基于Solidworks的减速器的虚拟设计

1、第三章 基于SolidWorks 的三维建模3.1 SolidWorks 软件介绍SolidWorks 软件是由SolidWorks 公司开发的，SolidWorks 公司是一家专门从事开发三维机械设计软件的高科技公司，从1993 年，PTC 公司与CV 公司成立SolidWorks 公司，并于1995 年推出该软件，引起设计相关领域的一片惊叹。现在SolidWorks 最新版为2009 SP0 多国语言版， 本次毕业设计用的是SolidWorks2008 SP0 版本。SolidWorks 软件集三维建模、装配、工程图于一身，功能强大、易学易用和技术创新，使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD 解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。具有零件建模、曲面建模、钣金设计、有限元分析、注塑分析、消费产品设计工具、模具设计工具、焊件设计工具和装配设计等功能。该软件将各个专业领域的世界级顶尖产品连接到一起，具备全面的实体建模功能，可快速生成完整的工程图纸，还可以进行模具制造及计算机辅助工程分析、虚拟装配、动态仿真等一些其他C

2、AD 软件无法完成的工作。该软件本身集成了较多的插件，方便设计者利用，降低了设计劳动，本次毕业设计用到如下的插件：GearTrax 主要用于精确齿轮的自动设计和齿轮副的设计，通过指定齿轮类型、齿轮的模数和齿数、压力角以及其它相关参数，GearTrax 可以自动生成具有精确齿形的齿轮。toolbox 提供了如iso、din 等多标准的标准件库。利用标准件库，设计人员不需要对标准件进行建模，在装配中直接采用拖动操作就可以在模型的相应位置装配指定类型、指定规格的标准件。3.1.1 对齿轮、轴及小齿轮轴的三维建模、齿轮三维模型的形成SolidWorks 的插件GearTrax 用以生成各种齿轮模型，如图3.1。根据机械设计数据，选择直齿，输入齿轮的模数m = 2，大小齿轮齿数88和22，点击齿面厚，键入大小齿轮的齿轮宽度b 50mm ， 。分别点1 = b 44mm 2 =击激活大小齿轮后，点击完成，插件自动将成型的齿轮导入SolidWorks 中，从而完成齿轮建模,如图3.2 和图3.3。图3.1 GearTrax2008 操作 图3.3 大齿轮的大体建模 图3.3 大齿轮的大体建模得到了大

3、齿轮的大体建模，然后修改大齿轮： 通过【拉伸切除】命令构造轮毂直径为50mm，键槽高、宽分别为5mm、10mm。如图3.5。 修改大齿轮，按工程图画减重槽和减重孔，利用【拉伸切除】命令，先画减重槽，深度为10mm,如图3.6，利用基准面通过【镜像】命令，画出另一侧。 通过【拉伸切除】命令打一个减重孔，孔径为36mm,如图3.7，【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆心为基准轴，如图3.8，通过【圆周阵列】命令，选择基准轴和阵列的数目，完成多个减重孔成型如图3.9。 通过【倒角】命令倒角，最后成型,如图3.10。图3.4 齿轮的工程图 图3.5 加工轮毂和键糟 图3.6 加工减重槽 图3.7 加工减重孔 图3.8 插入基准轴 图3.9 减重孔圆周整列 图3.10 大齿轮的三维建模、小齿轮轴的三维建模在中GearTrax 导入小齿轮的基础上,按照二维工程图进行建模，如图3.11。 依次用【拉伸】命令构造小齿轮轴，完成小齿轮轴的大体建模，如图3.12。 然后利用【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令，在小齿轮轴的外伸端建立基准平面1,如图3.13，再在该基准平面上利用【拉伸切除】

4、命令，按照高速轴和V 带轮联接键的尺寸：高速轴和V 带轮联接键为：键8X28 GB1096-79b h = 87,L = 28，绘制草图，选择切除厚度，完成键槽的成型，如图3.14。 利用【倒角】和【倒圆角】命令修改小齿轮轴，完成建模如图3.15。图3.11 小齿轮轴工程图 3.12 齿轮拉伸 图3.13 建立基准面1 图3.14 拉伸键 图3.15 小齿轮轴的三维建模、轴的三维建模 用【拉伸】命令，选择任意基准平面，按照设计尺寸依次拉伸成型，如图3.16。 通过【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令，在齿轮安装段和外伸端建立两个基础平面，如图3.17，依次用【拉伸切除】命令切出大齿轮与轴的键槽和低速轴（如图3.18）和联轴器的联接键键槽（如图3.19）。 用【倒角】和【倒圆角】命令修改轴，完成建模，如图3.20。图3.16 轴的工程图 图3.17 轴的拉伸图 3.18 建立两个基准面 图3.19 齿轮键拉伸 图3.20 联轴器的键拉伸图3.21 轴的三维建模3.1.2 对箱体、箱盖的三维建模、箱体三维建模 根据箱体的二维图，如图3.22，图3.23，图3.24，用【拉伸】命令，选择

5、任意基准面，构造箱体大体立方体，如图3.25 用【圆角】命令将立方体四个棱边倒R=20mm 的圆角。 利用【抽壳】命令，选择壁厚度8mm，选择挖出材料面，完成抽壳，如图3.26。 在抽壳选择面使用【拉伸】命令，拉伸出顶面凸缘，厚度为12mm，如图3.27，选择底面拉伸出箱体底板厚度为20mm，如图3.28，并【拉伸切除】底面通槽如图3.29。在凸缘下面【拉伸】轴承座凸台（如图3.30）和凸台（如图3.31），在轴承座凸台上用【拉伸切除】命令切出轴承槽，如图3.32。 用【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令分别在两个轴承座建立基准平面1 和基准平面2，如图3.33，用【筋】命令，绘制轴承座凸台的加强筋，如图3.34。 用【镜像】命令选择镜像对称平面，镜像凸台、轴承座凸台、加强筋和轴承槽，如图3.35。 选择中间基准平面，用【筋】命令构造两个吊耳，如图3.36。 用【扫描切除】命令，绘制油沟，绘制扫描路线和扫描截面，如图3.37，用【异形孔向导】在轴承槽端面上打M8 的螺纹孔，如图3.38，【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，分别建立基准轴1 和2，圆周阵列螺纹孔，等间距，孔数为

6、6，如图3.39。 用【拉伸切除】命令在顶面凸台上打d=13mm 起盖螺钉孔和销孔，在凸台上打d=17mm 螺栓孔，在底板上打d=18mm 地脚螺钉孔。 用【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令在箱体后端面建立一个45平面作为基准，如图3.40，用【拉伸】命令构造凸台，如图3.41，在凸台上打油标尺M12 的螺纹孔。在后端面上拉伸的d=30mm 的凸台，在凸台上打M20 的油塞孔。用【倒圆角】对箱体各处进行R=10mm 倒圆角，完成建模，如图3.42。图3.22 箱体主视图 图3.23 箱体俯视图图3.24 箱体左视图图3.25 拉伸长方体 3.26 长方体的抽壳 图3.27 拉伸凸缘 图3.28 拉伸底板 图3.29 拉伸切除通糟 图3.30 拉伸轴承座 图3.31 拉伸凸台 图3.32 拉伸切除轴承安装槽 图3.33 建立两个基准图 3.34 轴承座加强筋 图3.41 拉伸油标尺凸台 图3.42 箱体三维建模、箱盖的三维建模根据减速器箱盖二维工程图进行建模，如图3.43，图3.44,图3.45。 【拉伸】构造箱盖的大体轮廓，如图3.46，【抽壳】命令，选壁厚为8mm ,选择底面为

7、去除材料面，如图3.47，在去除材料面【拉伸】凸缘，厚度为12mm,如图3.48，在凸缘上【拉伸】出轴承座（图3.49）和凸台(图3.50)，【拉伸切除】打52mm 和80mm 的轴承安装槽,如图3.51。 【镜像】，选择凸台、轴承座和轴承安装槽为对象，选择箱体对称面为基准面，构造另一侧，如图3.52。 【筋】命令，构造吊耳，选择箱盖的对称面做草图，如图3.53。 用【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1，用【异形孔向导】选择在轴承侧面打M8 的螺纹孔，【圆周阵列】选择基准轴1 为旋转轴，螺纹孔为阵列对象，数目选择为6，如图3.54。 【拉伸切除】在吊耳上打10mm 的孔，在凸缘上打四个13mm 的起盖螺钉孔，在凸台上打六个17mm 螺栓通孔，再【旋转切除】出两个8mm 销孔。 选择箱盖上表面为基准面，先【拉伸】出90X60 的，厚度为4mm 的凸台，如图3.55，再【拉伸切除】出观察孔，如图3.56，再在观察盖凸台上【异形孔向导】打四个M6 螺纹孔。 【倒圆角】、【倒角】命令，对箱盖进行R5mm 和1mm 的倒角，完成建模，如图3.57。图3.43 箱盖的

8、主视图图3.44 箱盖的俯视图图3.45 箱盖的左视图 图3.46 构造大体轮廓 图3.47 抽壳 图3.48 拉伸凸缘图 3.49 拉伸轴承座 图3.50 拉伸凸台 图3.51 拉伸轴承槽 图3.52 镜像凸台凸缘 图3.53 建立吊耳 图3.54 整列M8 螺纹孔 图3.55 拉伸观察盖凸台 图3.56 拉伸切除观察 图3.57 箱盖的三维建模3.1.3 对轴承的三维建模.保持架： 【拉伸】选择任意基准面，在草图上画一个内径为38mm 和外径40mm 的圆环，对称拉伸，拉伸厚度为5mm，如图3.58。 【旋转】，对称拉伸面作为基准面，画通过中心的虚线为旋转轴，画直径12mm 的半圆为旋转截面，如图3.59，用【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1，【圆周阵列】命令，选择基准轴1 为旋转轴，阵列对象为旋转、拉伸出的实体，如图3.60，【旋转切除】，仍然选择对称拉伸面为基准面，在刚才旋转出的圆体内切出一个空心为8mm 的球体，如图3.61，然后再次整列空心球体。【拉伸切除】切掉圆环外多余的材料，即完成建模，如图3.62。 图3.58 拉伸圆环 图3.59 旋转球体 图3.60 整列球体 图3.61 旋转切除图3.62 保持架的三维建模.滚动体：【旋转】，选择任意基准面，画出虚线旋转轴，半径为4mm 的半圆截

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