SolidWorks减速器建模实例.doc
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1、12.2 减速器建模实例减速器建模实例12.2.1 齿轮绘制齿轮绘制在下面的练习中,将详细讲述齿轮的绘制过程,这里先给出齿轮的各项参数:模数m=2、齿数 z=55。通过这些参数,可以计算出:分度圆直径=110mm、齿顶圆直径=114mm、齿根圆直径=105mm。齿轮建模的操作步骤如下:(1)单击标准工具栏中的“新建”图标,新建一个零件文件。(2)在特征管理器设计树中选择“前视基准面” ,单击 “草图绘制”工具,进行草图 1 的绘制。单击草图工具栏中的“圆”工具,以草图原点为圆心分别绘制出分度圆、齿顶圆、齿根圆。选择分度圆,单击草图工具栏中的“构造几何关系”工具,使分度圆变为点划线。(3)单击“
2、中心线”工具,过草图原点绘制一条垂直的对称中心线。单击 “点”工具,移动鼠标指针到分度圆与中心线相交的位置,当推理指针捕捉到交点时,按下鼠标 左键确定点的位置。(4)保持点的选择,单击草图工具栏中的“圆周阵列”工具,在“排列”选项栏的“数量”文本框中输入 554=220,单击 “确定”按钮,结束圆周阵列的操作,此时,您将看到分度圆上出现一系列的点。需要指出的是:点的绘制对后面的实体造型没有本质 的作用,但是它为后面的操作提供了参照。(5)单击草图工具栏中的“样条曲线”工具,在点的引导下绘制如图 12-27 所示的曲线,注意曲线的端点分别在齿顶圆和齿根圆上。这里我们把齿形渐开线的绘制简化为简单
3、曲线的绘制,如果读者有兴趣的话,可以参考机械工程手册中的齿轮渐开线绘制方法完成 这一部分的操作。(6)按住键,选择曲线与垂直中心线,单击草图工具栏中的“镜像实体”工具完成曲线的镜像复制操作,如图 12-27 所示。接着,单击“裁剪实体”工具,选择“裁剪到最近端”选项,剪裁齿顶圆,如图 12-28 所示:图 12-27 绘制及镜像样条曲线图 12-28 裁剪齿顶圆(7)单击草图工具栏中的“分割实体”工具,选择齿根圆进行分割,如图 12-29(a)所示。(8)单击特征工具栏中的“拉伸凸台/基体”工具,设置拉伸深度为 26mm,单击“所选轮廓”选项框,并在图形区域中选取齿根圆的轮廓。单击“确定” ,
4、完成拉伸1 特征的绘制,如图 12-29(b)所示。 (a) (b)图 12-29 分割齿根圆并绘制拉伸特征 1(9)在图形区域中选择拉伸实体 1 的前表面,单击标准视图工具栏中的 “前视”工具,单击 “草图绘制”工具,进行草图 2 的绘制。鼠标右键单击特征管理设计树中的“草图 1” ,在快捷菜单中选择“显示”命令,此时草图 1 显示出来。选择草图 1 中的齿状轮廓,单击草图工具栏中的“转换实体引用”工具即在草图 2 中得到齿廓形体。单击“退出草图”工具完成草图 2 的绘制。如图 12-30 所示。(10)单击特征工具栏中的“放样”工具,在“放样”属性管理器中,单击“草图工分割点 1分割点 2
5、具”选项栏中的“链轮廓选择”工具,接着在图形区域中选择草图 1 的齿状轮廓和草图 2 的放样轮廓。单击“确定” ,完成放样 1 特征的绘制。如图 12-31 所示。图 12-30 绘制草图 2图 12-31 绘制放样 1 特征(11)单击特征工具栏中的“倒角”工具,在“倒角参数”选项栏中点选“角度距离”单选钮,设置距离为 1mm、角度为 45 度;接着,在图形区域中选择放样 1 特征的两条边线。单击“确定” ,完成倒角 1 特征的绘制。如图 12-32 所示。(12)单击菜单栏中的“视图”“临时轴”命令,接着,单击特征工具栏中的“圆 周阵列”工具,选择临时轴为阵列轴,在特征管理器设计树中选择“
6、放样 1”和“倒角 1”为要阵列的特征;勾选“等间距”复选框,设置阵列实列数为 55。单击“确定” ,完成阵列 1 特征的绘制。如图 12-33 所示。(13)在特征管理器设计树中选择“上视基准面” ,单击 “草图绘制”工具进行草图4 的绘制。单击草图工具栏中的“中心线”工具,绘制出实体造型所需的垂直和水平对称线,然后使用“镜像实体”工具、“智能尺寸”工具和“直线”工具完成如图 12-34 所示的草图 4 的绘制。图 12-32 绘制倒角 1 特征图 12-33 绘制阵列 1 特征图 12-34 绘制草图 4(14)选择草图 4 中的垂直中心线,单击特征工具栏中的“旋转切除”工具,进行 360
7、度旋转切除操作,如图 12-35 所示。(15)单击特征工具栏中的“倒角”工具,为新增加的实体边线绘制 245 度的倒角。图 12-35 绘制切除-旋转 1 特征(16)在特征管理器设计树中选择“前视基准面” ,单击 “草图绘制”工具进行草图5 的绘制。使用“圆”工具、“中心线”工具、“直线”工具、“动态镜像实体”工具、“裁剪实体”工具和“智能尺寸”工具,绘制出如图 12-36 所示的草图形体。单击“退出草图”结束草图 5 的绘制。(17)单击特征工具栏中的“拉伸切除”工具,在“终止条件”选项框中选择“完全贯穿” , 单击“确定” ,完成切除-拉伸 1 特征的绘制。如图所示 12-37 所示。
8、图 12-36 绘制草图 5 图 12-37 绘制切除-拉伸 1 特征(18)单击标准工具栏中的“保存”工具,文件名取为“齿轮.sldprt”12.2.2 齿轮轴绘制齿轮轴绘制 应该说齿轮轴的绘制是前两节内容的集合。具体操作步骤如下:(1)单击标准工具栏中的 “新建”工具,新建一个文件。(2)在特征管理器设计树中选择“前视基准面” ,单击 “草图绘制”工具进行草图1 的绘制。参照 12.2.1 节中齿轮的绘制方法绘制如图 12-38 所示的形体,其中齿轮的基本参数为:模数 m=2、齿数 z=15。单击图形区域右上方的“退出草图” 图标完成草图 1 的绘制。接着,单击特征工具栏中的“拉伸凸台/基
9、体”工具 ,指定草图 1 的齿根圆为所选轮廓,设置拉伸深度为 34mm,单击“确定” ,完成拉伸特征 1 的绘制。如图 12-39 所示。(3)选择实体的前表面,单击 “草图绘制”工具进行草图 2 的绘制。使用草图工具栏中的“转换实体引用” 工具,将草图 1 的形体复制到草图 2 中,单击图形区域右上方的“退出草图” 图标完成草图 2 的绘制。接着,单击特征工具栏中的“放样”工具,使用“链轮廓选择”工具选择草图 1 的齿状轮廓和草图 2,在图形区域中拖动控标,使两轮廓处于同步。单击“确定” ,完成放样 1 特征的绘制。如图 12-40 所示。图 12-38 绘制草图 1 图 12-39 绘制拉
10、伸 1 特征60 个分点图 12-40 绘制放样 1 特征图 12-41 绘制阵列 1 特征(4)对上述的齿轮实体进行 245倒角操作后,单击菜单栏中的“视图”“临时轴” 命令,单击特征工具栏中的“圆周阵列”工具,选择临时轴为阵列轴,在特征管理器 设计树中选择“放样 1”和“倒角 1”为要阵列的特征,勾选择“等间距”复选框,设置实列数为 15,单击“确定” ,完成阵列 1 特征的绘制。如图 12-41 所示。(5)在图形区域中选择如图 12-41 所示的端面,单击 “草图绘制”工具进行草图 3的绘制。使用“圆”工具绘制出一个直径为 24mm 的圆,然后再单击特征工具栏中的“拉伸凸台/基体”工具
11、,拉伸出一个深度为 8mm 的圆柱。继续以新建圆柱的端面为基准面绘制出下一个直径为 20mm,深度为 18 的圆柱(草图 4),再继续以新建圆柱的端面 为基准面绘制出下一个直径为 18mm,深度为 16 的圆柱(草图 5)。如图 12-42 所示。(6)选择如图 12-42 所示的端面,单击 “草图绘制”工具进行草图 6 的绘制。单击草图工具栏中的“转换实体引用”工具复制出实体端面的边线,单击图形区域右上方的“退出草图”图标完成草图 6 的绘制。接下来单击特征工具栏中的“拉伸凸台/基体”工具,设置拉伸深度为 40mm,并指定拔模角度为 3,单击“确定” ,完成拉伸特征的绘制。如图 12-43
12、所示。 (7)再次以拉伸特征的实体端面为基准面,绘制一个直径为 14mm 的圆。接着单击特征工具栏中的“拉伸凸台/基体” 工具,设置拉伸深度为 14mm,单击“确定” ,完成拉伸特征的绘制。如图 12-44 所示。图 12-42 绘制拉伸特征 图 12-43 绘制拉伸圆台图 12-44 绘制拉伸圆柱及倒角(8)单击特征工具栏中的 “倒角”工具对拉伸实体端的边线进行 1.545 度的倒角操作。 (9)螺纹的绘制选择倒角端面,单击 “草图绘制”工具进行草图 8 的绘制,使用“圆”工具绘制出一个直径为 14mm 的圆,单击菜单栏中的“插入”“曲线”“螺旋线”命令,选中草图 8 中所绘制的圆,其他参数
13、设置如图 12-45 所示,最后单击 “确定” ,完成螺旋线 1 的绘制。 单击菜单栏中的“插入”“参考几何体”“基准面”命令,选中上一步所绘制的螺旋线及点 1(螺旋线的端点) ,其它参数设置如图 12-46 所示,最后单击 “确定”,完成基准面 1 的绘制,如图 12-46 所示。选择基准面 1,单击 “草图绘制”工具,单击草图工具栏中的“直线”工具,在基准面内绘制草图 9,具体尺寸如图 12-47 所示。单击图形区域右上角的“退出草图”图标完成草图 9 的绘制, 单击菜单栏中的“插入”“切除”“扫描”命令,选中前一步骤中所绘制的螺旋线及草图 9 中的三角形,其他参数设置如图 12-48 所
14、示,最后单击 “确定” ,完成切除扫描 1 特征的绘制,最终结果如图 12-48 所示。至此,螺纹绘制结束。图 12-45 螺旋线 1 的绘制图 12-46 基准面 1 的设置图 12-47 螺纹草图的绘制图 12-48 螺纹特征的绘制(9)在图形区域选择拉伸 1 特征的另一个端面,然后在此基础上先后绘制出如图 12-49 所示的直径为 24mm、深度为 8mm 的拉伸特征以及直径为 20mm、深度为 18 的拉伸特征。单击特征工具栏中的 “倒角”工具对实体端的边线进行 1.545的倒角操作。 (10)在特征管理器设计树中选择“右视基准面” ,首先过草图原点绘制一条水平中心线,使用 “矩形”工
15、具、 “智能尺寸”工具以及“添加几何关系”工具绘制出如图 12-50 所示的三个矩形。然后通过特征工具栏中的“旋转切除”工具对实体进行360的切除操作,如图 12-51 所示。(11)在特征管理器设计树中选择“右视基准面” ,单击参考几何体工具栏中的“基准面”工具,绘制出一个与右视基准面等距为 9mm 的基准面 2,并在基准面 2 上绘制如绘图12-52 所示的草图形体。接着单击特征工具栏中的 “拉伸切除”工具,设置切除深度为 2.5mm,单击“确定” ,完成键槽特征的绘制,绘图 12-53 所示。(12)单击标准工具栏中的“保存”工具,文件名取为“齿轮轴.sldprt”图 12-49 左端面
16、拉伸、倒角特征绘制图 12-50 退刀槽草图绘制图 12-51 退刀槽特征绘制12-52 键槽草图绘制12-53 键槽特征绘制12.2.3 减速器底座减速器底座减速器底座是减速器部件中最为繁琐的零件之一,我们将它拆分为底座箱体、箱体凸缘、底板、盖槽、观察孔与放油孔五个部分进行绘制。底座箱体底座箱体 绘制底座箱体的操作步骤如下:(1)单击标准工具栏中的 “新建”工具,新建一个文件。(2)在特征管理器设计树中选择“前视基准面” ,单击 “草图绘制”工具进行草图1 的绘制。(3)单击草图工具栏中的“直线”工具,以草图原点为起点绘制一个 18068 的矩形,然后通过 “智能尺寸”工具对线段进行完全定义
17、,如图 12-54 所示。(4)单击图形区域右上方的“退出草图”图标完成草图 1 的绘制。单击特征工具栏中的“拉伸凸台/基体”工具,在“终止条件”选项框中选择“两侧对称” ,设置拉伸深度为 52mm,单击“确定” ,完成拉伸特征 1 的绘制,如图 12-55 所示。(5)单击特征工具栏中的“抽壳”工具,在图形区域中选择拉伸 1 特征的上下端面作为移除的面,并设置厚度为 6mm,单击“确定” ,完成特征实体的绘制,如图 12-56所示。按住键在特征管理器设计树中选择“拉伸 1”和“抽壳 1” ,然后单击鼠标右 键,并在快捷菜单中选择“添加到新文件夹”命令,取名为“箱体” ,如图 12-57 所示
18、。图 12-54 绘制草图 1 图 12-55 绘制拉伸 1 征图 12-56 绘制抽壳特征 图 12-57 添加文件夹(6)单击标准工具栏中的“保存”工具,文件名取为“底座箱体.sldprt”箱体凸缘箱体凸缘 箱体凸缘建模的操作步骤如下:(1)接着上面的步骤继续操作,在图形区域中选择箱体的上端面,单击 “草图绘制”工具进行草图 2 的绘制。(2)单击草图工具栏中的“转换实体引用”工具,将箱体的内边线复制转换到草图 2中,然后使用“中心线”工具、“直线”工具、“绘制圆角”工具绘制出如图12-58 所示的草图形体,注意尺寸的完全定义。(3)单击图形区域右上方的“退出草图”图标完成草图 2 的绘制
19、。单击特征工具栏中的“拉伸凸台/基体”工具,设置拉伸深度为 7mm,单击“确定” , 完成拉伸2 特征的绘制。如图 12-59 所示。鼠标右键单击特征管理器设计树中的“拉伸” , 并在快 捷菜单中选择“添加到新文件夹”命令,取名为“连接板” ,如图 12-60 所示。图 12-58 绘制连接板草图图 12-59 绘制连接板拉伸特征 图 12-60 添加文件夹(4)在特征管理器设计树中选择“前视基准面”, 单击参考几何体工具栏中的“基准面”工具,新建一个与前视基准面平行且等距为 52mm 的基准面 1。(5)保持基准面 1 的选择,单击 “草图绘制”工具进行草图 3 的绘制。使用“直线”工具、“
20、圆”工具、“剪裁实体”工具绘出如图 12-61 所示的草图形体,注意圆心与实体边线具有“重合”几何关系。最后使用 “智能尺寸”工具完 成草图的完全定义。图 12-61 绘制凸缘草图图 12-62 绘制凸缘拉伸特征(6)单击图形区域右上方的“退出草图”图标完成草图 3 的绘制。单击特征工具栏中的“拉伸凸台/基体”工具,在“终止条件”选项框中选择“成型到下一面” ,单击“确定” ,完成拉伸 3 特征的绘制。如图 12-62 所示。(7)按住键,在特征管理器设计树中选择“前视基准面”和“拉伸 3” ,单击特征工具栏中的“镜像”工具,复制出与拉伸特征 3 相对称的镜像特征,如图 12-63 所示。图
21、12-63 绘制凸缘镜像特征(8)在特征管理器设计树中选择“前视基准面” , 单击 “草图绘制”工具进行草图4 的绘制。使用“圆”工具和 “智能尺寸”工具绘制出如图 12-64 所示的两个圆,接着,为圆与拉伸实体的圆弧边添加“同心”几何关系,单击图形区域右上方的“退出草图”图标完成草图 4 的绘制。(9)单击特征工具栏中的 “拉伸切除”工具,勾选“方向 1”及“方向 2”复选框,在“终止条件”选项框中均选择“完全贯穿” , 单击“确定” ,完成切除-拉伸 1 特征的绘制,如图 12-65 所示。图 12-64 绘制凸缘孔草图图 12-65 绘制凸缘孔切除-拉伸特征(10)在图形区域中选择连接板
22、的上端面,单击 “草图绘制”工具进行草图 5 的绘制.使用“转换实体引用”工具、“直线”工具、“圆”工具、“剪裁实体”工具绘出如图 12-66 所示的草图形体(未注尺寸的线段为实体引用) ,单击图形区域右上方的“退出草图”图标完成草图 5 的绘制。(11)单击特征工具栏中的“拉伸凸台/基体”工具,设置拉伸深度为 27mm,拔模斜度为 3,单击“确定” ,完成拉伸 4 特征的绘制。(12)在特征管理器设计树中保持“拉伸”的选择并同时选择“前视基准面” ,单击特征工具栏中的“镜像”工具完成实体的复制,如图 12-67 所示。(13)在图形区域中选择连接板的上端面,使用 “拉伸切除”工具,基于如图
23、12-68所示的草图进行圆孔特征的绘制。(14)保持上述孔 1 的选择,同时选择“前视基准面” ,单击特征工具栏中的“镜像”工具完成实体的复制,如图 12-69 所示,单击“确定” ,完成减速器底座连接孔的绘制。按住键,在特征管理器设计树中选择“拉伸” 、 “镜像” 、 “切除-拉伸” 、 “拉伸” 、 “镜 像 2 、 “切除-拉伸”以及“镜像 3 并在其右键快捷菜单中选择“添加新文件名”命令,取 名为“凸缘” 。(15)单击标准工具栏中的“保存”工具,文件名取为“凸缘.sldprt” 。图 12-66 绘制草图 5图 12-67 绘制拉伸与镜像特征图 12-68 圆孔草图的绘制图 12-6
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