【導(dǎo)讀】減速器作為一種重要的動(dòng)力傳遞裝置，在機(jī)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(jì)領(lǐng)域，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(jì)及模擬仿真，對提高減速器設(shè)計(jì)技術(shù)水平、快速響應(yīng)市場要求有著十分重要的意義。本設(shè)計(jì)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(jì)了一個(gè)二級圓柱齒輪減速器，實(shí)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(jì)思想。在AutoCAD的不斷完善中，使得它具有廣泛的適應(yīng)性，能夠讓非計(jì)算機(jī)專業(yè)的人員較快的學(xué)會(huì)使用。CAD的概念和內(nèi)涵是隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、信息、人工智能等技術(shù)或理論的進(jìn)步而不斷發(fā)展的。CAD技術(shù)是以計(jì)算機(jī)、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(jì)、三維幾何造型設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、仿真模擬及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等內(nèi)容，逐漸向標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、可視化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

　　

【正文】 維模型SolidWorks是一款功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)輔助繪圖和設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)極易產(chǎn)生跟切。在本設(shè)計(jì)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(dǎo)入到SolidWorks中進(jìn)行拉伸以得到精確的漸開線齒輪的方法。設(shè)計(jì)過程如下：1)在CAXA電子圖板XP中，點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(shí)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(fù)雜，故首先運(yùn)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(gè)或多個(gè)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(yùn)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(biāo)、通氣塞的三維模型軸承蓋、油標(biāo)、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(biāo)尺圖97 軸承蓋、油標(biāo)、通氣塞的三維模型10 減速器的運(yùn)動(dòng)模擬仿真1)要進(jìn)行減速器的運(yùn)動(dòng)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(gè)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(jì)終于做完了。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)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(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)知識解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)也提高了我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)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(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)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(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和最終歸宿。通過運(yùn)用SolidWorks軟件進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)，將是設(shè)計(jì)領(lǐng)域必然發(fā)展的一個(gè)趨勢，而且必然將被廣泛實(shí)用。SolidWorks三維造型設(shè)計(jì)有很多的優(yōu)勢，降低了設(shè)計(jì)的時(shí)間和成本，不需要實(shí)際的產(chǎn)品加工和調(diào)試，完全用軟件進(jìn)行模擬加工和調(diào)試。尤其是它參數(shù)設(shè)計(jì)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(jì)，為我以后找到好的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)然，因?yàn)槭浅醮芜M(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)，并且對軟件的掌握還不是很熟練，出現(xiàn)了很多困難，導(dǎo)致工作量較大。如果能夠熟練掌握軟件，設(shè)計(jì)思路清晰，那么我的設(shè)計(jì)工作將會(huì)變得輕松和有趣得多。致 謝本課題在選題及設(shè)計(jì)過程中得到了陳琪老師的細(xì)心指導(dǎo)。她嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的工作作風(fēng)一直是我學(xué)習(xí)和工作的榜樣；她循循善誘的教導(dǎo)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(jì)過程，并給我提出了很多寶貴的意見，幫助我開拓設(shè)計(jì)思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)，在此謹(jǐn)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(jì)的過程中還得到了學(xué)院許多老師和同學(xué)的幫助，正是因?yàn)樗麄儙椭椭С?，我才能克服一個(gè)又一個(gè)的困難和疑惑，直至本次設(shè)計(jì)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(jì)由于學(xué)生能力有限，加上時(shí)間較為緊迫，在設(shè)計(jì)中難免有諸多不足之處。在此懇請各位老師和同學(xué)給予批評和斧正。參 考 文 獻(xiàn)［1］ 吳宗澤，：高等教育出版社，1999［2］ 羅圣國，：清華大學(xué)出版社，2001［3］ ：重慶大學(xué)出版社，2002［4］ 楊可楨，：機(jī)械工業(yè)出版社，2001［5］ ：高等教育出版社，2004［6］ ：上海交通大學(xué)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(jī)械工業(yè)出版社，2004［12］ ：清華大學(xué)出版社 北京交通大學(xué)出版社，2005［13］ 江洪. . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006［14］ 王甫茂，：上海交通大學(xué)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