基于Pro/E的減速器設計與裝配

王磊

（牡丹江市林海石油打撈工具有限公司，黑龍江 牡丹江 157000）

基于Pro/E的減速器設計與裝配

王磊

（牡丹江市林海石油打撈工具有限公司，黑龍江 牡丹江 157000）

Pro/E軟件以其優秀的三維造型功能、強大的參數式設計和統一數據庫管理的特點，成為目前國內外機械制造業中應用最廣泛的CAD/CAM軟件之一。該軟件在減速器零部件的三維實體建模和虛擬裝配中有著重要的應用。

Pro/E；減速器；設計與裝配

減速器在各行各業中廣泛地使用著，是一種不可缺少的機械傳動裝置。當前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動比大而機械效率過低的問題。減速器是重要的機械傳動設備，它主要用于動力的傳遞和變換，是最常見的機械產品之一。減速中包括了許多典型的機械零件，如箱體、齒輪、傳動軸和軸承等。這些機械零件的設計各有特點，需要綜合運用各種實體造型設計方法。而Pro/E所具有的強大機械功能，能夠較好地完成這些零件的設計造型工作。減速器的設計中，涉及到箱體類零件的創建方法、齒輪的參數化設計方法、軸承的裝配方法、大型組件的裝配方法、裝配時各個元件間的體積干涉檢驗方法等，基本涵蓋了機械產品設計的全過程。本設計主要是以Pro/E軟件為設計平臺，以軟件中的基本特征創建為主線，實現減速器在Pro/E軟件中的三維造型設計、虛擬裝配等，以下介紹零件的三維建模和裝配過程。

1 漸開線齒輪的三維實體建模

齒輪軸的三維實體建模主要利用如表1、表2所示參數，通過【旋轉】、【拉伸】、【圓周陣列】、【倒角】、【切除】操作完成。在這個過程中最難的就是齒廓的畫法，在繪制過程中，相關的圓周半徑都要與齒數、模數等相關，實現漸開線齒輪的三維實體建模。

表1 二級減速器各級齒輪參數

表2 二級減速器各齒輪的尺寸數據

2 箱蓋與箱座的三維實體建模

Pro/E技術可以方便快捷的實現建立基于零件或子裝配體的三維模型設計和裝配，并且提供了豐富的約束條件可以滿足工程實踐的要求。建立三維模型在裝配體環境下可以很好棣對零件進行編輯和修改，在生產實際中便捷的把立體圖轉換為工程圖，在生產應用中充分利用Pro/E軟件進行幾何造型設計，進一步利用數控加工設備進行技術加工，可以顯著提高減速器的設計制造精密、設計制造質量、設計制造效率，從而縮短產品更新換代生產的整個周期。

箱蓋、箱座的三維建模通過【旋轉】、【拉伸切除】、【圓周陣列】、【拉伸】、【圓周陣列】、【筋板】、【倒角】完成，如圖1、圖2所示。

圖1 箱座

圖2 箱蓋

3 利用Pro/E進行減速器零件的虛擬裝配及爆炸視圖

Pro/E的基本結構能夠使利用一些直觀的命令，例如“嚙合”、“插入”、“對齊”等很容易的就把零件裝配起來，同時保持設計意圖。Pro/E整個系統建立在統一的數據庫上，具有完整而統一的模型。該軟件具有強大的裝配功能，始終能夠保持設計者的設計意圖。利用Pro/E進行減速器的三維實體建模和虛擬裝配，界面簡單、容易操作，可以極大地提高設計效率。

減速器的裝配主要通過【插入】、【對齊】、【匹配】等約束來實現。分步驟導入各零件進行裝配，過程圖、最終結果和爆炸視圖如圖3所示。

圖3 爆炸視圖

4 結語

通過認真分析設計要求，開始著手對零部件進行設計計算，主要是各級傳動齒輪、軸、軸承、鍵、箱體等設計計算，并且對齒輪、軸、鍵等一些重要零件的強度進行了校核。隨后根據計算出來的尺寸開始手工畫草圖，草圖繪制完成后，再利用Pro/E計算機輔助設計軟件進行齒輪繪制及造型、軸的繪制及造型、各個零部件的繪制造型、箱體的設計造型，并裝配成一臺二級圓柱直齒輪減速器，至此設計造型過程順利完成。

王磊（1986-），男，主要研究方向：數控加工。