巧用SolidWorks估算齒輪箱潤滑油量

馬莉

（天津市祥威傳動設備有限公司，天津300380）

1 引 言

技術的進步離不開高科技軟件的發展，作為現代機械行業設計輔助工具，三維繪圖軟件越來越多地應用與機械設計領域中，許多三維繪圖軟件不僅具有繪制三維立體圖的功能，還具有基本的分析、計算、仿真等功能，使我們更直觀地了解自己所設計產品。本文介紹一種利用SolidWorks 三維繪圖軟件進行齒輪箱（也可用于其它類型容積的計算）潤滑油量的計算方法。

2 背景介紹

齒輪箱的運轉需要進行內部嚙合部位及各軸軸承的潤滑，潤滑的方式根據實際情況可采用浸油、飛濺、壓力潤滑等，大多數齒輪箱在使用時都需要有油位指示，按照油位指示進行潤滑油的加注以滿足齒輪箱潤滑的需求。在齒輪箱出廠前的試運轉期間，需要掌握齒輪箱的潤滑油量，便于準備試車用油；而對于客戶來說，可能需要提前掌握齒輪箱的潤滑油量，進行油品的預先采購儲備。以往的做法只有在齒輪箱生產試車時，按標注油位加油后統計實際加油量，才能掌握每臺齒輪箱的潤滑油量數據，比較耗時和費力。現在采用先進繪圖手段設計的齒輪箱，可以在完成齒輪箱三維裝配圖的基礎上，順便估算出潤滑油量，以舉手之勞獲得可靠的數據。

3 具體方法

下面以一種減速機為例，利用SolidWorks 繪圖工具進行建模和油量估算的介紹，本例中減速機低速軸下端軸承采用潤滑脂潤滑，因此低速軸的下端軸承采用獨立結構使之與整個減速機箱體的稀油浸油潤滑空間分開，形成自己獨立油脂潤滑的空間，估算潤滑脂加注量的步驟如下：

（1）按照實際尺寸參數繪制各零部件，然后組裝完成減速機的裝配圖，裝配圖中所裝配的零部件越齊全，尺寸按實物比例越真實，最后估算出的數值越準確。

圖1

（2）將繪制好的裝配圖由裝配體文件格式另存為零件文件格式（*.prt；*.sldprt），便于后面的操作，如圖1。

（3）根據預定的油位或準備填充油脂空間的高度位置，確定一個基準面，如圖2。

圖2

（4）在此基準面內繪制一草圖，該草圖要將潤滑脂填充的空間整體輪廓包絡在內，草圖的形狀可以根據填充空間的形狀選擇，無論是方形還是圓形，以能包絡住整個填充空間在基準面投影的最大輪廓為準。將此草圖沿垂直向下方向進行拉伸，形成一個與減速機相交的實體，注意此實體必須能包絡住整體的潤滑油脂填充空間。此處需要注意的是，拉伸操作時注意不要選“合并結果”選項，如圖3。“合并結果”選項會導致新拉伸出的實體與減速機原內部的零部件融為一體，無法進行后續的刪減組合操作。

圖3

（5）將新拉伸出的實體與減速機所有相交實體做“組合”操作，在“組合”操作中選擇以新拉伸實體為主體，減速機各相交實體做要減除測實體，進行“刪減”操作，操作后得到一個新的實體形狀，該形狀即為減速機內部潤滑油脂實際需要填充部分，如圖4。

圖4

提取出相當于潤滑油脂填充部分的實體（本例中暫時命名為“組合1”），如圖5。

圖5

（6）用SolidWorks 自身的評估功能，對提取出的相當于潤滑油填充部分的實體進行體積的評估，所得的數值按照單位換算，將mm3（立方毫米）折合成油量單位L（升）即可，如圖6。

圖6

4 實踐驗證

通過此種方法，還可以計算齒輪箱潤滑油量，根據我們以往做過的一個實例測試，齒輪箱實體裝配后試車時按照標注油位的實際注油量為216L，與我們通過SolidWorks 估算出的潤滑油數值為215L，相差1L，折合成百分比的話，相差僅0.5%，考慮到人工操作注油時的計數誤差，我們可以相信通過三維軟件估算出的油量是完全可靠的，且對實際操作是有一定指導意義的。

5 結 語

隨著現代科學技術的不斷發展進步，我們需要運用新的設計輔助技術為我國的高精產品設計提供保障，此方法不僅僅用于估算齒輪箱潤滑油量，還可用于估算不同異形容器的容積，以及容器內放置不同形狀物體后的剩余容積的估算，對于各種生產準備等實際應用有著較為重要的意義。

（編輯 明 濤）