基于SolidWorks软件在齿轮分配箱设计中的应用

【摘要】 利用SolidWorks软件建立齿轮分配箱的三维实体模型，并进行虚拟装配，最后对该模型进行干涉分析和动画演示。突出该软件技术能够有效提高产品设计质量，减少设计周期，节约设计成本。

【关键字】 SolidWorks 齿轮分配箱 三维模型

一、引言

近几十年来，鞍钢、宝钢等大型国有企业从国外引进许多大型设备，随之国内市场对设备维修的更换需求量也日益增多。维修和更换国外设备，不仅耗资巨大，而且没有从根本上解决问题。利用SolidWorks软件在计算机上得到零件的三维模型，并且将模型预装配到一起，对装配模型进行干涉检验。这样不仅减少样品的需求，降低产品的总成本，而且省去大量的人力物力，减少设计所需时间。本课题采用SolidWorks软件，根据设计参数，对齿轮分配箱进行结构分析并用软件建立三维模型，并进行虚拟装配，形象地模拟该齿轮分配箱的工作情况，构造出动画效果。

二、齿轮分配箱三维模型建立

齿轮分配箱的三维模型是设计过程中的重要部分，同时也是后续产品装配、干涉分析的基础。分析结果与实际情况吻合程度在一定程度上依赖于模型创建正确性。

2.1箱体的模型建立

齿轮分配箱的箱体分为上、中、下、箱盖四部分。模型建造需要运用软件的拉伸、旋转、切除、孔工具、镜像等方法完成，创建后的三维模型如图1、2、3、4所示。

2.2斜齿轮的模型建立

渐开线斜齿轮基本参数：齿数z，压力角α，螺旋角β，法面模数Mn，分度圆直径 d，齿宽B，齿顶高系数ha。利用三维软件的插件GearTrax生成斜齿轮模型，在通过拉伸、旋转等命令修改齿轮，最后得到斜齿轮模型图5。

2.3其他模型的建立

其他零件模型的建立，通过重复上面的方法。标准件轴承、螺栓等通过标准件库查找添即可。

三、齿轮分配箱三维模型的虚拟装配

在齿轮分配箱虚拟装配过程中，以下箱体为基准进行装配，选择“插入零件”、设置约束关系等任务，将中箱体、轴承、斜齿轮装配一起。点击插入零件装配上箱体、轴套、箱盖、透盖、焖盖，螺栓与密封件等零件最后完成模型的总装配，如图6。

四、干涉检查与运动分析

在虚拟装配环境中，还仅可以实现对装配体实现模拟检测。经过干涉检测，端盖之间有共同包容的部分，说明端盖的尺寸有问题。

对端盖的尺寸进行再设计，用同样的方法再次测量，系统显示部件已无干涉的零件，得到满意的装配状态。使用动画功能，添加马达来驱动斜齿轮相互运动，更好地展示产品的设计方案及效果。

六、总结

本文基于SolidWorks三维设计软件建立了齿轮分配箱的三维模型，并对其进行了干涉分析和动画演示。说明在产品设计中，应用三维设计软件优越性，并为相关产品的设计提供了一定的分析基础。

参 考 文 献

[1] 安爱琴.基于Pro/E的斜齿圆柱齿轮减速器三维建模及运动分析[J].制造业信息化，2012， 3.

[2] 吴辉 刘新伟. 拉弯矫直机主分配箱设计与研究[J]. 一重技术，2002， 1.

[3] 许尤立 杨小刚. 减速器虚拟样机的建造与仿真分析[J]. 煤矿机械，2012，10.