基于Solid Works的蝸輪蝸桿減速器設計

劉 馥

（盤錦職業技術學院,遼寧 盤錦 124010）

減速器是用于原動機和工作機之間的動力傳遞裝置，在機械化制造中起著不可取代的作用。在減速器的設計領域，采用CAD及其相關技術進行產品設計，可以加快設計進程，縮短設計周期，提高設計品質與可靠性，從而創造良好的經濟效益和社會效益。本文針對減速器制造行業的實際情況，應用三維CAD技術及其二次開發技術，基于Solid Works環境，開發了蝸輪蝸桿減速器專用的CAD系統。

1 典型零件的三維建模

1.1 系統的軟件環境

本設計研究平臺采用美國Solid Works公司推出的基于Windows操作系統開發的機械設計軟件Solid Works，可以以拉伸、旋轉、掃描、放樣等特征形式形成實體[1]。

本系統選擇Visual Basic來實現編程，Visual Basic6.0（VB6.0）是 Microsoft Visual Studio系列開發工具之一。VB創建的用戶界面靈活、與用戶交互性強，而且具有強大的錯誤處理機構，方便了我們對程序的編制[2]。

1.2 蝸輪蝸桿實體設計

給定設計參數，繪制出蝸輪整體草圖，在Solid Works中編輯草圖，添加幾何關系，旋轉凸臺，生成蝸輪輪廓實體。用點與樣條線逼近的方法，做出漸開線齒形，掃描切除、鏡像、陣列，完成蝸輪三維模型（圖1）。繪制出蝸桿齒形草圖，完成蝸桿三維模型（圖2）。

圖1 蝸輪三維模型

圖2 蝸桿三維模型

1.3 減速箱體的設計

箱體是減速器的主要組成部件，是傳動零件的基座，應具有足夠的強度和剛度。運用拉伸、邊角矩形、圓角、切除、陣列等特征，形成箱體的三維模型（圖 3）。

圖3 箱體三維模型

2 減速器的虛擬仿真裝配

虛擬仿真裝配，是新興的虛擬產品開發研究的重要內容。采用虛擬裝配技術，能夠在設計階段驗證各零件之間的配合和可裝配性，確保設計正確性。虛擬裝配有助于對產品零部件進行虛擬分析和設計，同時解決零部件從設計到產品出現的技術問題，能夠縮短產品開發周期、降低生產成本和優化產品性能的目的[3-4]。

首先進行蝸輪軸部件的裝配。

新建一個裝配文檔，用【插入零部件】，選中“蝸輪軸.part”，第一個插入的零件是固定裝配。繼續插入零件“鍵”，選配合按鈕，拾取鍵的下平面和蝸輪軸的大鍵槽的底平面，點擊確定。

繼續拾取鍵的圓弧面與蝸輪軸鍵槽的圓弧面為“同軸心”，鍵側面與蝸輪大鍵槽的側面為“平行”。在蝸輪軸上裝配鍵。蝸輪軸上部件上的配合都是基本的配合，不細述。繼續添加蝸輪、調整片、錐齒輪、蝸輪墊片、圓螺母、軸承，裝配后結果如圖4所示。

圖4 蝸輪軸總裝

圖5 減速器裝配體圖

其他零部件裝配不再詳述。完成子裝配后，按照從下到上的裝配順序完成總裝配體（如圖5）。

3 結束語

基于Solid Works軟件的蝸輪蝸桿減速器三維模型設計以及運動仿真，能夠使工程技術人員更加直觀地對產品進行評估，同時縮短了設計周期，提高了產品設計效率，這對促進制造業信息化以及其他設備的開發，都有一定的積極意義[5]。

[1]賈愛蓮，張世紅.基于Solid Works軟件的減速器三維設計及運動仿真[J].東華大學學報(自然科學版)，2006，(10):105-108.

[2]周凱旋，羅會信.基于VisualBasic的Solid Works二次開發[J].機械制造，2005，(5):46-48.

[3]陳定芳，羅亞波.虛擬設計[M].北京：機械工業出版社，2002.

[4]沈琛林，陳定方.基于Solid Works的減速器設計及虛擬裝配[J].湖北工業大學學報，2007，(8):56-58.

[5]盧小平.面向虛擬裝配的裝配順序規劃研究[J].系統仿真學報，2003，(1):44 – 47.