【導讀】減速器作為一種重要的動力傳遞裝置，在機械化生產(chǎn)中起著不可替代的作用。目前在減速器的設(shè)計領(lǐng)域，研究開發(fā)以產(chǎn)品設(shè)計為目標，全過程綜合應用CAD及其相關(guān)的一體化集成技術(shù)已成為必然趨勢。這對于減速器的三維綜合設(shè)計及模擬仿真，對提高減速器設(shè)計技術(shù)水平、快速響應市場要求有著十分重要的意義。本設(shè)計以SolidWorks軟件為主，并結(jié)合AutoCAD、CAXA電子圖板等二維繪圖軟件，設(shè)計了一個二級圓柱齒輪減速器，實現(xiàn)了減速器的三維模型生成，以及由此生成二維工程圖的設(shè)計思想。在AutoCAD的不斷完善中，使得它具有廣泛的適應性，能夠讓非計算機專業(yè)的人員較快的學會使用。CAD的概念和內(nèi)涵是隨著計算機、網(wǎng)絡、信息、人工智能等技術(shù)或理論的進步而不斷發(fā)展的。CAD技術(shù)是以計算機、外圍設(shè)備及其系統(tǒng)軟件為基礎(chǔ)，包括二維繪圖設(shè)計、三維幾何造型設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、仿真模擬及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等內(nèi)容，逐漸向標準化、智能化、可視化、集成化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展。

　　

【正文】 維模型SolidWorks是一款功能強大的計算機輔助繪圖和設(shè)計軟件系統(tǒng)，可以以拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、放樣等特征形式形成實體。但其也有不足之處，比如漸開線齒輪的形成。在SolidWorks中所形成的漸開線齒輪的齒廓線是近似的漸開線曲線，由其所形成的漸開線齒輪在相互嚙合時極易產(chǎn)生跟切。在本設(shè)計中為避免上述后果的產(chǎn)生，使用了在CAxA電子圖板中產(chǎn)生精確的漸開線齒廓線，再導入到SolidWorks中進行拉伸以得到精確的漸開線齒輪的方法。設(shè)計過程如下：1)在CAXA電子圖板XP中，點擊“齒輪繪制”工具，輸入齒輪參數(shù)(模數(shù)、齒數(shù)、壓力角、變位系數(shù)、齒頂高系數(shù)等)，生成整體齒形圖。然后依次點擊“數(shù)據(jù)接口”、“DWG／DXF文件輸出”，輸入文件名，保存為DWG／DXF文件。生成如圖911的二維齒形圖。圖91 二維齒形圖2)把上面形成的二維齒形圖輸入到SolidWorks中。在SolidWorks中，點擊“打開”按鈕，然后依次選擇“輸入到零件”、“輸入到2D草圖”，完成后齒輪草圖已生成。3)在SolidWorks中編輯草圖，添加幾何關(guān)系，拉伸凸臺，生成三維齒輪模型，如圖92所示。圖92 三維齒輪模型 軸的三維模型在SolidWorks中，階梯軸的形成比較容易實現(xiàn)。可以逐節(jié)拉伸形成，也可以完成軸的縱截面草圖，然后一次旋轉(zhuǎn)完成。軸的三維模型如 圖93所示。圖93 軸的三維模型 箱體的三維模型形成由于箱體的造型比較復雜，故首先運用了拉伸、切除、筋板、鏡像、陣列等特征形成箱座的三維模型，如圖94所示。圖94 箱座的三維模型由于上箱體與下箱體有著相似的結(jié)構(gòu)特征，故上箱體的成型在裝配體中完成，裝配體中建立新零件模型主要用于兩個或多個有著相似的結(jié)構(gòu)特征且互相配合的零部件建模。上箱體三維模型如圖95所示。圖95 上箱體三維模型 其他零件三維模型成型 軸承的三維模型成型軸承的建模是裝配體運用的過程，所以在完成外圈、內(nèi)圈、滾珠后，在新建的裝配體中把三者以一定的配合關(guān)系裝配起來，完成軸承的三維模型，如圖96所示。圖96 軸承的三維模型 軸承蓋、油標、通氣塞的三維模型軸承蓋、油標、通氣塞的三維模型成型和建模過程比較簡單，這里不再贅述。其模型完成如圖97所示。 軸承蓋 通氣塞 油標尺圖97 軸承蓋、油標、通氣塞的三維模型10 減速器的運動模擬仿真1)要進行減速器的運動模擬仿真，首先要把已完成的各零部件按照一定的約束條件配合起來。其過程是，新建一個裝配體，然后按照從下到上的裝配順序完成裝配的建模。最后完成的裝配體如圖101所示。圖101 整體裝配圖2)為了看清楚模型的裝配關(guān)系，在Solidworks中采取了爆炸視圖的方法。以下即以不同的爆炸視圖來說明各零部件的裝配關(guān)系。①減速器所有零件的爆炸視圖，如圖102所示。圖102 所有零件的爆炸視圖②中間軸上零件的裝配關(guān)系，見圖103中間軸的爆炸視圖。圖103 中間軸的爆炸視圖③高速軸軸上零件的裝配關(guān)系，見圖104高速軸的爆炸視圖。圖104 高速軸的爆炸視圖④下箱體零件的裝配關(guān)系，見圖105箱體的裝配視圖所示。圖105 箱體的裝配視圖總 結(jié)基于solidworks技術(shù)的二級減速器三維造型設(shè)計終于做完了。通過這次畢業(yè)設(shè)計讓我收獲到了很多，鞏固了我的專業(yè)技術(shù)知識，鍛煉了我綜合運用專業(yè)基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力，同時也提高了我查閱文獻資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范以及電腦三維制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志力、抗壓能力及耐性也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的，也是我們進行畢業(yè)設(shè)計的目的和最終歸宿。通過運用SolidWorks軟件進行三維造型設(shè)計和模具設(shè)計，將是設(shè)計領(lǐng)域必然發(fā)展的一個趨勢，而且必然將被廣泛實用。SolidWorks三維造型設(shè)計有很多的優(yōu)勢，降低了設(shè)計的時間和成本，不需要實際的產(chǎn)品加工和調(diào)試，完全用軟件進行模擬加工和調(diào)試。尤其是它參數(shù)設(shè)計的關(guān)聯(lián)性是很多軟件所不具備的。因此，通過這次畢業(yè)設(shè)計，為我以后找到好的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。當然，因為是初次進行三維造型設(shè)計，并且對軟件的掌握還不是很熟練，出現(xiàn)了很多困難，導致工作量較大。如果能夠熟練掌握軟件，設(shè)計思路清晰，那么我的設(shè)計工作將會變得輕松和有趣得多。致 謝本課題在選題及設(shè)計過程中得到了陳琪老師的細心指導。她嚴謹細致、一絲不茍的工作作風一直是我學習和工作的榜樣；她循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無窮的啟迪。陳老師多次關(guān)心并詢問我的設(shè)計過程，并給我提出了很多寶貴的意見，幫助我開拓設(shè)計思路，精心點撥、熱忱鼓勵，在此謹向陳老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。在本次畢業(yè)設(shè)計的過程中還得到了學院許多老師和同學的幫助，正是因為他們幫助和支持，我才能克服一個又一個的困難和疑惑，直至本次設(shè)計的順利完成。在此，我對他們的幫助表示衷心的感謝。本次設(shè)計由于學生能力有限，加上時間較為緊迫，在設(shè)計中難免有諸多不足之處。在此懇請各位老師和同學給予批評和斧正。參 考 文 獻［1］ 吳宗澤，：高等教育出版社，1999［2］ 羅圣國，：清華大學出版社，2001［3］ ：重慶大學出版社，2002［4］ 楊可楨，：機械工業(yè)出版社，2001［5］ ：高等教育出版社，2004［6］ ：上海交通大學出版社，2005［7］ ：人民郵電出版社，2007［8］ ：高等教育出版社，2004［9］ ：高等教育出版社，2002［10］ ：高等教育出版社，1990［11］ 高松福. ：機械工業(yè)出版社，2004［12］ ：清華大學出版社 北京交通大學出版社，2005［13］ 江洪. . 北京：機械工業(yè)出版社，2006［14］ 王甫茂，：上海交通大學出版社，2005附錄A減速器零件參數(shù)列表附錄B減速器裝配示意圖 附錄C零 件 圖 墊片（A） 墊片（B） 套筒 端蓋（A） 端蓋（B） 端蓋（C） 圓柱螺釘 螺塞 螺栓附錄D上箱蓋裝配爆炸視圖減速器總體裝配爆炸視圖附錄E箱座四視圖箱蓋四視圖