【導(dǎo)讀】域發(fā)展的必然趨勢。利用計算機(jī)輔助設(shè)計能有效的優(yōu)化產(chǎn)品的性能，提高設(shè)計效率，從。而縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低成本，創(chuàng)造更多的價值。而UG軟件作為一款集成化的。常廣泛的應(yīng)用，機(jī)械設(shè)備傳動性能的好壞與減速器設(shè)計的優(yōu)劣水平有著直接的關(guān)系。從中發(fā)現(xiàn)和解決問題，獲取齒輪減速器的相關(guān)參數(shù)，提高齒輪減速器的設(shè)計效率。現(xiàn)代科技發(fā)展的要求，最終提高企業(yè)的綜合競爭力。

　　

【正文】 zdm .6511 ???，按標(biāo)準(zhǔn)取模數(shù) m= 2)兩輪分度圓直徑 d1= 30=75mm d2=mz2= 80=200mm 3)中心距 mmzzma )8030( )( 21 ?????? 4)齒寬 b=φ dd1= 75=75mm ， b2=b1+（ 5— 10） mm 取 b1=70mm， b2=65mm 5） 齒全高 h== = 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計與建模 23 各軸 及齒輪 的建模 低速軸的建模 設(shè)計思路：確定軸各端的長度與直徑，繪制出草圖，利用回轉(zhuǎn)功能生成低速軸模型。 1， 繪制草圖 單擊草圖命令，以 xy 面為草繪平面，繪制如圖所示的草繪圖。 圖 39 低速軸的草繪圖 2， 完成草繪后，利用回轉(zhuǎn)命令 以 y軸為旋轉(zhuǎn)軸，完成旋轉(zhuǎn)體。如圖 圖 310 低速軸的旋轉(zhuǎn)示意圖 3，創(chuàng)建矩形槽特征 (1)利用設(shè)計特征中鍵槽命令創(chuàng)建基準(zhǔn)平面： 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計與建模 24 圖 311 創(chuàng)建基準(zhǔn)平面 （ 2）在實體中選擇與基準(zhǔn)平面相切的圓柱面，編輯鍵槽參數(shù)，創(chuàng)建鍵槽特征。 圖 312 低速軸的效果圖 中間軸的建模 設(shè)計思路與低速軸類似， 草繪中間軸尺寸： 圖 313 中間軸的草繪圖 利用回轉(zhuǎn)命令，回轉(zhuǎn)出中間軸特征： 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計與建模 25 圖 314 中間軸的旋轉(zhuǎn)示意圖 創(chuàng)建鍵槽特征： 圖 315 中間軸鍵槽創(chuàng)建圖 高速軸的建模 設(shè)計思路：利用 UG 軟件，通過曲線操作生成齒形輪廓，通過拉伸等建模工具，生成齒輪軸。 1，利用工具菜單中的表達(dá)式命令，鍵入齒輪參數(shù)： 圖 316 齒輪創(chuàng)建參數(shù)圖 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計與建模 26 上訴表達(dá)式中， m表示齒輪模數(shù)； z表示齒輪齒數(shù)； t 表示系統(tǒng)內(nèi)部變量，在 0和 1之間自動變換； pi表示圓周率； d 表示分度圓直徑； da 表示齒輪齒頂圓直徑； df 表示齒輪齒根圓直徑； alpha 表示齒輪壓力角； s表示齒厚； 2，利用菜單欄中的規(guī)律曲線命令中的規(guī)律函數(shù)，創(chuàng)建漸開線以及齒輪各曲線，單擊根據(jù)方程按鈕， 確定 xt、 yt、 zt 方向。 打開規(guī)律曲線參數(shù)設(shè)置對話框，接受系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)，生成漸開線。 然后利用基本曲線命令分別繪制齒輪的齒頂圓、齒根圓、基圓、分度圓。再連接漸開線曲線與齒根圓的交點和基圓的象限點。完 成半個齒闊形狀。利用編輯菜單中的移動對象命令繪制一條以原點為端點，旋轉(zhuǎn)角度為 5 的線段，作為軸線。打開編輯菜單中的變換命令，選擇已繪制的半個齒形 ，單擊確定按鈕，彈出變換對話框。再選擇通過一直線鏡像命令，選擇現(xiàn)有的直線（剛旋轉(zhuǎn)所得的），點擊復(fù)制按鈕。修剪后即可生成完整的齒形。 圖 317 齒輪齒形創(chuàng)建圖 3，修剪后利用設(shè)計特征中的拉伸命令，繪制出輪齒齒行模型： 圖 318 齒型效果圖 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計與建模 27 4， 插入設(shè)計特征中的圓柱體命令，編寫參數(shù)繪制齒輪圓柱體部分。再在編輯菜單欄中 選擇移動對象命令，以齒輪輪齒為對象，并以垂 直于圓柱體端面方向為指定矢量，以圓柱端面的圓心為指定軸點、在結(jié)果中選擇復(fù)制原先的，再鍵入要復(fù)制的副本數(shù)，即齒數(shù)為 12。最后對圓柱體與輪齒進(jìn)行求和處理，使之成為一個整體 。并完成齒根部分的圓倒角處理。 5，創(chuàng)建凸臺特征，建造齒輪軸模型。并創(chuàng)建鍵槽，完成齒輪軸的建模： 圖 319 齒輪軸效果圖 大齒輪的建模 齒輪是減速器的重要零件， 大齒輪的建模與齒輪軸的齒輪部分基本相似。利用表達(dá)式、規(guī)律曲線、拉伸、圓柱體等命令生成大齒輪的基本形狀。 大齒輪直徑較大，因此應(yīng)采用 腹 板式齒輪，以減輕齒輪重量。 單擊插入 菜單中設(shè)計特征的腔體命令。選擇要加工的齒輪面為圓柱形腔體的加工面。在圓柱形腔體對話框內(nèi)輸入相信的參數(shù)：腔體直徑為 180mm，深度為 25mm，底面半徑以及錐度為零。 確定后利用點到點定位，使圓柱形腔體中心位于齒輪的中心位置。然后再利用設(shè)計特征中的凸臺命令，繪制出一個直徑 80mm，高度 25mm 的圓柱形凸臺。如圖所示。 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計與建模 28 圖 320 齒輪創(chuàng)建過程圖 利用設(shè)計特征中的孔命令，以齒輪軸線位置為軸線加工一個直徑為 80 的通孔。并且 在草繪命令中 確定腹板上一個孔的位置，利用編輯菜單欄中的移動對象命令，選擇之前繪制的孔，輸入旋 轉(zhuǎn)角度為 60，副本數(shù)為 6， 特別注意指定矢量和指定軸點的選擇。最后顯示出六個孔的位置。再以孔命令，以六個孔的位置為指定點加工直徑為 25mm 的通孔，并對實體進(jìn)行布爾求差。如圖所示： 圖 321 腹板孔的創(chuàng)建 最后 以 XCYC、 XCZC、 TCZC平面類型建立基準(zhǔn)平面，然后在腔體命令中選擇矩形腔體，以 XCZC 為基準(zhǔn)接受默認(rèn)邊，以 XCYC 為水平參考，創(chuàng)建長為 12mm 寬為 78mm深度為 35mm 的矩形腔，以加工出輪轂上的鍵槽，并對齒輪進(jìn)行圓倒角、斜倒角處理，如圖所示： 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計與建模 29 圖 322 齒輪效果圖 其他齒輪零件的建模 中間軸小齒輪的直徑小，設(shè)計成整體式。建模過程與齒輪軸的齒輪部分相似。建模后的實體效果如圖所示： 圖 323 中間軸小齒輪效果圖濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 齒輪減速器箱體的設(shè)計與建模 30 4 齒輪減速器箱體的 設(shè)計與建模 減速器參數(shù)設(shè)計 箱體結(jié)構(gòu)對減速器的工作性能、加工工藝、材料消耗、質(zhì)量及成本等有很大影響。因此合理的設(shè)計減速器箱體的結(jié)構(gòu)材料對減速器的生成和使用有直接影響。 其材料為HT2100。 箱體結(jié)構(gòu)為剖分時，剖分面為水平面，與傳動件軸心線平面重合，有利于軸系部件的安裝與拆卸。 計算箱體的各部分尺寸參考已有計算數(shù)據(jù)可列： 箱座壁厚： δ 1=+3= （ 117+） +3= 15mm 箱蓋壁厚： δ 2=+1= （ 117+） +1=6 取 12mm 箱座凸緣厚： b1= 1= 10=15mm 箱蓋凸緣厚： b2= 2= 8=12mm 箱體深度： Hd≥ ra+30=130mm分箱面凸緣圓角半徑： R3=10mm 平凸緣底座厚： b2= = 10=25mm 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑： d1== 箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑： d2=— 軸承端蓋螺栓螺釘直徑： d3=— 窺視孔蓋螺釘直徑： d4=— 定位銷直徑： d=（ — ） mm d1=（ — ） mm 沉頭座锪平深度： Δ =2mm 箱蓋座肋厚： ，箱座肋厚： 軸承旁凸臺半徑： R≈ C2=11mm 軸承旁聯(lián)接螺栓距： S=D2 外箱壁至軸承座端面距： L1=C1+C2+(5— 8)=30mm 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離： Δ 1=12mm齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 Δ 2=10mm 箱座壁厚 δ =+3≥ 8mm a為二級圓柱齒輪減速器的低速級中心距 a=， δ ==8 滿足要求，取壁厚 δ =10mm； 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 齒輪減速器箱體的設(shè)計與建模 31 表 41 各尺寸分布表 凸緣 底座 螺栓至外機(jī)壁距： C1mil=13mm 26mm 到凸緣邊距離 C2mil=11mm 24mm 沉頭座直徑 D0mil=20mm 40mm 表 42 端蓋處尺寸分布 端蓋 高速 軸 中間 軸 低速 軸 外 孔 徑 D2 122mm 122mm 135mm 內(nèi)孔徑 D 72 72 85 外 壁 厚 e 12 12 12 螺 栓 10 10 10 螺孔 11 11 11 螺孔直徑 25 35 45 內(nèi) 孔深度 62 62 75 密封圈 軸徑 軸徑 軸徑 氈圈 40JB/ZQ46061986 減速器 箱體的建模 箱 體 的 整體建模 減速器機(jī)蓋是減速器機(jī)蓋是減速器零件中的外形比較復(fù)雜的部件，其上分布各種槽、凸臺、拔模面 等。 1， 在 UG 主界面中進(jìn)入草繪命令， 在 XY平面內(nèi) 繪制出長度 580mm，寬度 232mm 的長方形。 完成草繪命令，并對草繪圖進(jìn)行拉伸處理，拉伸高度為 20mm。再進(jìn)入草繪命令，以 XZ 平面為草繪平面，繪制如圖所示的箱蓋外形輪廓。完成后對 其進(jìn)行拉伸，拉伸寬的為 212mm，得到箱蓋的整體輪廓。 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 齒輪減速器箱體的設(shè)計與建模 32 圖 41 箱蓋的草圖圖示 2，選擇 XY平面為基準(zhǔn)平面，在箱蓋兩側(cè)分別繪制長為 520mm 寬為 10mm 的草圖。完成草圖后對其進(jìn)行拉伸處理，拉伸高度為 30mm。并進(jìn)行布爾求和處理。再選擇箱蓋兩側(cè)為基準(zhǔn)，繪制軸承凸臺的草圖，拉伸后與箱體進(jìn)行求和處理。如圖所示： 圖 42 箱蓋的外形圖示 3， 在插入菜單欄中選擇基準(zhǔn)平面 /點命令，以按一定距離為類型，插入距離箱蓋一側(cè) 10mm 的基準(zhǔn)平面。在這一新的基準(zhǔn)平面上草繪出距箱蓋輪廓 10mm 的箱蓋內(nèi)壁輪廓。完成草繪 后，對其進(jìn)行高度為 312mm 的拉伸處理，并與原箱體結(jié)構(gòu)進(jìn)行布爾求差處理，以形成箱蓋的內(nèi)腔。 圖 43 箱蓋內(nèi)腔加工圖示 4，以 XY為基準(zhǔn)平面，繪制軸孔的輪廓。并對草圖進(jìn)行拉伸 貫穿處理。以及在草繪環(huán)境下完成箱蓋吊耳輪廓的繪制，并拉伸、求和處理。 再在插入菜單欄中選擇設(shè)計特征中的孔命令，分別在凸臺上加工 12個直徑為 16mm 的簡單孔。以及以上端面為基準(zhǔn)繪制窺視孔的草圖，進(jìn)行拉伸 求差處理。 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 齒輪減速器箱體的設(shè)計與建模 33 圖 44 箱蓋吊耳繪制及最終效果圖 5，機(jī)座的建模與箱蓋的建模思路相似，主要運用 UG中的草繪命令、拉伸命令 以及孔命令。 底板的產(chǎn) 長為 520mm 寬為 232mm，與箱蓋相同。對于筋板部分可以利用編輯菜單中的變換命令，創(chuàng)建矩形矩陣。然后再對其進(jìn)行拉伸處理。最后求和，是機(jī)座成為一個整體后進(jìn)行圓倒角等處理，如圖所示： 圖 45 機(jī)座建模效果圖 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 齒輪減速器箱體的設(shè)計與建模 34 箱體其他零件的建模 軸承端蓋 的外徑為 D2=D+(5— )d3。高速軸、中間軸、低速軸端蓋的外徑尺寸分別為 87mm、 118mm、 118mm。 圖 46 軸承端蓋效果圖 其他零部件多為標(biāo)準(zhǔn)件，無需設(shè)計，直接采購使用。主要包括螺栓、軸承、套筒、平鍵、螺母等。 通 氣器選用取 M16 GB/T578220xx D=22mm， D1=， S=17mm， L=23mm， a=2mm， d1=5mm，d= 桿式油標(biāo)取 M16 ， M=16mm， d=， d1=4mm， d2=16mm， d3=6mm， h=35mm，a=12mm， b=8mm， c=5mm， D=26mm， D1=22mm。 地腳螺栓直徑： df=+12=， M18，螺栓數(shù)目為 6。 圖 47 其他零件建模效果圖 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位 論文 減速器的虛擬裝配 35 5 減速器的虛擬裝配 虛擬裝配的概念 虛擬裝配技術(shù)是在虛擬設(shè)計環(huán)境下，完成對產(chǎn)品的總體設(shè)計進(jìn)程控制并進(jìn)行具體模型定義與分析的過程它可有效支持自頂向下的并行產(chǎn)品設(shè)計以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。使用UG軟件對減速器進(jìn)行仿真能夠模擬真 實環(huán)境中的工作狀況。通過 UG提供的零件功能可以裝配出機(jī)械系統(tǒng)。可以在產(chǎn)品的設(shè)計階段直接檢查機(jī)械系統(tǒng)中各個零部件在空間的裝配和干涉情況，最