【導(dǎo)讀】江西理工大學(xué)20xx屆專科生畢業(yè)設(shè)計(jì)。江西理工大學(xué)南昌校區(qū)。班級(jí)：08機(jī)電一體化班。在現(xiàn)代制造業(yè)中，研究開發(fā)以產(chǎn)品設(shè)計(jì)為目標(biāo)，全過程綜合應(yīng)用CAD及相關(guān)。一體化集成技術(shù)已成為必然趨勢(shì)，這種趨勢(shì)有利于提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平，并且縮。短科研和新產(chǎn)品開發(fā)周期，大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。而減速器作為一種重要的動(dòng)。本文完成了減速器的機(jī)械設(shè)計(jì)后，利用Solidworks軟件的有關(guān)命令完成一。個(gè)一級(jí)圓柱齒輪減速器的三維模型及齒輪、軸、箱體等各個(gè)零件的三維建模，通。過各個(gè)零件之間的配合關(guān)系加以約束，將各個(gè)零件模型裝配起來，標(biāo)準(zhǔn)零件由。Toolbox導(dǎo)入，裝配到減速器實(shí)體中去，完成裝配體，并利用該軟件生成二維工。程圖，用干涉對(duì)零件各個(gè)部分進(jìn)行檢查，通過修改配合約束或者尺寸大小，消除。零件之間的干涉情況，通過Solidworks軟件插件Cosmosmotion的仿真運(yùn)動(dòng)功。能，檢查、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，觀察齒輪的嚙合情況，并在最后輸出齒輪嚙合的動(dòng)畫。、油標(biāo)尺、觀察蓋及通氣器的三維建模........39

　　

【正文】 圖 油標(biāo)尺的三維建模 ： ① 【拉伸】厚度為 4mm,長(zhǎng) X 寬為 60Ｘ 90 的實(shí)體，如圖 。 江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 ② 【拉伸切除】在觀察蓋 4 個(gè)角切 4 個(gè) 7mm 的通孔。 ③ 在觀察蓋上【拉伸】凸臺(tái)，【異形孔向?qū)А吭谕古_(tái)上打 M12 的螺紋孔。 ④ 對(duì) 4 條側(cè)棱進(jìn)行【倒圓角】 ，如圖 ， 圖 拉伸觀察蓋 圖 觀察蓋的三維建模 : ① 【拉伸】 ,任意選擇基準(zhǔn)面，在草圖上畫六邊形，完成拉伸。 ② 用【插入】 【參考幾何體】 【基準(zhǔn)軸】命令，選擇圓柱面，建立基準(zhǔn)軸 1【旋轉(zhuǎn)切除】切出螺帽的形狀，選擇中間對(duì)稱面畫 的直角三角的旋轉(zhuǎn)截面，選擇基準(zhǔn)軸 1 為旋轉(zhuǎn)軸，如圖 。 ③ 【拉伸】構(gòu)造剩下的實(shí)體，在待加工螺紋面，【插入】 【注釋】 【裝飾螺紋線】，完成建模，如圖 。 圖 螺帽旋轉(zhuǎn)切除 圖 油塞的三維建模 ： ① 【拉伸】 ,任意選擇基準(zhǔn)面，在草圖上畫六邊形，完成拉伸，如圖 。 ② 用【插入】 【參考幾何體】 【基準(zhǔn)軸】命令，選擇圓柱面，建立基準(zhǔn)軸 1【旋轉(zhuǎn)切除】切出螺帽的形狀，選擇中間對(duì)稱面畫 的直角三角的旋江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 42 轉(zhuǎn)截面，選擇基準(zhǔn)軸 1 為旋轉(zhuǎn)軸。 ③ 【拉伸】構(gòu)造剩下的實(shí)體，在待加工螺紋面，【插入】 【注釋】 【裝飾螺紋線】。 ④ 【拉伸切除】打兩個(gè)交叉的 4mm 的通孔，完成建模，如圖 。 圖 螺帽拉伸 圖 通氣器三維建模 第四章減速器的裝配和仿真 減速器的裝配 裝配是將各種零件模型插入到裝配體文件中，利用零件的相應(yīng)結(jié)構(gòu)來限制各零件的相對(duì)位置，使構(gòu)成機(jī)構(gòu)的某部分，或者是一個(gè)完整的機(jī)構(gòu)或機(jī)器。Solidworks 允許用戶在裝配體文件中插入數(shù)目眾多的零件進(jìn)行組裝配合。 軸承的裝配 首先組裝軸承，【新建裝配體】。 【插入】：內(nèi)圈，外圈，保持架，滾動(dòng)體，如圖 。 【配合】：選擇滾動(dòng)體和保持架的小圈內(nèi)圈，同心約束，【插入】 【參考幾何體】 【基準(zhǔn)軸】命令，選擇圓柱面，建立基準(zhǔn)軸 1，【圓周整列】，選擇基準(zhǔn)軸 1 為旋轉(zhuǎn)軸，滾動(dòng)體為陣列對(duì)象，數(shù)目為 12 個(gè)?！九浜稀?jī)?nèi)圈與保持架同心、對(duì)稱面重合約束，外圈與保持架同心、對(duì)稱面重合約束，完成軸承的裝配，如圖。 江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 43 圖 軸承的爆炸視圖 圖 軸承的裝配體 小齒輪軸的裝配 接著裝配小齒輪軸，在完成軸承的裝配基礎(chǔ)上。 【插入】：小齒輪軸， V 帶輪和減速器聯(lián)接鍵，套筒，如圖 。 【配合】： ① 小齒輪軸和套筒同心、面重合約束。 ② 軸承和小齒輪軸同心約束，與套筒面重合約束。利用小齒輪的對(duì)稱面【鏡像】第二軸承。 ③ V 帶輪和減速器聯(lián)接鍵和鍵槽面重合、同心、對(duì)稱面重合約束。 圖 小齒輪軸的爆炸視圖 齒輪軸的裝配 裝配完小齒輪軸，裝配齒輪軸。 【插入】：齒輪軸的軸承的保持架、內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體，完成軸承的裝配，再插入軸、齒輪、齒輪和軸聯(lián)接鍵、軸和聯(lián)軸器聯(lián)接鍵、套筒，如圖 。 【配合】： ①軸和聯(lián)軸器聯(lián)接鍵、齒輪和軸聯(lián)接鍵和軸的鍵槽面重合、同心、對(duì)稱面重江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 44 合約束。 ②齒輪鍵槽與齒輪和軸聯(lián)接鍵面平行約束，輪轂與軸同心約束，齒輪側(cè)面與軸肩面重合約束。 ③套筒和軸同心重合，與齒輪面重合約束。 ④軸承與軸同心重合，與套筒面重合約束，利用大齒輪的對(duì)稱面為基準(zhǔn)， 【鏡像】軸承，完成裝配。 圖 齒輪軸的爆炸視圖 齒輪軸與箱體的裝配 完成兩個(gè)軸的裝配，把軸安裝進(jìn)齒輪箱體內(nèi)。 【插入】：箱體如圖 。 【配合】： ① 小 齒輪軸上的軸承與軸承安裝槽同心重合，大齒輪和箱體的對(duì)稱面重合約束。 ② 大齒輪軸上的軸承與軸承安裝槽同心重合，大齒輪和箱 的對(duì)稱面重合約束。 江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 45 圖 軸和箱體的裝配圖 箱蓋、端蓋、觀察蓋等的裝配 蓋上箱蓋，安裝上一系列的附件，完成齒輪箱大體裝配。 【插入】：箱蓋、端蓋、觀察蓋、通孔器、油塞、油標(biāo)尺，如圖 。 【配合】： ① 箱蓋與箱體對(duì)稱面重合、接觸面面重合、同心約束。 ② 端蓋與箱體同心約束，與軸承座的對(duì)稱面重合，與箱體接觸面重合約束。 ③ 觀察蓋和箱蓋接觸面重合、對(duì)稱面重合約束。 ④ 通孔器于觀察蓋面重合、同心約束。 ⑤ 油塞和油標(biāo)分別與箱體面重合、同心約束。 江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 46 圖 箱蓋、端蓋、觀察蓋等的爆炸視圖 M M8 螺釘?shù)难b配 完成箱體大體裝配，裝上螺釘固定。 【插入】： M6 螺釘， M8 螺釘，如圖 。 【裝配】： ① M6 螺釘與觀察蓋接觸面重合、同心約束。 ② M8 螺釘與軸承端蓋接觸面重合、同心約束，【鏡像】，利用箱體對(duì)稱面分別鏡像大小軸承端蓋上的螺釘，【插入】 【參考幾何體】 【基準(zhǔn)軸】命令，選擇圓柱面，建立基準(zhǔn)軸 1，在每個(gè)端蓋上分別用【圓周整列】，選擇每個(gè)軸的基準(zhǔn)軸為旋轉(zhuǎn)軸，數(shù)目為 6，完成 M8 螺釘?shù)难b配。 江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 47 圖 M M8 螺釘?shù)谋ㄒ晥D 銷、螺栓和起蓋螺釘?shù)难b配 裝好端蓋螺釘，開始安裝銷和螺栓。 【插入】：銷、 M16（螺栓、螺母、墊片）、 M12（螺栓、螺母、墊片），如圖。 【裝配】： ① 銷和銷孔同心約束，銷基準(zhǔn)面和箱體凸緣底面重合約束。 ② M12 螺釘與箱蓋接觸面重合，螺釘與螺紋孔同心約束；墊片與螺釘同心約束，與箱體凸緣下底面面接觸；螺母與螺釘?shù)耐募s束，與墊片面重合約束。 ③ M16 螺釘與箱蓋接觸面重合，螺釘與螺紋孔同心約束；墊片與螺釘同心約束，與箱體凸緣下底面面接觸；螺母與螺釘?shù)耐募s束，與墊片面重合約束。 ④ 將 M12 和 M16 裝配好箱蓋的一半，用【鏡像】命令，選擇箱蓋的對(duì)稱面為基準(zhǔn)面，鏡像所選螺釘和螺栓等，完成裝配，如圖 。 江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 48 圖 螺栓和銷的爆炸視圖 圖 減速器的裝配體 干涉檢查 裝配完成后，進(jìn)行零部件之間的干涉檢查，以檢查裝配體有無干涉及干涉位置。步驟： （ 1）單擊裝配體工具欄上的【干涉檢查】。 （ 2）選擇需要干涉檢查的零部件。 （ 3）單擊【計(jì)算】，在結(jié)果中即會(huì)顯示干涉的位置及大小。 江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 49 （ 4）存在干涉，使用零部件中的碰撞檢查，對(duì)干涉的位置進(jìn)行調(diào)整，對(duì)干涉零件的尺寸或者位置進(jìn)行調(diào)整，完后再進(jìn)行（ 1）的步驟，直到干涉檢查結(jié)果顯示無即可。 通過干涉檢查，發(fā)現(xiàn)減速器存在的干涉主要是螺紋干涉和齒輪干涉，螺紋干涉，螺紋是固定的，不參與減速器運(yùn)動(dòng)，螺紋干涉被忽略不計(jì)，齒輪干涉通過碰撞干涉旋轉(zhuǎn)齒輪的位置進(jìn)行調(diào)整，直至消除齒輪干涉，如圖 。 圖 干涉檢查 Cosmosmotion 插件介紹 Cosmosmotion 三維運(yùn)動(dòng)仿真軟件，如圖 ，它可以對(duì)復(fù)雜機(jī)構(gòu)進(jìn)行完整的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真，得到系統(tǒng)中各個(gè)零部件的運(yùn)動(dòng)情況，包塊能量、動(dòng)量、位移、速度、加速度、作用力和反作用力等結(jié)果，并能以動(dòng)畫、圖表、曲線等形式輸出；還可以將零部件在復(fù)雜運(yùn)動(dòng)情況下的載荷情況直接輸出到主流有限元分析軟件中，從而進(jìn)行正確的強(qiáng)度分析。 允許工程師通過虛擬的產(chǎn)品模型很容易地模擬裝配體的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，保證準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)，排隊(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。 江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 50 圖 Cosmosmotion 插件界面 Cosmosmotion 運(yùn)動(dòng)仿真 1) 加載 Cosmosmotion:【 工具】－【插件】－【 COSMOSMotion 20xx】，運(yùn)行插件。 2) 【打開】減速器裝配體，點(diǎn)擊箱蓋，選擇【隱藏零部件】，點(diǎn)擊【旋轉(zhuǎn)零部件】命令，選擇【碰撞檢查】，檢查范圍選擇為【這些零部件之間】：大齒輪和小齒輪軸，選上【碰撞時(shí)停止】，旋轉(zhuǎn)小齒輪軸，直至小齒輪軸不與大齒輪發(fā)生齒面重合為止，選擇確定，如圖 。 3) 單擊齒輪軸，選擇【隱藏零部件】，單擊【配合】 【機(jī)械配合】，選擇齒輪輪轂和小齒輪軸，點(diǎn)擊【齒輪】，比率選為 4： 1，反轉(zhuǎn)，確定即可，如圖 。 圖 旋轉(zhuǎn)零部件界 面 圖 齒輪配合界面 4）自由旋轉(zhuǎn)小齒輪軸，大齒輪隨即嚙合運(yùn)動(dòng)，【新建運(yùn)動(dòng)算例】 【 COSMOSMotion】江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 51 【馬達(dá)】 【旋轉(zhuǎn)馬達(dá)】，對(duì)高速軸添加旋轉(zhuǎn)方向，以及轉(zhuǎn)速為 ,點(diǎn)擊確定后，選定運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 8s，點(diǎn)擊【計(jì)算】即可開始模擬。計(jì)算完成后，即可在截面上看到齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)的圖像，如圖 。 5）【保存】即可輸出運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫。 圖 齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)圖 江西理工大學(xué) 20xx 屆專 科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 52 參考 文獻(xiàn) [1] 朱如鵬 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) [M].航空工業(yè)出版社， 1995. 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