基于inventor齒輪減速器高效模擬設計

摘 要：現代的機械操作中對減速器的需求較大，促進了產品的更新換代，為了充分發揮減速器在數控加工、結構展示以及運動分析方面的重要作用，需要對減速器進行模擬設計。本文筆者從對inventor的概述著手，闡述了基于inventor的齒輪減速器的模擬設計，目的在于對齒輪減速器的模擬設計提供借鑒，實現減速器的合理設計。

關鍵詞：inventor 齒輪減速器 三維建模 模擬設計

中圖分類號：TH12 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0077-01

減速器在起重、冶金、石化以及輕工業等多個領域得到了廣泛的應用，并發揮了非常重要的作用。隨著經濟的進一步發展，對減速器的需求不斷增長，為了保持減速器行業的健康發展，需要對產品進行及時的更新和升級，進而為實現減速器行業的健康發展。在對減速器進行更新時，需要借助一定的機械設計軟件，其中應用最廣泛的是inventor軟件，具有關聯設計功能，進而對復雜的多層次的裝配關系進行準確的描述，最終完整準確的表達設計構思。

1 inventor的基本概述

Inventor是一種三維設計軟件，能夠直接在Autodesk Inventor的軟件中進行營利分析，并且這一軟件伴隨著集成的數據管理軟件，進而實現對數據的安全可靠的管理。作為一套集成的、全面的設計工具，inventor具有明顯的優勢，可以進行完整數字樣機的創建工作，進而用于對設計的外形、結構和功能進行有效的驗證。在該軟件的支持下，不用依賴物理樣機，降低了制造環節的成本。

在產品投產前期，都需要對設計的結果進行驗證，這就依賴高昂的代價，然而inventor卻減少了驗證的成本，這是因為inventor具有運動仿真和應力分析的能力，并且這種能力是內嵌的且易于使用。在數據管理軟件的相互配合下，inventor有效的實現了設計數據的交流，加強了制造者與設計者的溝通協調。在這種情況下，利用相應的軟件對說有零部件進行管理，可以實現有效數據的重復使用，提高了工作的效率，減少了不必要的浪費。

Inventor軟件的一個重要的功能使運動仿真功能，可以為用戶提供便捷準確的服務，確保用戶明確機器的運轉情況，進而減少構建物理樣機的成本。在運轉情況的基礎上，客戶可以添加載荷和運動約束，在運動仿真驗證的設計中，依靠應力分析的無縫集成，實現優化零部件設計的目標。

2 基于裝配的關聯設計

對減速器的設計，包括形狀和大小，必須將容下的齒輪、傳動軸等內置零件考慮在內，進而保證工作原理的有效運作。因此，設計者在對零件進行設計時必須以形狀、尺寸和裝配關系為依據，對各種設計的數據進行有效的協調和匹配。Inventor軟件是對進行功能模擬的重要軟件，在減速器的模擬設計中發揮著不可忽視的作用。

2.1 利用參數表的關聯設計

如果機器的零部件的設計參數相同并且相互關聯時，可以利用excel創建數據的表格，然后再通過銜接將數據表中的數據進行形同設計參數的關聯。當多個零部件共同使用某些數據時，一般采用這一關聯模式，具有很大的優勢，在數據發生變動時，只需要改變數據表中最上級的參數，相關聯的模型參數就會自動的改變，設計的效率大大的提高。

2.2 利用適應技術的關聯設計

該關聯設計適用于裝配環境，通過在位創建或者是自適應零件實現的，進而利用裝配的約束關系建立起零部件的相互關聯，其裝配關系簡單明確。當然這這一關聯設計具有一定的局限性，在數據參數不確定、裝配關系復雜或者是零件數量過多時，容易發生錯誤。

2.3 跨零件投影的關聯設計

這一關聯設計是對已有的相關零件的輪廓實行的跨零件投影的方式，創建本零件的草圖。這一模式中，連接件與被連接件的位置關系以及幾何尺寸方面方式變化，就會導致連接件的改變。在設計的構思比較清楚、裝配關系以及輪廓尺寸一定時，一般采用跨零件投影的關聯。

3 基于inventor齒輪減速器高效模擬設計

對齒輪減速器的高效模擬設計要以齒輪減速器的特點和約束裝配關系為依據。齒輪減速器的結構層次復雜，零部件的種類比較多，單個的建模就會導致重復工作和效率低下。鑒于齒輪減速器的特點和Inventor軟件的優勢，基Inventor的齒輪模擬設計能夠提高模擬設計的效率，起到了積極的作用。

3.1 用excel實現設計關聯

在齒輪減速器中，通常是將大圓柱齒輪與轉動軸連接起來，完成傳遞運動和扭矩的任務，兩者的鍵槽寬度和長度與鍵的寬度和長度是一致的，這就方便了將齒輪、傳動軸和鍵的關聯，這樣可以利用excel將相同的參數數據進行設計，但是在表格中對數據進行設計時，一定要遵循Inventor的約定，否則，Inventor不接受錯誤的數據信息，后期的工作無法進行。因此，在利用Inventor進行關聯設計時，要確保數據符合其要求。在利用excel進行關聯設計時，鍵的規格尺寸發生變化，只需打開相應的excel表格，進行數據的修改即可，具有高效可靠的優點。

3.2 箱體箱蓋的設計關聯

對于箱體箱蓋的設計關聯一般采用的是關聯投影的方法，在Inventor軟件的作用下，從部件面板中執行裝入現有零部件的命令，并將箱體的零件調出，進而設置與箱體具有相同結合面特征的箱蓋。在Inventor軟件系統的幫助下，可以完成箱體和箱蓋的初級造型，加強了二者之間的關聯。

總之，Inventor軟件系統憑借著可靠安全高效的優勢，在齒輪減速器的建模設計中發揮著不可忽視的作用，其特色功能使既要裝配關系的關聯設計，并且設計的模式多樣。經過分析研究，每種模式都有獨特的優勢和局限性，這就需要在模擬設計中根據具體的條件和限制，選擇合適的關聯設計，做到靈活應用。在Inventor軟件系統的應用中，只要根據零件的特點，有針對性的應用適宜的關聯設計，可以達到很好的效果，不僅能夠降低出錯率，還可以縮短設計的周期，最終實現提高設計質量和效率的目的。

參考文獻

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