摘要 :本文利用高新軟件一CAD/C八E/C八入!特征造型工具Pro/E對(duì)圓柱齒輪減速器進(jìn)行了研究。利用Pro/E軟件對(duì)其進(jìn)行了三維參數(shù)化建模和裝配,并進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,驗(yàn)證了模型的正確性和合理性。
        
1     概述
        減速器是用于原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間的獨(dú)立的傳動(dòng)裝置用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩以滿足工作需要。在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛具有品種多、批量小、更新?lián)Q份決的特點(diǎn)。漸開(kāi)線二級(jí)圓柱齒輪減速器具有體積小、重量輕、承載能力大、傳動(dòng)平穩(wěn)、效率高、所配電機(jī)范圍廣等特點(diǎn)可廣泛應(yīng)用于各行業(yè)需要減速的設(shè)備上。二級(jí)圓柱齒輪減速器的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制宣CAOc/A帥技術(shù)是當(dāng)今設(shè)計(jì)以及制造領(lǐng)域廣泛采用的先進(jìn)技術(shù)。齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣的一種傳動(dòng)形式。
        
2    傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)
        帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案如圖1所示。
               
      
        工作條件如表1所示。
        齒輪減速器要連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),工作時(shí)有輕微振動(dòng),使用期限為8年小批量生產(chǎn)兩班制工作。帶式輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)患動(dòng)機(jī)1通過(guò)聯(lián)軸器2將動(dòng)力傳入減速器3在經(jīng)聯(lián)軸器4傳至輸送機(jī)滾筒5帶動(dòng)
輸送帶6工作。傳動(dòng)系統(tǒng)中采用兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。
       
3    建立模型
        在三維實(shí)體造型過(guò)程中對(duì)于齒輪這樣的復(fù)雜模型來(lái)說(shuō)常規(guī)的特征操作已難以滿足設(shè)計(jì)要求這時(shí)可以采用參數(shù)和關(guān)系式等輔助工具和螺旋掃描等高級(jí)特征功能。下面是大齒輪的精確模型建浩付程。
 3.1 創(chuàng)建齒輪的基本圓份度圓、基圓、齒頂圓、齒根圓)曲線。首先創(chuàng)建任意尺寸的四個(gè)基本圓曲線然后添加齒輪參數(shù)與參數(shù)關(guān)系式夕口圖2所示。
                   
       然后把添加了參數(shù)關(guān)系式的齒輪參數(shù)賦予基本圓曲線則得四個(gè)基本圓曲線。
 3.2 創(chuàng)建齒槽的輪廓曲線選取“從方程,’的方式插入基準(zhǔn)曲線然后選擇“柱坐標(biāo),’添加漸開(kāi)線的柱坐標(biāo)方程則生成一條漸開(kāi)線曲線。建立齒槽的對(duì)稱中面鏡像漸開(kāi)線曲線裁減后可得完整的齒槽輪廓曲線。
 3.3 創(chuàng)建齒輪的基本實(shí)體:齒輪的基本實(shí)體為齒頂圓的圓柱形實(shí)體將齒頂圓沿軸線方向“拉伸,’齒寬長(zhǎng)度即得齒輪的基本實(shí)體。
  3.4 創(chuàng)建齒輪的輪齒特征創(chuàng)建齒輪的輪齒特征是依據(jù)實(shí)際加工齒
輪的工藝原理即在齒輪的基本實(shí)體上切出所有的齒槽特征同時(shí)生成齒輪的輪齒特征。首先創(chuàng)造第一個(gè)齒槽特征成的齒廓曲線沿軸線“拉伸剪切”得到第一個(gè)齒槽特征然后通過(guò)“復(fù)制,’得到所有的齒槽特征。
  3.5 創(chuàng)建齒輪的輔助特征齒輪的輔助特征包括輻板、齒輪軸孔等。通過(guò)“拉伸,’“剪切,’“倒角”“陣列,’等命令即可完成。
        減速器的其他零件比較簡(jiǎn)單,都可以通過(guò)建立基準(zhǔn)面來(lái)繪制草繪輪廓然后通過(guò)拉伸、旋轉(zhuǎn)、打孔、加肋板、鏡像、陣列等命令來(lái)完成箱體、箱蓋、軸、軸承、鍵、擋油環(huán)、軸承端蓋、游標(biāo)、通氣器等零件的建模。
        
4     產(chǎn)品裝配過(guò)程
         裝配是將產(chǎn)品零件進(jìn)行組織、定位的一個(gè)過(guò)程。通過(guò)裝配可以形成產(chǎn)品的總體結(jié)構(gòu)、繪制裝配圖、檢查零件之間是否發(fā)生干涉等。在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行裝配可以及早發(fā)現(xiàn)零件配合之間存在的問(wèn)題提供一個(gè)產(chǎn)品的整體模型。
       p嘆的組件模塊為用戶提供了基于三維模型的裝配工具和手段。在Pr口【的“組件,’模式下不但可以將元件和子組件裝配在一起以形成組件并允許對(duì)該組件進(jìn)行修改、分析或重新定向而且可以在組件中根據(jù)零件的組合方式來(lái)設(shè)計(jì)零件。
        減速器中的零件包括箱體齒輪齒輪軸腿軸承端蓋等主要零件和螺釘?shù)容o助零件。在裝配過(guò)程中為簡(jiǎn)便起見(jiàn)可先將齒輪、軸、鍵裝配成子組件再將子組件與其他零件裝配成整體模型。這樣可方便零件在整體模型中的定位簡(jiǎn)化操作。
         圓柱齒輪減速器的裝配過(guò)程比較簡(jiǎn)單,關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)齒輪間的正確嚙合達(dá)到精確裝配使兩齒輪齒面在節(jié)圓處相切。解決方法是在兩個(gè)齒輪的輪廓線節(jié)圓處建立與輪齒表面相切的基準(zhǔn)面及與其垂直的基準(zhǔn)面然后將基準(zhǔn)面平面重合并保證安裝中心距。

        結(jié)束語(yǔ)
        本文主要介紹了傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)思路,接著重點(diǎn)討論了建立三維實(shí)體造型過(guò)程并簡(jiǎn)要敘述了基于Pr口【白勺圓柱齒輪減速器裝配過(guò)程為今后解決相關(guān)領(lǐng)域的問(wèn)題奠定了一定的理論基礎(chǔ)。