基于SolidWorks軟件在齒輪分配箱設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

孟賀 丁德欣

【摘要】 利用SolidWorks軟件建立齒輪分配箱的三維實(shí)體模型，并進(jìn)行虛擬裝配，最后對(duì)該模型進(jìn)行干涉分析和動(dòng)畫演示。突出該軟件技術(shù)能夠有效提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少設(shè)計(jì)周期，節(jié)約設(shè)計(jì)成本。

【關(guān)鍵字】 SolidWorks 齒輪分配箱 三維模型

一、引言

近幾十年來，鞍鋼、寶鋼等大型國(guó)有企業(yè)從國(guó)外引進(jìn)許多大型設(shè)備，隨之國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)設(shè)備維修的更換需求量也日益增多。維修和更換國(guó)外設(shè)備，不僅耗資巨大，而且沒有從根本上解決問題。利用SolidWorks軟件在計(jì)算機(jī)上得到零件的三維模型，并且將模型預(yù)裝配到一起，對(duì)裝配模型進(jìn)行干涉檢驗(yàn)。這樣不僅減少樣品的需求，降低產(chǎn)品的總成本，而且省去大量的人力物力，減少設(shè)計(jì)所需時(shí)間。本課題采用SolidWorks軟件，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)齒輪分配箱進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析并用軟件建立三維模型，并進(jìn)行虛擬裝配，形象地模擬該齒輪分配箱的工作情況，構(gòu)造出動(dòng)畫效果。

二、齒輪分配箱三維模型建立

齒輪分配箱的三維模型是設(shè)計(jì)過程中的重要部分，同時(shí)也是后續(xù)產(chǎn)品裝配、干涉分析的基礎(chǔ)。分析結(jié)果與實(shí)際情況吻合程度在一定程度上依賴于模型創(chuàng)建正確性。

2.1箱體的模型建立

齒輪分配箱的箱體分為上、中、下、箱蓋四部分。模型建造需要運(yùn)用軟件的拉伸、旋轉(zhuǎn)、切除、孔工具、鏡像等方法完成，創(chuàng)建后的三維模型如圖1、2、3、4所示。

2.2斜齒輪的模型建立

漸開線斜齒輪基本參數(shù)：齒數(shù)z，壓力角α，螺旋角β，法面模數(shù)Mn，分度圓直徑 d，齒寬B，齒頂高系數(shù)ha。利用三維軟件的插件GearTrax生成斜齒輪模型，在通過拉伸、旋轉(zhuǎn)等命令修改齒輪，最后得到斜齒輪模型圖5。

2.3其他模型的建立

其他零件模型的建立，通過重復(fù)上面的方法。標(biāo)準(zhǔn)件軸承、螺栓等通過標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)查找添即可。

三、齒輪分配箱三維模型的虛擬裝配

在齒輪分配箱虛擬裝配過程中，以下箱體為基準(zhǔn)進(jìn)行裝配，選擇“插入零件”、設(shè)置約束關(guān)系等任務(wù)，將中箱體、軸承、斜齒輪裝配一起。點(diǎn)擊插入零件裝配上箱體、軸套、箱蓋、透蓋、燜蓋，螺栓與密封件等零件最后完成模型的總裝配，如圖6。

四、干涉檢查與運(yùn)動(dòng)分析

在虛擬裝配環(huán)境中，還僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配體實(shí)現(xiàn)模擬檢測(cè)。經(jīng)過干涉檢測(cè)，端蓋之間有共同包容的部分，說明端蓋的尺寸有問題。

對(duì)端蓋的尺寸進(jìn)行再設(shè)計(jì)，用同樣的方法再次測(cè)量，系統(tǒng)顯示部件已無干涉的零件，得到滿意的裝配狀態(tài)。使用動(dòng)畫功能，添加馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)斜齒輪相互運(yùn)動(dòng)，更好地展示產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案及效果。

六、總結(jié)

本文基于SolidWorks三維設(shè)計(jì)軟件建立了齒輪分配箱的三維模型，并對(duì)其進(jìn)行了干涉分析和動(dòng)畫演示。說明在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，應(yīng)用三維設(shè)計(jì)軟件優(yōu)越性，并為相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供了一定的分析基礎(chǔ)。

參 考 文 獻(xiàn)

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