高了设计的工作效
率。所建零件模型如图 1。
图 1 齿轮泵零件模型
2 . 2 产品虚拟装配
Pro /ASSEMBLY是-个参数化组装管理系统，能
提供用户自定义手段去生成-组组装系列及可自动
地更换零件。齿轮泵是-个复杂的部件， 包含泵体、
泵盖、 轴和齿轮、 标准件等， 根据已经建立的零件 3D
模型， 按照各零部件装配位置关系，利用对齐、 匹配、
同轴等约束关系，在工作台上建立齿轮泵虚拟装配体
系结构。所建的齿轮泵装配模型如图 2。
图 2 齿轮泵装配图与分解图