基于SolidWorks軟件在齒輪分配箱設計中的應用

孟賀 丁德欣

【摘要】 利用SolidWorks軟件建立齒輪分配箱的三維實體模型，并進行虛擬裝配，最后對該模型進行干涉分析和動畫演示。突出該軟件技術能夠有效提高產品設計質量，減少設計周期，節約設計成本。

【關鍵字】 SolidWorks 齒輪分配箱 三維模型

一、引言

近幾十年來，鞍鋼、寶鋼等大型國有企業從國外引進許多大型設備，隨之國內市場對設備維修的更換需求量也日益增多。維修和更換國外設備，不僅耗資巨大，而且沒有從根本上解決問題。利用SolidWorks軟件在計算機上得到零件的三維模型，并且將模型預裝配到一起，對裝配模型進行干涉檢驗。這樣不僅減少樣品的需求，降低產品的總成本，而且省去大量的人力物力，減少設計所需時間。本課題采用SolidWorks軟件，根據設計參數，對齒輪分配箱進行結構分析并用軟件建立三維模型，并進行虛擬裝配，形象地模擬該齒輪分配箱的工作情況，構造出動畫效果。

二、齒輪分配箱三維模型建立

齒輪分配箱的三維模型是設計過程中的重要部分，同時也是后續產品裝配、干涉分析的基礎。分析結果與實際情況吻合程度在一定程度上依賴于模型創建正確性。

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。模型建造需要運用軟件的拉伸、旋轉、切除、孔工具、鏡像等方法完成，創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：齒數z，壓力角α，螺旋角β，法面模數Mn，分度圓直徑 d，齒寬B，齒頂高系數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，通過重復上面的方法。標準件軸承、螺栓等通過標準件庫查找添即可。

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，以下箱體為基準進行裝配，選擇“插入零件”、設置約束關系等任務，將中箱體、軸承、斜齒輪裝配一起。點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、干涉檢查與運動分析

在虛擬裝配環境中，還僅可以實現對裝配體實現模擬檢測。經過干涉檢測，端蓋之間有共同包容的部分，說明端蓋的尺寸有問題。

對端蓋的尺寸進行再設計，用同樣的方法再次測量，系統顯示部件已無干涉的零件，得到滿意的裝配狀態。使用動畫功能，添加馬達來驅動斜齒輪相互運動，更好地展示產品的設計方案及效果。

六、總結

本文基于SolidWorks三維設計軟件建立了齒輪分配箱的三維模型，并對其進行了干涉分析和動畫演示。說明在產品設計中，應用三維設計軟件優越性，并為相關產品的設計提供了一定的分析基礎。

參 考 文 獻

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