蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)

陳國林

（廣西玉林技師學(xué)院，玉林 537000）

1 繪制蝸輪蝸桿傳動(dòng)三維模型

1 創(chuàng)建蝸輪蝸桿傳動(dòng)模型

打開Inventor 2021，創(chuàng)建蝸輪蝸桿傳動(dòng)項(xiàng)目文件，設(shè)置使用樣庫為“讀-寫”。新建零件模型，通過創(chuàng)建工作平面、繪制草圖、拉伸、鏡像、鉆孔、圓角以及環(huán)形陣列等命令，創(chuàng)建箱體、箱蓋等實(shí)體模型。在創(chuàng)建箱體和箱蓋模型時(shí)，可以直接把箱體和箱蓋的尺寸公差設(shè)置在所選擇的尺寸上，如尺寸、6×M6×1。創(chuàng)建零件圖或者裝配圖時(shí)，在檢索模型標(biāo)注時(shí)可以直接生成尺寸公差、標(biāo)注孔的尺寸等。繪制油塞、墊圈、套筒和密封端蓋三維模型時(shí)，建模的方法同上。

2 創(chuàng)建蝸輪、蝸桿模型

2.1 創(chuàng)建.iam文件

選擇“蝸輪零部件生成器”，設(shè)計(jì)常用項(xiàng)時(shí)正確填寫“傳動(dòng)比”“切向模數(shù)”“切向壓力角”“導(dǎo)程角”參數(shù)。同樣，在設(shè)計(jì)蝸桿項(xiàng)中正確選擇“零部件”“蝸桿頭數(shù)”“蝸桿長(zhǎng)度”“中徑”“直徑系數(shù)”參數(shù)。在設(shè)計(jì)蝸輪中填寫“零部件”“齒數(shù)”“齒寬”“變位系數(shù)”等參數(shù)。最后，單擊“計(jì)算”按鈕進(jìn)行計(jì)算，判斷是否符合設(shè)計(jì)要求。

如果無法滿足設(shè)計(jì)的計(jì)算要求，可以在“蝸輪零部件生成器”中設(shè)置其“計(jì)算”參數(shù)，如蝸桿蝸輪載荷參數(shù)、材料值、強(qiáng)度指標(biāo)以及要求壽命等，同時(shí)觀察其右側(cè)得到的載荷及安全系數(shù)的計(jì)算結(jié)果，以便調(diào)整蝸輪零部件生成器設(shè)置的參數(shù)直到滿足設(shè)計(jì)要求。生成一對(duì)嚙合的蝸輪蝸桿傳動(dòng)副的模型后，根據(jù)蝸輪蝸桿實(shí)際需要，在蝸輪蝸桿的.iam文件上分別創(chuàng)建完整的蝸輪、蝸桿零件模型，并另存為兩個(gè)單獨(dú)的.ipt文件，以便安裝、生成蝸輪蝸桿零件圖以及裝配圖使用[1]。

2 蝸輪蝸桿傳動(dòng)三維模型安裝

創(chuàng)建.iam文件，使用約束命令，先選擇箱體固定在“原始坐標(biāo)系原點(diǎn)”上，后裝入已經(jīng)建好的箱蓋、密封端蓋、套筒、墊圈、蝸輪、蝸桿、蝸輪軸以及油塞等零件模型。分別固定蝸桿、蝸輪軸，依次從資源中心選擇平鍵（6×6×30）、平鍵（8×7×1）和平鍵（6×6×25）安裝于對(duì)應(yīng)的鍵槽，并在蝸輪軸上按照安裝的順序分別裝入蝸輪和套筒，然后從資源中心分別選擇滾動(dòng)軸承6205、6204裝入蝸輪軸、蝸桿。安裝箱體左右密封端蓋4、3后，分別從資源中心選擇唇型密封圈1、2安裝在密封端蓋1、4上。撤銷蝸桿的“固定”，并把蝸桿組件安裝在箱體的左右軸頸的位置上，同時(shí)安裝左右密封端蓋4、3。撤銷蝸輪軸的“固定”，并把蝸輪軸組件安裝在箱體的上方軸頸的前后位置，同時(shí)安裝前后密封端蓋1、2，并調(diào)整滾動(dòng)軸承6205與密封端蓋1、2的間隙，以達(dá)到蝸輪蝸桿傳動(dòng)的技術(shù)要求，然后安裝箱蓋、M6×15螺栓、M8×2螺栓以及油塞。

3 設(shè)置.ipt文件iproperty參數(shù)

打開箱體、箱蓋、密封端蓋、套筒、墊圈、蝸輪、蝸桿、蝸輪軸以及油塞等零件.ipt文件，分別在瀏覽器中選擇各自的iproperty，修改“概要”中“標(biāo)題”“名稱”“設(shè)計(jì)人”“項(xiàng)目”“零件代號(hào)”“創(chuàng)建日期”“制造核準(zhǔn)人”“制造核準(zhǔn)日期”“物理特性”等符合其設(shè)計(jì)的.ipt文件要求。打開蝸輪蝸桿傳動(dòng)的裝配模型，設(shè)置裝配模型.iam文件iproperty參數(shù)，方法同上。

4 自動(dòng)生成箱體.idw工程圖文件

在裝配選項(xiàng)卡上打開管理菜單，選擇樣式編輯器，重新設(shè)置“新建樣式”，分別在“視圖標(biāo)注”“圖層樣式”“對(duì)象默認(rèn)設(shè)置”“圖紙格式”“圖框”“標(biāo)題欄”上設(shè)置符合國標(biāo)要求的參數(shù)[2]。

4.1 生成箱體零件圖

選擇已經(jīng)設(shè)置好的.idw模板，單擊放置視圖工具，選擇基礎(chǔ)視圖，打開箱體文件，在合適的繪圖區(qū)上點(diǎn)擊，生成箱體零件視圖和標(biāo)題欄。選擇箱體主視圖半剖繪制，在箱體“俯視圖”上右鍵單擊“剖視圖”，選擇箱體俯視圖剖切位置剖切，右健點(diǎn)擊“繼續(xù)”，選擇合適的“主視圖”位置單擊，在半剖視圖對(duì)話框上選擇比例和樣式等參數(shù)。修改箱體主視圖，以達(dá)到目的。生成左視圖和B向視圖，其中左視圖采用局部剖視畫法，以表達(dá)清楚箱體螺紋孔M6×1、M8×1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，方法同上。

4.2 箱體零件圖標(biāo)注尺寸

在所選擇視圖上右鍵單擊檢索模型標(biāo)注，選擇視圖上所需要的尺寸即可。然后，根據(jù)制圖的標(biāo)準(zhǔn)和要求，編輯視圖的尺寸。在標(biāo)注選項(xiàng)工具上，分別根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇“基準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符號(hào)”A與B、“孔和螺紋”6×M6×1、粗糙度、同軸度、垂直度和其他技術(shù)要求進(jìn)行標(biāo)注。

5 自動(dòng)生成蝸輪蝸桿傳動(dòng).idw工程圖文件

打開Inventor 2021，新建蝸輪蝸桿傳動(dòng).idw工程圖，選擇已設(shè)置好的GB-零件圖圖框、GB-裝配圖標(biāo)題欄模板、蝸輪蝸桿傳動(dòng)三維裝配模型，在圖紙上即可生成蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝配圖和標(biāo)題欄。這時(shí)可選擇視圖進(jìn)行編輯。

5.1 生成左視圖

單擊基礎(chǔ)視圖打開工程視圖對(duì)話框，選擇蝸輪蝸桿傳動(dòng)模型，調(diào)整導(dǎo)航，選擇左視圖和比例，在合適的繪圖區(qū)上點(diǎn)擊，即可生成蝸輪蝸桿傳動(dòng)左視圖和標(biāo)題欄。編輯左視圖，鍵17和軸16的配合采用局部剖視畫法和移出剖面繪圖。螺紋孔6×M6×1采用局部剖視圖畫法，同時(shí)繪制投影B向視圖。

5.2 生成俯視圖

單擊左視圖，右鍵選擇剖視圖，在左視圖上選擇箱體與箱蓋的結(jié)合面為剖切面剖切左視圖，并選擇適當(dāng)?shù)奈恢命c(diǎn)擊生成俯視圖。修改俯視圖時(shí)，單擊俯視圖中“蝸輪蝸桿傳動(dòng)模型”的位置，分別選擇蝸桿、蝸輪軸，單擊“剖切參與件”選擇“無”，得到未剖開的蝸桿、蝸輪軸俯視圖。用相同的方法修改蝸輪、螺釘4×M8×1，同時(shí)按國家標(biāo)準(zhǔn)編輯滾動(dòng)軸承6205以達(dá)到相關(guān)要求[3]。

5.3 生成主視圖

分析蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝配發(fā)現(xiàn)，主視圖設(shè)置為全剖視圖才能準(zhǔn)確反映蝸輪蝸桿傳動(dòng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)原理。剖切的方法與生成俯視圖方法相似，但需要編輯油塞、箱蓋和滾動(dòng)軸承6204的剖面線，編輯主視圖鍵3和蝸桿11的配合，采用局部剖視畫法和移出剖面繪圖，然后編輯符合國家標(biāo)準(zhǔn)的蝸桿、蝸輪裝配圖。

5.4 生成B向視圖

在左視圖上選擇“投影視圖”，設(shè)置為B向視圖，編輯可見線條達(dá)到向視圖要求。

5.5 蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝配圖尺寸標(biāo)注

按機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)在“樣式編輯器”中設(shè)置尺寸標(biāo)注樣式后，標(biāo)注裝配尺寸Φ47K7/h6、尺寸Φ35G7、安裝尺寸Φ（119±0.015）mm，外形尺寸193 mm以及其他重要尺寸等。

5.6 裝配圖明細(xì)表的設(shè)置和技術(shù)要求

選擇“樣式編輯器”，展開“明細(xì)欄（GB）”，按照國家標(biāo)準(zhǔn)分別設(shè)置并編輯“文本樣式”“標(biāo)簽文本”“列標(biāo)題”“注釋文本”“數(shù)據(jù)”“注釋文本”等。選擇標(biāo)注中“自動(dòng)引出序號(hào)”，并標(biāo)注序號(hào)。編輯排序時(shí)，雙擊明細(xì)欄，彈出明細(xì)欄對(duì)話框，按蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝配圖視圖修改排列序號(hào)，選擇“排序”，單擊“第一關(guān)鍵字”選擇“項(xiàng)目”“升序”后確定。根據(jù)布局的情況，可拆分明細(xì)表。裝配圖如圖1所示。

圖1 裝配圖

6 結(jié)語

綜上所述，設(shè)計(jì)蝸輪蝸桿傳動(dòng)前，必須全面準(zhǔn)確理解蝸輪蝸桿傳動(dòng)的工作原理及各零部件間的相互關(guān)系，熟識(shí)Inventor 2021的建模工具的使用和各零件的建模方法，熟練“蝸輪零部件生成器”的參數(shù)選擇和“計(jì)算”結(jié)果的正確判斷修改，正確應(yīng)用iProperty參數(shù)設(shè)置，掌握各零件安裝方法，自動(dòng)生成工程圖的設(shè)計(jì)要求，熟練掌握明細(xì)欄設(shè)置方法。