本书围绕一个*常见的机械部件——减速器讲述了UG NX 2022年*新版本的各种功能。全书共16章，第1~5章主要介绍UG NX 基础功能与建模方法；第6~12章主要讲述减速器上各个零件的绘制方法；第13章主要讲述减速器各零部件的装配关系；第14章主要讲述在UG环境下生成工程图的方法以及工程图的编辑；第15章主要讲述有限元分析；第16章主要讲述运动仿真的创建以及运动分析。
本书随书配赠多媒体资料，包含全书基础知识与实例操作过程录屏AVI文件和实例源文件。
全书主题明确，解说详细，紧密结合工程实际，实用性强。适合于做计算机辅助机械设计的教学课本和自学指导用书。

前 言

UG NX是西门子公司出品的集CAD、CAM、CAE于一体的软件系统。它的功能覆盖了从概念设计到产品生产的整个过程，并且广泛应用在汽车、航天、模具加工及设计、医疗器材等行业。它提供了强大的实体建模技术和高效能的曲面建构功能，能够完成复杂的造型设计。除此之外，强大的装配功能、2D出图功能、模具加工功能及与PDM之间的紧密结合，使UG NX在工业界成为独具特色的高级CAD/CAM系统。
UG自从1990年进入我国以来，以其强大的功能和工程背景，已经在我国的航空、航天、汽车、模具和家电等领域得到广泛的应用，尤其是UG软件PC版本的推出，为UG在我国的普及起到了良好的推动作用。
UG NX具有以下优势：
◆ 可以为机械设计、模具设计以及电器设计提供一套完整的设计、分析和制造方案。
◆ 是一个完全的参数化软件，可以为零部件的系列化建模、装配和分析提供强大的基础支持。
◆ 可以管理CAD数据以及整个产品开发周期中所有相关数据，实现逆向工程（Reverse Design）和并行工程（Concurrent Engineer）等先进设计方法。
◆ 可以完成包括自由曲面在内的复杂模型的创建，同时在图形显示方面运用了区域化管理方式，节约了系统资源。
◆ 具有强大的装配功能，并在装配模块中运用了引用集的设计思想，为节省计算机资源提供了行之有效的解决方案，可以极大地提高设计效率。
本书内容（包括实例的讲解）完全由专业人士根据自身多年的工作经验以及自己的心得编写。本书将理论与实践相结合，所有的实例都围绕减速器设计展开，具有很强的针对性。读者在学习本书之后，可以很快地学以致用，提高机械设计能力。
本书分为16章，第1~5章主要介绍UG NX 基础功能与建模方法；第6~12章主要讲述减速器中零部件的设计方法；第13章主要讲述减速器各零部件的装配关系；第14章主要讲述在UG NX环境下生成工程图的方法以及工程图的编辑；第15章主要讲述有限元分析；第16章主要讲述运动仿真的创建以及运动分析。
为了配合读者学习本书内容，随书配赠了电子资料包，内容包含了全书基础知识和实例操作过程录屏AVI文件和实例源文件，可以帮助读者更加形象直观地学习UG NX。读者可以登录百度网盘（地址https://pan.baidu.com/s/1Qe4o2H782hNz3F7YLQ3hPw，密码：swsw）下载电子资料包。
由于编者水平有限，书中不足之处在所难免，望广大读者致函714491436@qq.com予以指正。，也欢迎加入三维书屋图书学习交流群（QQ：334596627）交流探讨。
编 者

目 录
前言
第1章 UG NX 入门1
1.1 UG NX 用户界面2
1.2 视图布局设置3
1.2.1 布局功能3
1.2.2 布局操作5
1.3 工作图层设置7
1.3.1 图层的设置7
1.3.2 图层类别8
1.3.3 图层的其他操作9
1.4 选择对象的方法10
1.4.1 “类选择”对话框10
1.4.2 上边框条12
1.4.3 部件导航器12
1.5 对象操作12
1.5.1 改变对象的显示方式12
1.5.2 隐藏对象13
1.5.3 对象变换14
1.5.4 移动对象17
1.6 坐标系操作18
1.6.1 坐标系的变换18
1.6.2 坐标系的定义19
1.6.3 坐标系的保存和显示20
1.7 UG NX 参数预设置20
1.7.1 草图预设置20
1.7.2 制图预设置21
1.7.3 装配预设置23
1.7.4 建模预设置25
1.8 信息查询27
1.8.1 对象信息27
1.8.2 点信息28
1.8.3 表达式信息28
第2章 曲线30
2.1 曲线种类31
2.1.1 点31
2.1.2 点集31
2.1.3 直线和圆弧33
2.1.4 基本曲线34
2.1.5 多边形36
2.1.6 艺术样条37
2.1.7 螺旋39
2.1.8 椭圆40
2.1.9 抛物线41
2.1.10 双曲线41
2.1.11 规律曲线41
2.1.12 文本43
2.2 曲线操作43
2.2.1 相交曲线43
2.2.2 截面曲线44
2.2.3 抽取曲线45
2.2.4 偏置曲线46
2.2.5 复合曲线47
2.2.6 投影48
2.2.7 镜像49
2.2.8 桥接49
2.2.9 简化50
2.2.10 缠绕/展开51
2.2.11 组合投影51
2.3 曲线编辑52
2.3.1 编辑曲线参数52
2.3.2 修剪曲线53
2.3.3 分割曲线53
2.3.4 拉长曲线54
2.3.5 编辑圆角54
2.3.6 曲线长度54
2.3.7 光顺样条55
2.4 综合实例——齿形轮廓线56
第3章 草图62
3.1 创建草图63
3.2 草图曲线64
3.2.1 简单草图曲线64
3.2.2 复杂草图曲线65
3.2.3 编辑草图曲线67
3.3 草图定位70
3.4 草图约束70
3.4.1 尺寸约束71
3.4.2 草图关系72
3.5 综合实例——拨叉草图75
第4章 实体建模81
4.1 基准建模82
4.1.1 基准平面82
4.1.2 基准轴82
4.1.3 基准坐标系83
4.2 设计特征84
4.2.1 块84
4.2.2 圆柱85
4.2.3 圆锥86
4.2.4 球86
4.2.5 拉伸87
4.2.6 旋转88
4.2.7 沿引导线扫掠90
4.2.8 管90
4.2.9 孔91
4.2.10 凸台93
4.2.11 腔94
4.2.12 垫块96
4.2.13 键槽97
4.2.14 槽99
4.2.15 三角形加强筋99
4.3 特征操作101
4.3.1 拔模101
4.3.2 边倒圆102
4.3.3 倒角103
4.3.4 螺纹104
4.3.5 抽壳106
4.3.6 阵列特征107
4.3.7 阵列面108
4.3.8 镜像特征109
4.3.9 拆分110
4.4 特征编辑110
4.4.1 参数编辑110
4.4.2 编辑位置111
4.4.3 移动特征112
4.4.4 特征重新排列113
4.4.5 替换特征114
4.4.6 抑制/取消抑制特征114
4.5 综合实例115
4.5.1 机座115
4.5.2 端盖124
第5章 装配133
5.1 装配概述134
5.2 自底向上装配134
5.2.1 添加组件134
5.2.2 引用集135
5.2.3 放置137
5.3 爆炸图139
5.3.1 新建爆炸图139
5.3.2 自动爆炸139
5.3.3 编辑爆炸图140
5.4 装配检验141
5.5 组件家族142
5.6 装配序列化144
5.7 装配布置145
5.8 综合实例——齿轮泵装配146
5.8.1 装配组件146
5.8.2 装配爆炸图152
第6章 简单零件设计156
6.1 键、销、垫片类零件157
6.1.1 键157
6.1.2 销159
6.1.3 平垫圈类零件162
6.2 端盖164
6.2.1 小封盖164
6.2.2 大封盖173
6.2.3 小通盖173
6.2.4 大通盖174
6.3 油封圈和定距环175
6.3.1 低速轴油封圈175
6.3.2 定距环176
第7章 螺栓和螺母设计177
7.1 螺栓头的绘制178
7.1.1 生成六棱柱178
7.1.2 生成螺栓头倒角179
7.2 螺栓的绘制181
7.2.1 生成螺栓181
7.2.2 生成螺纹182
7.3 生成螺母183
7.4 其他零件186
第8章 轴承设计188
8.1 绘制草图189
8.2 绘制内外圈193
8.3 绘制滚子196
8.3.1 绘制单个滚子195
8.3.2 生成多个滚子195
第9章 轴的设计198
9.1 传动轴199
9.1.1 传动轴主体199
9.1.2 键槽201
9.1.3 倒角、螺孔和定位孔203
9.2 齿轮轴205
9.2.1 齿轮轴主体205
9.2.2 倒圆角和倒斜角210
第10章 齿轮设计213
10.1 创建齿轮主体轮廓214
10.1.1 创建齿轮主体214
10.1.2 创建齿轮腹板215
10.1.3 创建轴孔217
10.2 辅助结构设计218
10.2.1 创建减重孔219
10.2.2 倒角及圆角220
第11章 减速器机盖设计222
11.1 机盖主体设计223
11.1.1 创建机盖的中间部分223
11.1.2 创建机盖的端面225
11.1.3 创建机盖的整体227
11.1.4 抽壳229
11.1.5 创建大滚动轴承凸台232
11.1.6 创建小滚动轴承凸台235
11.2 机盖附件设计239
11.2.1 轴承孔拔模240
11.2.2 创建窥视孔241
11.2.3 吊环244
11.2.4 孔系248
11.2.5 圆角252
11.2.6 螺纹孔254
第12章 减速器机座设计261
12.1 机座主体设计262
12.1.1 创建机座的中间部分262
12.1.2 创建机座上端面263
12.1.3 创建机座的整体265
12.1.4 抽壳267
12.1.5 创建壳体的底板268
12.1.6 挖槽270
12.1.7 创建大滚动轴承凸台272
12.1.8 创建小滚动轴承凸台275
12.2 机座附件设计279
12.2.1 创建加强肋279
12.2.2 拔模面281
12.2.3 创建油标孔284
12.2.4 吊环290
12.2.5 放油孔292
12.2.6 孔系294
12.2.7 圆角297
12.2.8 螺纹孔298
第13章 减速器装配303
13.1 轴组件装配304
13.1.1 低速轴组件轴-键配合304
13.1.2 低速轴组件齿轮-轴-键配合306
13.1.3 低速轴组件轴-定距环-轴承配合307
13.1.4 高速轴组件308
13.2 箱体组件装配309
13.2.1 窥视孔盖-机盖配合309
13.2.2 机座-油标配合310
13.2.3 机座-油塞配合311
13.2.4 端盖组件装配311
13.3 机座与轴配合312
13.3.1 机座-低速轴配合312
13.3.2 机座-高速轴配合313
13.3.3 机盖-机座配合314
13.3.4 定距环、端盖、闷盖的装配314
13.3.5 螺栓、销等联接316
第14章 创建工程图317
14.1 设置工程图环境318
14.1.1 新建图纸318
14.1.2 编辑图纸318
14.2 建立工程视图319
14.2.1 添加视图319
14.2.2 输入视图319
14.2.3 建立投影视图320
14.2.4 建立局部放大图321
14.2.5 建立剖视图321
14.3 修改工程视图322
14.3.1 移动和复制视图322
14.3.2 对齐视图323
14.3.3 删除视图325
14.4 尺寸标注、样式及修改325
14.4.1 尺寸标注325
14.4.2 尺寸样式327
14.4.3 尺寸修改328
14.4.4 注释328
14.5 综合实例331
14.5.1 轴工程图331
14.5.2 齿轮泵装配工程图342
第15章 有限元分析347
15.1 分析模块的介绍348
15.2 有限元模型和仿真模型的建立349
15.3 模型准备349
15.3.1 理想化几何体351
15.3.2 移除几何特征351
15.4 材料属性352
15.5 添加载荷355
15.5.1 载荷类型355
15.5.2 载荷添加方案355
15.6 边界条件的加载356
15.6.1 边界条件类型356
15.6.2 约束类型357
15.7 划分网格357
15.7.1 网格类型357
15.7.2 零维网格358
15.7.3 一维网格359
15.7.4 二维网格359
15.7.5 三维四面体网格360
15.7.6 接触网格361
15.7.7 表面接触362
15.8 创建解法363
15.8.1 解算方案363
15.8.2 步骤-子工况364
15.9 单元操作364
15.9.1 拆分壳365
15.9.2 合并三角形单元365
15.9.3 移动节点366
15.9.4 删除单元366
15.9.5 创建单元366
15.9.6 单元拉伸367
15.9.7 单元旋转368
15.9.8 单元复制和平移368
15.9.9 单元复制和投影369
15.9.10 单元复制和反射369
15.10 分析370
15.10.1 求解370
15.10.2 分析作业监视器370
15.11 后处理控制372
15.11.1 后处理视图372
15.11.2 标识（确定结果）375
15.11.3 动画376
15.12 综合实例——传动轴有限元分析376
第16章 运动仿真386
16.1 机构分析基本概念387
16.1.1 机构的组成387
16.1.2 机构自由度的计算387
16.2 仿真模型388
16.3 运动分析首选项390
16.4 运动体及运动副392
16.4.1 运动体392
16.4.2 运动副393
16.4.3 齿轮齿条副396
16.4.4 齿轮副397
16.4.5 线缆副398
16.4.6 点线接触副398
16.4.7 线线接触副399
16.4.8 点面副400
16.5 连接器和载荷400
16.5.1 弹簧400
16.5.2 阻尼401
16.5.3 标量力402
16.5.4 矢量力403
16.5.5 标量扭矩403
16.5.6 矢量扭矩404
16.5.7 弹性衬套405
16.5.8 2D接触406
16.5.9 3D接触副406
16.6 模型编辑407
16.6.1 主模型尺寸编辑407
16.6.2 编辑运动对象408
16.7 标记和智能点409
16.7.1 标记409
16.7.2 智能点409
16.8 封装410
16.8.1 测量410
16.8.2 追踪411
16.8.3 干涉411
16.9 解算方案的创建和求解412
16.9.1 解算方案的创建412
16.9.2 求解412
16.10 运动分析413
16.10.1 动画413
16.10.2 生成图表414
16.10.3 运行电子表格416
16.10.4 载荷传递416
16.11 综合实例417
16.11.1 连杆滑块运动机构417
16.11.2 阀门凸轮机构422