Pro/ENGINEER是一款功能强大的CAD/CAM/CAE软件，为用户提供了一套从设计到制造的完整CAD解决方案，其在机械设计的各领域应用广泛。

本书立足于解决机械设计中的实际问题，以应用实例为主线，引导读者掌握使用Pro/ENGINEER Wildfire 3.0进行机械设计的方法、步骤以及技巧等方面的知识，从而有效开拓读者设计思路，提高读者对知识综合运用的能力。

1. 本书内容及知识结构

本书共分13章，每一章都主要由3个部分组成，第1部分是指定类别的零件的结构分析或者指定知识的应用基础，第2部分是具体的应用实例，第3部分则是“初试牛刀”，提供用于练习的典型设计题目，以有效巩固本章所学的知识。

本书各章节内容从易到难，由浅到深，将应用技巧和实用知识融合到典型实例中，各章内容具体如下。

第1章 扼要地分析垫圈类、轴套类零件的结构，通过平垫圈、开口异形垫圈、双耳止动垫圈、锥销锁紧挡圈、轴套等零件设计实例介绍此类零件的设计方法。

第2章 分析轴类零件的特点及结构，通过光轴、阶梯轴、花键轴和曲轴这些典型轴类零件实例介绍此类零件的创建方法及步骤。

第3章 分析盘盖类零件的特点及结构，通过几个详尽的实例介绍典型盘盖类零件(端盖、阀盖、轴承盖、V带轮等)的创建方法及步骤。

第4章 通过拨叉、连杆、支架和摇臂等零件设计实例讲解此类零件的设计方法。

第5章 通过简单的箱体零件、泵体和减速器箱体设计实例讲解此类零件的设计方法。

第6章 主要介绍弹簧类零件的设计方法，精彩实例包括等螺距圆柱螺旋弹簧设计、变螺距圆柱螺旋弹簧设计、圆锥螺旋弹簧设计、蜗卷形盘簧设计，建立通用的参数化弹簧零件模型以及设置弹簧挠性。

第7章 介绍常见齿轮的设计思路、方法等，精彩实例有渐开线直齿圆柱齿轮、渐开线斜齿圆柱齿轮、齿轮轴和直齿圆锥齿轮。

第8章 阐述蜗杆、蜗轮的设计思路和方法，精彩实例有圆柱蜗杆齿轮段设计、阿基米德蜗杆轴和蜗轮设计。

第9章 主要介绍如何设计滚动轴承，例如深沟球滚动轴承、圆柱滚子轴承。

第10章 重点剖析金属零件的螺纹与滚花结构设计思路，并详细地介绍了几个有代表性的设计实例，加深读者对螺纹与滚花结构设计方法的理解和掌握。

第11章 通过典型实例介绍如何建立零件族表，如何建立通用零件的参数化模型。

第12章 讲解机械装配及运动分析的相关实用知识，所列实例包含了约束装配、连接装配、模型分析、机构分析、动画回放等内容。

第1章 垫圈类零件及轴套设计 1

1.1 垫圈类零件、轴套零件结构分析 2

1.1.1 垫圈类零件 2

1.1.2 轴套(衬套)零件 3

1.2 平垫圈实例 3

1.3 开口异形垫圈实例 6

1.4 双耳止动垫圈实例 7

1.5 锥销锁紧挡圈实例 9

1.6 轴套实例 16

1.7 初试牛刀 20

第2章 轴类零件设计 23

2.1 轴类零件的特点及结构设计概述 24

2.2 光轴实例 25

2.3 阶梯轴实例1 28

2.4 阶梯轴实例2 33

2.5 花键轴实例 42

2.6 曲轴实例1 48

2.7 曲轴实例2 60

2.8 初试牛刀 70

第3章 盘盖类零件设计 73

3.1 盘盖类零件结构分析 74

3.2 主体为回转体的端盖实例 74

3.3 平板体端盖实例 77

3.4 轴承盖实例 83

3.5 阀盖实例 88

3.6 带轮实例 93

3.7 初试牛刀 99

第4章 叉架类零件设计 103

4.1 叉架类零件结构分析 104

4.2 连杆实例 104

4.3 拨叉实例 108

4.4 支架实例 114

4.5 摇臂座实例 120

4.6 支座实例 125

4.7 初试牛刀 134

第5章 箱体类零件设计 137

5.1 箱体类零件结构分析 138

5.2 简单的箱体零件实例 138

5.3 泵体实例 145

5.4 减速器箱体实例 160

5.5 初试牛刀 181

第6章 弹簧类零件设计 183

6.1 弹簧类零件结构分析 184

6.2 等螺距圆柱螺旋弹簧实例 184

6.3 变螺距圆柱螺旋弹簧实例 190

6.4 圆锥螺旋弹簧实例 197

6.5 蜗卷形盘簧实例 202

6.6 通用的参数化弹簧模型实例 205

6.7 设置弹簧挠性实例 214

6.8 初试牛刀 216

第7章 常见齿轮设计 219

7.1 常见齿轮零件的结构分析 220

7.1.1 直齿圆柱齿轮 220

7.1.2 斜齿圆柱齿轮 221

7.1.3 人字形齿轮 222

7.1.4 圆锥齿轮 222

7.1.5 齿条 223

7.2 渐开线直齿圆柱齿轮实例 223

7.3 渐开线斜齿圆柱齿轮实例 233

7.4 齿轮轴实例 254

7.5 直齿锥齿轮实例 263

7.6 初试牛刀 280

第8章 蜗杆与蜗轮设计 283

8.1 蜗杆、蜗轮结构分析 284

8.2 圆柱蜗杆齿轮段设计实例 285

8.3 阿基米德蜗杆轴实例 291

8.4 蜗轮实例 301

8.5 初试牛刀 317

第9章 轴承设计 319

9.1 滚动轴承结构分析 320

9.2 深沟球滚动轴承实例 320

9.2.1 设计轴承外圈 321

9.2.2 设计轴承内圈 322

9.2.3 设计滚珠 323

9.2.4 设计保持架 324

9.2.5 装配各元件 326

9.3 圆柱滚子轴承实例 329

9.3.1 使用骨架模型来规划产品结构 329

9.3.2 设计轴承内圈 332

9.3.3 设计轴承外圈 334

9.3.4 设计圆柱滚子 335

9.3.5 设计保持架 337

9.5 初试牛刀 340

第10章 螺纹与滚花结构设计 341

10.1 螺纹与滚花结构设计思路 342

10.1.1 螺纹设计思路 342

10.1.2 滚花结构设计思路 342

10.2 螺栓设计实例 343

10.3 螺母设计实例 349

10.4 铜柱设计实例 353

10.5 具有滚花结构的零件设计实例 357

10.6 初试牛刀 362

第11章 建立标准件库与通用零件参数化模型 365

11.1 方法概述 366

11.1.1 族表基础 366

11.1.2 程序设计基础 367

11.2 建立轴肩挡圈族表实例 369

11.3 建立内六角圆柱螺钉族表实例 375

11.4 建立铜套通用参数化模型实例 382

11.5 建立渐开线直齿圆柱齿轮的 通用参数化模型实例 386

11.6 初试牛刀 395

第12章 机械装配及分析 399

12.1 装配基础 400

12.1.1 装配模式简述 400

12.1.2 约束装配与连接装配 401

12.1.3 模型分析 402

12.1.4 机构模式简介 403

12.2 平口虎钳装配实例 404

12.3 齿轮—凸轮传动机构装配及运动仿真实例 414

12.3.1 轴系零部件1装配 414

12.3.2 轴系零部件2装配 416

12.3.3 总装配 418

12.3.4 机构定义及运动仿真 423

12.4 初试牛刀 427

第13章 骨架模型的应用实例 429

13.1 骨架模型在机械设计中的应用概述 430

13.2 利用骨架模型进行链条装配设计实例 430

13.2.1 建立内链子组件 431

13.2.2 建立外链子组件 437

13.2.3 新建组件文件并建立骨架模型 440

13.2.4 总装配 442

13.3 利用运动骨架模型进行连杆机构的运动分析实例 445

13.3.1 建立运动骨架模型 445

13.3.2 运动分析 450

13.4 初试牛刀 451

参考文献 452

本书以Pro/ENGINEER Wildfire 3.0中文版作为软件蓝本，通过大量实例介绍Pro/ENGINEER Wildfire 3.0在机械设计中的典型应用知识，着重阐释了具体机械零件设计的基本思路、操作步骤以及应用技巧等。本书一共分13章，具体内容包括：垫圈类零件及轴套设计，轴类零件设计，盘盖类零件设计，叉架类零件设计，箱体类零件设计，弹簧类零件设计，常见齿轮设计，蜗杆与蜗轮设计，轴承设计，螺纹与滚花结构设计，建立标准件库与通用参数化模型，机械装配及分析，骨架模型的应用等。

本书结构严谨，实例丰富，重点突出，应用性强，对开拓设计思路和解决在机械设计中遇到的实际问题有很大的帮助。

本书适合具有一定Pro/ENGINEER使用基础的广大工程技术人员和CAD爱好者阅读使用，同时也适合作为大、中专院校相关专业的参考教材。

Pro/ENGINEER是由美国ptc公司开发的一款高端的计算机三维辅助设计软件，它为工业产品设计提供了一套完整的解决方案。Pro/ENGINEER系列产品广泛应用于机械、航天航空、汽车制造、工业设计等领域。

Pro/ENGINEER的曲面设计功能强大，不但提供了专业区面的设计功能，还集成了一个功能强大、建模直观的造型设计环境。也就是说，在Pro/ENGINEER Wildfire 3.0中，曲面造型主要包括两大方面的内容，即基本曲面和造型曲面（也称自由曲面和自由形式曲面)。值得一提的是，造型曲面属于一种概念性很强、艺术性和技术性相对完美结合的曲面特征。结合基本曲面和造型曲面的知识，可以创建出很多令人赏心悦目的工业产品。

本书的特点如下。

1．较为详细的理论阐述

Pro/ENGINEER Wildfire 3.0的曲面设计功能是理论性较强的模块，特别是造型曲面设计部分，因此本书着重加强了曲面设计部分的理论概念的阐述，使读者对曲面的理论有一个较为详细地了解。每章的结尾部分都有提纲挈领的总结和归纳，供读者复习。

2．较为详实的实例讲解

对于计算机软件而言，关键是要能解决实际问题，也就是能较快地进行实际操作。本书充分地理解到这点，因此，对所有实例都进行了筛选，并配有较为详实的步骤讲解，使读者能较快地掌握操作方法。

3．配有一定数量的练习

对于计算机软件而言，光靠课堂的讲解是远远不够的，必须课后大量练习，理解有关的理论框架和操作技巧。因此本书在每章的结尾部分配有一定数量的理论复习题和实际操作题，供读者复习时参考。

本书共分为10章。

第1章 曲面造型简介

第2章 基准曲线的创建

第3章 创建基本曲面

第4章 曲面模型的工程处理

第5章 创建高级曲面

第6章 曲面的编辑与修改

第7章 造型曲面设计的环境简介和ISDX曲线设计

第8章 ISDX曲面的创建和编辑

第9章 基本曲面综合应用实例

第10章 造型曲面设计综合实例

为帮助读者很好地理解和掌握本书主要内容，在每章开头都添加了“学习提要”，方便读者掌握学习脉络；在每章后面均附有练习，供读者检查学习效果。本书附有一张多媒体教学光盘，其中演示了书中的一些基础知识和各种典型案例，是学习Pro/ENGINEER曲面设计的好帮手。同时，光盘中还提供了本书中所有实例的源文件及所需的素材文件。