二級齒輪減速器設計【說明書+SOLIDWORKS】

二級齒輪減速器設計【說明書+SOLIDWORKS】,說明書+SOLIDWORKS,二級,齒輪,減速器,設計,說明書,仿單,solidworks 摘 要 摘 要 本設計基于機械設計、機械原理、材料力學和Solidworks三維繪圖軟件等相關知識與理論。主要闡述了計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）及齒輪減速器的相關知識，介紹了Solidworks三維繪圖軟件，及其零件建模及裝配等基本知識。 首先，本文對Solidworks繪圖軟件進行了詳盡的介紹；其次，利用Solidworks三維繪圖軟件將設計計算好的零部件進行了零件建模；然后，將建好的所有零部件模型選擇恰當的配合方式進行了裝配設計，得到了相應的裝配體模型；最后，對減速器的齒輪和軸進行了運動仿真。 關鍵字：齒輪減速器，Solidworks，零件建模，裝配設計，運動仿真 45 Abstract ABSTRACT This paper is based on the mechanical design, mechanical principle, mechanics of materials and Solidworks 3d drawing software and relevant knowledge and theory. Mainly introduces the Computer Aided Design and Computer Aided Manufacturing (CAD/CAM), gear reducer and related knowledge; introduces Solidworks 3D drawing software, and its part modeling and assembly and other basic knowledge. Firstly, this paper makes a detailed introduction to the Solidworks drawing software; secondly, using Solidworks 3D drawing software to design good parts of parts modeling; then, the models are built with all parts of the choice of proper way of design for assembly, and get the assembly model; finally, conduct motion simulation to the reducer gear and shaft. Key Words: Gear reducer, Solidworks, Part modeling, Assembly design, Movement simulation 目錄 目 錄 第1章 引言 1 第2章 課程設計內容及要求 3 第3章 SOLIDWORKS軟件介紹及背景 5 3.1 Solidworks軟件簡介 5 3.2 Solidworks軟件特性 5 3.3 Solidworks軟件版本 6 第4章 典型零部件的繪制過程 8 4.1 低速軸模型的創(chuàng)建 8 4.2 低速軸齒輪模型的創(chuàng)建 11 4.2.1 輸入基本參數和方程式式 11 4.2.2 創(chuàng)建齒輪基本圓 12 4.2.3 創(chuàng)建漸開線 13 4.2.4 鏡像漸開線 14 4.2.5 拉伸齒根圓 15 4.2.6 創(chuàng)建齒形 16 4.2.7 創(chuàng)建齒輪中心孔 17 4.2.8 創(chuàng)建齒輪腹板 19 4.2.9 完成齒輪的創(chuàng)建 23 第5章 典型零部件的裝配過程 24 5.1 軸與鍵的裝配 24 5.2 齒輪的裝配 25 5.3 軸與套筒的裝配 26 5.4 軸與軸承的裝配 27 5.5 軸的另一端套筒與軸承的裝配 28 5.6 軸與箱座的裝配 29 5.7 箱蓋與箱座的裝配 31 5.8 螺栓、螺母的裝配 32 5.9 總裝配圖 35 第6章 運動仿真 37 6.1 創(chuàng)建仿真框架 37 6.2 導入裝配體 37 6.3 建立齒輪嚙合方程式 38 6.4 加載電動機并仿真 38 總結 39 參考文獻 40 致謝 41 第1章 引言 第1章 引言 隨著人們生活水平的提高，消費者的價值觀發(fā)生了變化，呈現出了多樣化與個性化，用戶對各類產品的質量，產品的更新換代的速度，以及產品從設計、制造到投放到市場的周期都提出了越來越高的要求。為了適應這種變化，工廠的產品也向著多品種、中小批量方向發(fā)展。要適應這種瞬息萬變的市場要求，則要求生產更具柔性。傳統的批量法則面臨這嚴重的挑戰(zhàn)，一場更加激烈的競爭環(huán)境正在形成。計算機輔助設計（CAD）與計算機輔助制造（CAM）就是滿足這種新的要求而產生的一種新的制造方法。CAD/CAM（計算機輔助設計與制造）技術是一門多學科綜合性技術，是當今世界發(fā)展最快的技術之一，目前已經形成產業(yè)。CAD/CAM等新技術在制造業(yè)的應用，對制造業(yè)的制造模式和市場形勢產生了巨大影響，促進了生產模式的轉變和制造業(yè)市場形勢的變化。 CAD/CAM技術的不斷發(fā)展與完善讓越來越多的工廠認同了這種技術，與此同時，市場上出現了越來越多CAD/CAM/CAE一體化設計軟件。來自PTC公司的Solidworks就是其中最成功的一款設計軟件，自1988年問世以來，經過短短十幾年時間，就成為全世界最普及的三維設計軟件之一，并廣泛應用于電子、通信、機械、模具、汽機車、自行車、航天、家電、玩具、等行業(yè)，深受眾多大中型企業(yè)親睞。身為機械專業(yè)的大學生，掌握并熟練使用一款三維設計軟件也已成為必修課。 齒輪減速器，又稱齒輪減速機，是原動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置，用來降低轉速和增大轉矩。齒輪減速器在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著，是一種不可缺少的機械傳動裝置。 齒輪減速器按照傳動級數不同可分為單級和多級齒輪減速器；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐－圓柱齒輪減速器；按照傳動的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式齒輪減速器。本文中所設計的減速器為展開式二級圓柱齒輪減速器。 通過展開式二級圓柱齒輪減速器的繪制過程，可以給予一個了解計算機輔助設計（CAD）過程的一般步驟的機會，提供一個學習并掌握這類常用機械傳動裝置繪制方法的平臺。此次課程設計，對于三維設計軟件的運用是一個極大的鍛煉，同時也為踏入以后的實踐過程增添了一塊墊腳石。 第2章 課程設計內容及要求 第2章 課程設計內容及要求 （1）設計任務 設計帶式輸送機傳動系統。要求傳動系統中含有帶傳動及兩級圓柱齒輪減速器。 （2）傳動系統參考方案(如圖2-1) F V 1 2 3 4 5 6 圖2-1 參考方案圖 1—電動機；2—帶傳動；3—兩級圓柱齒輪減速器； 4—聯軸器；5—滾筒；6—輸送帶 （3）原始數據 F=6000（N）—輸送帶有效拉力； V=0.44（m/s）—輸送帶工作速度； D=330（mm）—輸送帶滾筒直徑。 （4）工作條件 兩班工作制，工作載荷平穩(wěn)，電壓為380/220V三相交流電源，減速器壽命5年。 （5）任務內容 根據小組成員設計計算出的數據結果繪制出傳動系統中齒輪減速器各零件，并加以裝配、仿真。 第3章 SOLIDWORKS軟件介紹及背景 第3章 SOLIDWORKS軟件介紹及背景 3.1 Solidworks軟件簡介 Solidworks（Solidworks操作軟件）是美國參數技術公司（Parametric Technology Corporation，簡稱PTC）的重要產品。在目前的三維造型軟件領域中占有著重要地位，并作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣，是現今最成功的CAD/CAM軟件之一。 3.2 Solidworks軟件特性 Solidworks是一套由設計至生產的機械自動化軟件，是新一代的產品造型系統，是一個參數化、基于特征的實體造型系統，并且具有單一數據庫功能，它具有如下的特性和優(yōu)勢： 全相關性：Solidworks的所有模塊都是全相關的。這就意味著在產品開發(fā)過程中某一處進行的修改，能夠擴展到整個設計中，同時自動更新所有的工程文檔，包括裝配體、設計圖紙，以及制造數據。全相關性鼓勵在開發(fā)周期的任一點進行修改，卻沒有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能夠使開發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。 基于特征的參數化造型：Solidworks使用用戶熟悉的特征作為產品幾何模型的構造要素。這些特征是一些普通的機械對象，并且可以按預先設置很容易的進行修改。例如：設計特征有弧、圓角、倒角等等，它們對工程人員來說是很熟悉的，因而易于使用。裝配、加工、制造以及其它學科都使用這些領域獨特的特征。通過給這些特征設置參數（不但包括幾何尺寸，還包括非幾何屬性），然后修改參數很容易的進行多次設計疊代，實現產品開發(fā)。 數據管理：加速投放市場，需要在較短的時間內開發(fā)更多的產品。為了實現這種效率，必須允許多個學科的工程師同時對同一產品進行開發(fā)。數據管理模塊的開發(fā)研制，正是專門用于管理并行工程中同時進行的各項工作，由于使用了Solidworks獨特的全相關性功能，因而使之成為可能。 裝配管理：Solidworks的基本結構能夠使您利用一些直觀的命令，例如“嚙合”、“插入”、“對齊”等很容易的把零件裝配起來，同時保持設計意圖。高級的功能支持大型復雜裝配體的構造和管理，這些裝配體中零件的數量不受限制。 易于使用：菜單以直觀的方式聯級出現，提供了邏輯選項和預先選取的最普通選項，同時還提供了簡短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學習和使用。 單一數據庫：Solidworks是建立在統一基層上的數據庫上，不象一些傳統的CAD/CAM系統建立在多個數據庫上。所謂單一數據庫，就是工程中的資料全部來自一個庫，使得每一個獨立用戶在為一件產品造型而工作，不管他是哪一個部門的。換言之，在整個設計過程的任何一處發(fā)生改動，亦可以前后反應在整個設計過程的相關環(huán)節(jié)上。例如，一旦工程詳圖有改變，NC（數控）工具路徑也會自動更新；組裝工程圖如有任何變動，也完全同樣反應在整個三維?！⌒蜕稀＿@種獨特的數據結構與工程設計的完整的結合，使得一件產品的設計結合起來。這一優(yōu)點，使得設計更優(yōu)化，成品質量更高，產品能更好地推向市場，價格也更便宜。 3.3 Solidworks軟件版本 由于Solidworks軟件出現較早，市面上的版本也較多。 目前Solidworks最高版本為Creo Parametric 2.0。但在市場應用中，不同的公司還在使用著從Proe2001到WildFire5.0的各種版本，WildFire3.0和WildFire5.0是主流應用版本。 Solidworks軟件系列都支持向下兼容但不支持向上兼容，也就是新的版本可以打開舊版本的文件，但舊版本默認是無法直接打開新版本文件。雖然PTC提供了相應的插件以實現舊版本打開新版本文件的功能，但在很多情況下支持并不理想容易造成軟件的操作過程中直接跳出。 在Solidworks軟件版本中，除了使用類似solidworks2009,solidworks2010,solidworks2012版本區(qū)別，不同的日期代碼代表主版本的發(fā)行日期順序。通常每一個主版本中都會有C000、F000和Mxxx三個不同系列的日期代碼，C000版代表的是測試版，F000是第一次正式版，而類似M010，M020...M200等屬于成熟的正式發(fā)行版系列。M系列的版本可以打開C000和F000系列版本的文件，而C000版本則無法打開相同主版本的F000和Mxxx版本的Solidworks文件，比如WildFire4.0 C000版本的Solidworks將無法打開WildFire4.0 M060版本Solidworks所創(chuàng)建的文件，但反過來則可以。 本文所使用的Solidworks版本為Solidworks 5.0 M060中文野火版，是各版本中國內較為常用并且較為穩(wěn)定易用的版本之一。 第4章 典型零部件的繪制過程 第4章 典型零部件的繪制過程 4.1 低速軸模型的創(chuàng)建 （1）啟動Solidworks,設置系統的工作目錄。 （2）單擊【新建】按鈕，在【新建】對話框中輸入零件名“低俗軸”，(采用“零件”模板)，單擊【確定】按鈕。 （3）單擊基礎特征工具欄中的【旋轉】按鈕?，在彈出的窗口中選擇“前視基準面”面為草繪基準平面，接受“右視基準面”為默認參考平面，進入草繪模式，繪制如圖4-1所示的圖形： 圖4-1 軸的旋轉草繪圖 （4）完成草繪，以指定角度旋轉360°，如圖4-2，完成旋轉如圖4-3所示： 圖4-2 旋轉操控面板 圖4-3 旋轉完成圖 （5）在工具欄內單擊按鈕，彈出【基準平面】對話框，然后選擇基準面前視基準面，在對話框【平移】文本編輯框輸入偏移值35，單擊【確定】完成建立基準面基準面一的操作，如圖4-3中所示。 （6）選擇工具欄內的拉伸工具，彈出拉伸控制面板，在面板內單擊【放置】→【定義】，彈出【草繪】定義對話框，選擇“基準面一”面作為草繪平面，接受系統默認的參考與方向，單擊【草繪】進入草繪環(huán)境。用直線及圓弧繪制工具草繪出如圖4-4所示圖形。 圖4-4 鍵槽草繪圖 （7）單擊【繼續(xù)當前部分】按鈕，拉伸控制面板中，單擊【指定深度值】旁的下拉項選擇【穿透】按鈕。點擊【方向】，點擊【去材料】，單擊確定，如下圖4-5所示。拉伸完成如圖4-6所示。 圖4-5 拉伸操控面板 圖4-6 鍵槽 （8）兩端面倒角及軸過渡段倒圓角。單擊特征工具欄中的【倒角】工具，在彈出的窗口中設置倒角的大小和標注形式，標注形式為45*D，大小為3，如圖4-7，按住Ctrl鍵選擇要倒角的兩端面的邊，單擊完成兩端面的倒角。單擊特征工具欄中的【倒圓角】工具，在彈出的窗口中設置圓角大小為2，如圖4-8，選定要倒圓角的過渡段的邊，確定，從而完成圓角創(chuàng)建。 過度圓角操控面板 至此低速軸模型創(chuàng)建完成，低速軸完整模型圖如下圖4-9： 圖4-7 低速軸 利用同樣的方法可以依次繪制出中間軸和高速軸模型。 4.2 低速軸齒輪模型的創(chuàng)建 4.2.1 輸入基本參數和方程式式 （1）啟動Solidworks,設置系統的工作目錄。 （2）單擊【新建】按鈕，在【新建】對話框中輸入零件名稱“齒輪”， (采用“零件”模板)單擊【確定】按鈕。 （3）齒輪參數的設定。單擊【工具】→【參數】，彈出參數對話框，單擊添加參數。 （4）插入齒輪各值間的方程式。單擊【工具】→【方程式】，如圖4-10，在彈出的對話框中輸入齒輪各值的方程式式，如下： ha=m hf=1.25*m da=m*(z+2) d=m*z db=d*cos(angle) df=m*(z-2.5) 圖4-8 方程式對話框 （5）重生成參數。點擊【重生成】按鈕，再選擇【工具】→【方程式】，在彈出的對話框中可以看到以往設置為零的選項會生成尺寸。 4.2.2 創(chuàng)建齒輪基本圓 （1）以“前視基準面”面為草繪平面，接受默認參考面進行草繪，繪四個同心圓，四個圓從內到外依次為齒根圓、基圓、分度圓、齒頂圓，選擇【標注尺寸】項，對所畫的四個圓從內到外進行尺寸標注（尺寸大小任意）。點擊【確定】，草繪結束。 （2）運用方程式將所畫的四個圓定尺寸，雙擊所畫的四個圓，出現圓的尺寸，選擇【信息】→【切換尺寸】，可以發(fā)現圓的尺寸由數字變?yōu)閐0、d1、d2、d3。 （3）用方程式將四個圓的尺寸變?yōu)闃藴手怠＿x擇【工具】→【方程式】，彈出方程式對話框，在其中輸入如下方程式： d3=da； d2=d； d1=db； d0=df。 （4）點擊【確定】按鈕，再單擊【再生成】按鈕，從而再生成齒輪的四個基本圓。 4.2.3 創(chuàng)建漸開線 （1）用方程創(chuàng)建齒輪中齒的輪廓——漸開線。點擊【插入基準曲線】按鈕，在彈出的【菜單管理器】中選擇【從方程】，單擊【完成】。彈出【曲線：從方程】對話框，選取坐標系，在窗口中選擇【笛卡爾】。彈出【記事本】對話框，輸入方程式式，如下圖4-11： 圖4-9 笛卡爾坐標系參數方程 （2）單擊【文件】→【保存】，再單擊【文件】→【退出】，在【曲線：從方程】對話框中選擇確定，完成第一段漸開線的創(chuàng)建，如圖4-12： : 圖4-10 漸開線的創(chuàng)建 4.2.4 鏡像漸開線 （1）創(chuàng)建一個基準點。在工具欄內單擊按鈕，或者依次在主菜單上單擊 【插入】→【模型基準】→【點】→【點】，系統彈出【基準點】對話框，單擊選擇分度圓曲線作為參考，按住Ctrl鍵，單擊第一段漸開線作為參考，放大視圖，檢查所創(chuàng)建的點是否位于兩條曲線的交點處，單擊【基準點】對話框中的確定按鈕，完成基準點“PNT0”的創(chuàng)建。 （2）創(chuàng)建一根基準軸。單擊工具欄上的【創(chuàng)建軸】按鈕，系統彈出【基準軸】對話框，在繪圖區(qū)單擊選取“TOP”面，按住Ctrl鍵，選取“右視基準面”面，在【基準軸】對話框中點擊確定按鈕，完成“A-1”軸的創(chuàng)建。 （3）過“A-1”軸和點“PNT0”創(chuàng)建平面。單擊工具欄上的【基準平面】按鈕，彈出【基準平面】對話框，單擊“A-1”軸，按住Ctrl鍵選擇“PNT0”點。單擊【確定】按鈕，完成“基準面一”的創(chuàng)建。 （4）創(chuàng)建平面“DTM2”。創(chuàng)建初始步驟同“基準面一”。選擇“基準面一”作為參考平面，按住Ctrl鍵，選擇“A-1”軸，此時出現旋轉角度，角度以默認為準，單擊【確定】，完成“DTM2”的創(chuàng)建。 （5）用【方程式】確定創(chuàng)建的兩平面間的夾角的大小，選擇【工具】→【方程式】，在【方程式】對話框中輸入方程式式：d6=90/z。單擊【確定】，再單擊【重置】按鈕完成對尺寸d6的定義。 （6）鏡像漸開線。選擇第一段漸開線，單擊【鏡像】按鈕，系統彈出鏡像面板對話框，并要求選擇一個項目進行鏡像，選擇先前創(chuàng)建的DTM2平面作為鏡像平面，在【鏡像】特征定義操控面板內單擊按鈕，完成漸開線的鏡像。 4.2.5 拉伸齒根圓 （1）在工具欄中單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】定義操控面板，在面板內單擊【放置】→【定義】，彈出【草繪】定義對話框，選取“前視基準面”面作為草繪平面，接受系統默認的參考平面，單擊【草繪】，系統進入草繪環(huán)境。 （2）選擇【利用邊】按鈕，在繪圖區(qū)單擊選取齒根圓曲線，單擊草繪工具欄中的，完成草繪。 （3）選取拉伸形式為設置為【從草繪平面以指定的深度拉伸】，如圖4-13，單擊【拉伸】操控面板中的，完成齒根圓的拉伸。 圖4-11 拉伸操控面板 （4）運用【方程式】選項確定齒根圓的寬度。單擊【工具】→【方程式】，單擊拉伸后的圖形，此時圖形中會出現齒根圓的寬度d7在彈出的【方程式】對話框中輸入d7=b，單擊【確定】，【再生】完成齒根圓的拉伸創(chuàng)建。 4.2.6 創(chuàng)建齒形 （1）在工具欄內單擊按鈕，彈出【拉伸】定義操控面板，在面板內單擊【放置】→【定義】，彈出【草繪】定義對話框，選擇“前視基準面”面作為草繪平面，接受系統默認的參考平面，單擊【草繪】進入草繪環(huán)境。 （2）繪制如圖4-14所示的二維草圖，在工具欄內單擊按鈕，完成草圖的繪制。 圖4-12 齒形的草繪圖 （3）單擊【繼續(xù)當前部分】按鈕，拉伸控制面板中，單擊【指定深度值】旁的下拉項選擇【穿透】按鈕。點擊【方向】，點擊【去材料】，如圖4-15，單擊確定。 圖4-13 拉伸操控面板 （4）運用【方程式】將齒形標準化。單擊【工具】→【方程式】，系統會彈出【方程式】對話框，再單擊初步拉伸成的齒形，發(fā)現視圖中會出現兩個尺寸：齒寬d8和圓角半徑d9。在方程式對話框中輸入方程式式， d8=b； if hax>=1，d9=0.38*m，endif； if hax<1，d9=0.46*m，endif。 （5）【再生成】標準齒形，點擊【再生成】按鈕，標準齒形齒形創(chuàng)建完成。再利用陣列工具,以中心軸為軸線，將齒形全部繪制出來。如圖4-16： 圖4-14 齒形繪制完成圖 4.2.7 創(chuàng)建齒輪中心孔 （1）單擊按鈕，在【拉伸操控面板】中選擇【放置】→【定義】，彈出【草繪】對話框，選擇上面所畫齒輪的一個面作為參考平面，接受系統默認的參照平面，點擊【草繪】進入草繪界面。草繪如圖4-18，單擊，完成草繪。在【拉伸操控面板】中設置拉伸方向為經過齒輪實體，選擇【去除材料】按鈕，如圖4-17，單擊，完成【拉伸】，拉伸后如圖4-19： 圖4-15 拉伸操控面板 圖4-16 中心孔草繪圖 圖4-17 中心孔完成圖 （2）點擊【倒角工具】，在【倒角工具操控面板】中選擇【倒角形式】為【45°*D】，在【倒角大小】中輸入大小為1.5，單擊，完成中心孔倒角。 4.2.8 創(chuàng)建齒輪腹板 （1）單擊【拉伸】按鈕彈出【拉伸】定義操控面板，在面板內單擊 【放置】→【定義】，彈出【草繪】定義對話框，選擇“前視基準面”面作為草繪平面，接受系統默認的參考平面，單擊【草繪】進入草繪環(huán)境。草繪出如圖4-20所示圖形： 圖4-18 凹槽草繪圖 （2）草繪完畢后，單擊，完成草繪，進行單向拉伸，單擊【去除材料】按鈕，如圖4-21，單擊，完成拉伸。同樣的方法，在齒輪另一側也拉伸出凹槽。拉伸后的齒輪如圖4-22。 圖4-19 拉伸操控面板 圖4-20 齒輪凹槽完成圖 （3）單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸定義操控面板】，在面板內單擊【放置】→【定義】，彈出【草繪】定義對話框，選擇齒輪的一個平面作為草繪平面，接受系統默認的參考平面，單擊【草繪】進入草繪環(huán)境。草繪如圖4-23所示圖形，單擊，完成草繪，在拉伸操控面板中選擇【拉伸方向】為經過齒輪實體，拉伸長度為大于或等于齒輪的寬度，單擊【去除材料】按鈕，如圖4-24，單擊，完成一個腹板孔的拉伸。 圖4-21 腹板孔草繪圖 圖4-22 拉伸操控面板 （4）選中剛剛拉伸的孔，單擊【陣列工具】，選擇軸陣列，并選定A_1軸為中心軸，陣列個數為6，單擊完成陣列。完成后如圖4-25。 圖4-23 腹板孔完成圖 4.2.9 完成齒輪的創(chuàng)建 完成以上所有步驟，至此齒輪的創(chuàng)建完成。 其他中間軸大、小齒輪，高速軸齒輪用同樣的方法即可繪制出來。 第5章 典型零部件的裝配過程 第5章 典型零部件的裝配過程 5.1 軸與鍵的裝配 （1）單擊【將原件添加到組件】按鈕，在【打開】對話框中選擇低速軸“低俗軸.prt”，確定，再次單擊【將原件添加到組件】按鈕調出低速軸鍵。如圖5-1所示： 圖5-1 鍵的添加 單擊【添加組件定義操控面板】中的【放置】，連接方式為【用戶定義】。鍵的裝配需要約束三個面重合。首先約束第一個面：單擊選中鍵槽底部的一個平面，再選擇鍵與鍵槽相對應的一個平面，完成第一個面的約束，此時約束狀態(tài)為【部分約束】。再進行第二個面的約束：單擊【新建約束】，選中鍵槽的一個側面，同時選中鍵的一個側面，在【放置定義面板】中選擇【約束方式】為【配對】，完成第二個面的約束。進行第三個面的約束：單擊【新建約束】，選擇鍵槽中的一個半圓面，再單擊選擇鍵上相應的半圓面，系統自動進行重合約束。此時【約束狀態(tài)】為【完全約束】，單擊，如此完成鍵與軸的裝配，如圖5-2： 圖5-2 鍵與軸的裝配 5.2 齒輪的裝配 （1）在之前所裝配的基礎上，單擊【將原件添加到組件】按鈕，在【打開】對話框中選擇低速軸齒輪，調出齒輪。如圖5-3所示： 圖5-3 齒輪的添加 （2）單擊【添加組件定義操控面板】中的【放置】，連接方式為【用戶定義】。首先約束為同軸，單擊選中軸的中心線“A-1”，再單擊選中齒輪的中心線“A-1”,完成軸的約束，此時【約束狀態(tài)】為【部分約束】。下面進行面的約束，單擊【放置控制面板】中的【新建約束】，選擇齒輪軸軸肩上的一個面，再選擇齒輪上與其約束的一個平面，在【放置控制面板】中選擇【配對】，齒輪會自動約束在軸上，觀察，若發(fā)現齒輪上的鍵槽與軸上的鍵沒有約束對齊，則還需在齒輪與鍵上個創(chuàng)建一個鍵槽與鍵的中心平面進行面重合的約束，完成后約束狀態(tài)為【完全約束】，單擊，完成齒輪與軸的裝配，如圖5-4： 圖5-4 齒輪與軸的裝配 5.3 軸與套筒的裝配 （1）在之前所裝配的基礎上，單擊【將原件添加到組件】按鈕，在【打開】對話框中選擇套筒，調出套筒。如圖5-5： 圖5-5 套筒的添加 （2）單擊【添加組件定義操控面板】中的【放置】，連接方式為【用戶定義】。首先約束為同軸，單擊選中軸的中心線“A-1”，再單擊選中套筒的中心軸“A-3”，完成軸的約束，此時約束狀態(tài)為【部分約束】。再單擊【放置控制面板】中的【新建約束】，選擇齒輪一個面，再選擇套筒的一個平面，在【放置控制面板】中選擇偏距為“0”，按“Enter”鍵，此時套筒會約束在軸上。如圖5-6所示： 圖5-6 套筒的裝配 5.4 軸與軸承的裝配 （1）在之前所裝配的基礎上，單擊【將原件添加到組件】按鈕在【打開】對話框中選擇軸承，調出軸承，如圖5-7。 圖5-7 軸承的添加 （2）單擊【添加組件定義操控面板】中的【放置】，連接方式為【用戶定義】。首先約束為同軸，單擊選中軸的中心線“A-1”，再單擊選中軸承的中心軸“A-3”，完成軸的約束，此時約束狀態(tài)為【部分約束】。再單擊【放置控制面板】中的【新建約束】，選擇套筒小圓的一個面，再選擇軸承的一個平面，在【放置控制面板】中選擇偏距為“0”，按“Enter”鍵，此時軸承會約束在軸上，仔細觀察，如果軸承位于套筒的內部，則單擊【反向】，此時約束狀態(tài)為【完全約束】， 單擊，完成一個軸承的裝配，如圖5-8： 圖5-8 軸承的裝配 5.5 軸的另一端套筒與軸承的裝配 軸另一端擋油環(huán)與軸承的裝配方法與之前一樣，同樣是要約束軸與面對齊。裝配后完成后如圖5-9： 圖5-9 軸的總裝配圖 5.6 軸與箱座的裝配 （1）單擊【將原件添加到組件】按鈕在【打開】對話框中選擇箱體，調出箱體，單擊完成；再次單擊在【打開】對話框中選擇之前做好的軸組件，調出如圖5-10： 圖5-10 軸與箱座的添加 （2）單擊【添加組件定義操控面板】中的【放置】，連接方式為【用戶定義】。單擊選中軸身的任意一個曲面，再選擇與其對應箱體的凹槽的一個曲面，完成第一個約束，此時約束狀態(tài)為【部分約束】。單擊【新建約束】，選中軸上軸承偏向中間的平面，同時選中箱體對應的內側面，在【放置定義面板】中選擇【約束方式】為【對齊】，完成第二個面的約束。此時【約束狀態(tài)】為【完全約束】，單擊，如此完成箱座與軸的裝配。如圖5-11： 圖5-11 軸與箱座的裝配 利用同樣的方法裝配其他兩個軸組件。 5.7 箱蓋與箱座的裝配 （1）在之前的基礎上，單擊【將原件添加到組件】按鈕，在【打開】對話框中選擇箱蓋，調出箱蓋，如圖5-12： 圖5-12 箱蓋的添加 （2）單擊【添加組件定義操控面板】中的【放置】，連接方式為【用戶定義】。單擊選中箱蓋的下表面，再選擇與其對應箱座上表面，在【放置定義面板】中選擇【約束方式】為【配對】，完成第一個約束，此時約束狀態(tài)為【部分約束】。單擊【新建約束】，選中箱蓋的一個螺栓孔曲面，同時選中箱座對應的螺栓孔面，完成第二個約束。單擊【新建約束】，選中箱蓋的另一個螺栓孔曲面，同時選中箱座對應的螺栓孔面，完成第三個約束，此時【約束狀態(tài)】為【完全約束】，單擊，如此完成箱座與軸的裝配。如圖5-13： 圖5-13 箱蓋的裝配 5.8 螺栓、螺母的裝配 （1）單擊【將原件添加到組件】按鈕在【打開】對話框中選擇螺栓。如圖5-14： 圖5-14 螺栓的添加 （2）單擊【添加組件定義操控面板】中的【放置】，連接方式為【用戶定義】。單擊選中螺栓頭的下表面，再選擇與其對應的箱蓋的上表面，在【放置定義面板】中選擇【約束方式】為【配對】，完成第一個約束，此時約束狀態(tài)為【部分約束】。單擊【新建約束】，選中箱蓋的一個螺栓孔曲面，同時選中對應的螺柱的曲面，完成第二個約束。此時【約束狀態(tài)】為【完全約束】，單擊，完成螺栓的裝配，如圖5-15。 圖5-15 螺栓的裝配 （3）單擊【將原件添加到組件】按鈕在【打開】對話框中選擇螺母。如圖5-16： 圖5-16 螺母的添加 （4）單擊【添加組件定義操控面板】中的【放置】，連接方式為【用戶定義】。單擊選中螺母的上下任一表面，再選擇與其對應的箱座的表面，在【放置定義面板】中選擇【約束方式】為【配對】，完成第一個約束，此時約束狀態(tài)為【部分約束】。單擊【新建約束】，選中螺母的螺栓孔曲面，同時選中對應的螺栓柱的曲面，完成第二個約束。此時【約束狀態(tài)】為【完全約束】，單擊，完成螺母的裝配。如圖5-17。 圖5-17 螺母的裝配 其他各裝配過程基本相同，利用重合、對齊、插入等約束分別將各個零件對應裝配在一起。 5.9 總裝配圖 全部裝配完成后點擊【視圖】→【分解】→【分解視圖】，即可以觀察分解爆炸圖，再次點擊即可取消分解。 各個軸、齒輪、軸承等的總裝配圖和分解圖： 圖5-18 總裝配圖 圖5-19 總裝配圖分解爆炸圖 第6章 運動仿真 第6章 運動仿真 6.1 創(chuàng)建仿真框架? （1）在菜單欄中點擊【新建組件】，命名為“fangzhen”,取消【缺省模板】，點擊【確定】，選擇“mmns_asm_design”，點擊【確定】。 6.2 導入裝配體 （1）創(chuàng)建三個基準面，分別和TOP垂直相交建立三個基準軸，基準軸AA-1和基準軸AA-2間距離為低速軸齒輪和中間軸大齒輪的中心距。基準軸AA-2和基準軸AA-3之間的距離為中間軸小齒輪和高速軸的中心距。 （2）選擇裝配操作指令【將原件添加到組件】按鈕將齒輪軸導入，單擊【添加組件定義操控面板】中的【放置】，連接方式為【用戶定義】，點擊【銷釘連接】，點擊齒輪軸的軸線和基準軸AA-1完成軸的對齊。單擊【新建約束】，點擊齒輪軸軸承內端面和ASM_前視基準面基準平面，約束方式為【配對】。如圖6-1。 圖6-1 高速軸的導入 同樣的方式導入中間軸和高速軸。如圖6-2。 圖6-2 導入所有軸系 6.3 建立齒輪嚙合方程式 （1）在工具欄中選擇【應用程序】，在下拉菜單中選擇【機構】，然后設置運動方程式，定義為【齒輪副連接】，點擊兩嚙合的齒輪的軸，設置各齒輪的分度圓直徑，完成嚙合方程式的確定。 6.4 加載電動機并仿真 （1）點擊【應用程序】，選擇【機構】，點擊【伺服電機】項目，建立伺服電動機，選擇要加電機的軸，即高速軸，然后再點擊編輯欄中選擇【輪廓】按鈕，將【規(guī)范】改為【速度】，然后設置速度。 （2）選擇【執(zhí)行電機】進行機構分析，完成后點擊【回放】按鈕。點擊播放，圖形窗口即可動畫顯示傳動件的運動情況。 總結 總結 此次課程設計是我在大學中的一次寶貴經歷，它讓我學習到了許多新知識，同時也鞏固了我四年以來所學的相關知識，讓我學會了遇到問題時主動去查詢各種資料來解決它。 通過這次課程設計，我學習到了Solidworks中各種基本功能的運用，讓我對Solidworks中零部件的畫法和裝配方法以及運動仿真等方面有了基本的認識和了解，同時也讓自己能夠較為熟練的運用Solidworks中的一些基本繪圖功能，如拉伸、旋轉、倒角、鏡像、陣列、孔工具、基準點或面的創(chuàng)建等，同時對參數法繪圖的相關知識也有了一定的認識和了解。 通過本次課程設計，我也認識到了自己一些學習能力上的不足之處，以后在知識學習上更應該認真、謹慎，在學習中注重細節(jié)。 由于能力水平有限，難免本文中出現疏漏、不足之處，懇請老師和同學指正和批評。 參考文獻 參考文獻 [1]李高峰,吳超,田濤.Solidworks 4.0野火版輔助繪圖.鐵道出版社 [2]黃小龍,高宏,周建國-Solidworks 3.0零件設計實例精講.人民郵電出版社 [3]李雷,黃凱,高奇.Solidworks產品裝配與機構仿真.化學工業(yè)出版社 [4]李彪.Solidworks應用案例教程.哈爾濱工程大學出版社 [5]程能林.產品造型設計手冊.機械設計出版社 [6]王先逵.機械制造工藝學.機械工業(yè)出版社 致謝 致謝 首先，也是最主要感謝的是我的指導老師，楊峰老師。她為人隨和熱情，治學嚴謹細心。從開題開始，到中間的繪圖制作，一直到最后論文的反復修改、潤色，楊老師始終認真負責地給予了深刻而細致地指導。正是楊老師的無私幫助與熱忱鼓勵，我的課程設計才能夠得以順利完成。在這里，我真誠地感謝楊老師這段時間的辛勤付出！ 然后，我要感謝我的初期、中期檢查老師，李世蓉老師。李老師在檢查過程中指出了我繪圖設計中的不足，并且給了我不少指導和點撥，指明了我后期的方向。在這里，我衷心的感謝李老師的幫助和指導。 同時，我要感謝學校給予我了這次課程設計的實踐機會，不僅使得我能在畢業(yè)前能夠鞏固大學四年來學習的知識，還使我進一步提升了自己的實踐能力。 在最后，感謝在整個課程設計過程中幫助過我的每一位人。有很多可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，雖然可能只是小小的幫助，但對我而言卻是莫大的助力，感謝你們！