基于 solidworks单级减速机建模设计

湖南农业大学东方科技学院课程设计说明书 课程名称： 机械CAD/CAM课程设计 题目名称： 变速箱的虚拟样机设计 班 级：20 08 级 机制 专业 4 班姓 名： 侯 文 恒 学 号： 200841914412 指导教师： 全 腊 珍 评定成绩：教师评语： 指导老师签名： 20 年 月 日目 录 摘要1 关键词1 1 变速箱的结构组成和工作原理1 2 零件三维实体模型建立的方法12.1 典型零件三维实体模型建立的方法12.1.1 大齿轮的设计1 2.2 其他零件三维实体模型建立方法简介33 装配模型建立的方法和步骤5 4 装配模型的运动仿真分析65 典型零件的CAM65.1 轴类零件的数控加工6 6 结论7 参考文献 8变速箱的设计学 生：侯文恒 (东方科技学院08机制四班，学号：200841914412)摘 要：计算机辅助设计/计算机辅助制造（CAD/CAM）技术是先进制造技术的重要组成部分，是计算机技术在工程设计、制造等领域中具有重要影响的高新技术。CAD/CAM技术的应用有助于利用电子信息技术改造传统产业，提高企业活力、竞争力、市场应变能力和技术创新能力。CAD/CAM技术和系统的发展和应用使传统的产品设计方法雨生产模式发生深刻变化，产生了巨大的经济和社会效益。关键词： solidworks 减速器 虚拟 建模 前言Solidworks是世界上第一套基于Windows系统开发的三维CAD软件。该软件以参数化特征造型为基础，具有功能强大、易学、以用等特点，是当前最优秀的中档三维CAD软件之一。自从1996年生信实维公司将Solidworks引入中国以来，受到广泛的好评。1变速箱的结构组成和工作原理 变速箱由箱体、箱盖、轴、大小齿轮、键、端盖、透盖和轴承等一些标准件组成。作用是降低轴的转速。2零件三维实体模型建立的方法2.1典型零件三维实体模型建立的方法2.1.1大齿轮的设计 (1)选择“前视面”点击“草图绘制”绘制435的“圆”完成草图绘制，然后点击“拉伸凸台/基体”在方向1中选择“两侧对称”深度为130mm，完成齿轮基体绘制。 (2)选择“前视面”点击“草图绘制”绘制480和435的“圆”并改为结构线然后点击“样条曲线”绘制出渐开线齿轮一个齿的齿形，完成草绘。“拉伸凸台/基体”选择两侧对称，深度130mm。(3)选择 拉伸2 点击“阵列”选择总角度360，实例数47完成阵列。(4)选择齿轮一端面为基准面点击“草图绘制”画两同心圆200，380完成草图绘制。点击拉伸切除方向向内，深度选择30mm，完成拉伸切除。(5)点击“镜向”选择拉伸3为镜向特征，前视面为镜向面，完成镜向。(6)选择齿轮一端面为基准面“草图绘制”，绘制140圆并带上键槽，完成草图绘制，点击“拉伸切除”选择“成型于下一面”完成拉伸切除，三维模型如图：2.2 其他零件三维实体模型建立方法简介(1)键的设计一共有一个键低速端轴与齿轮配合的键。键主要有拉伸命令得到。如图：(2)箱体的设计绘制箱体主要用到了拉伸、拉伸切除、镜向、抽壳、筋、圆角和孔工具等命令。在绘制过程中，首先生成底座的大致轮廓，然后绘制底座两侧凸台，肋及部分圆角，最后绘制各个孔，凸台，底座空腔等，三维模型如图：(3)箱盖的设计箱盖的设计与箱体设计相差不大，三维模型如图：(4)轴的设计轴的绘制主要用到了旋转、拉伸、拉伸切除和倒角。绘制过程大致是先旋转绘制轴的主体结构，然后再拉伸切除绘出键槽，最后倒角，三维模型如图：(5)端盖的设计端盖的绘制主要用到了拉伸和拉伸切除。利用两次拉伸出端盖形状，然后拉伸切除去掉螺纹孔，三维模型如图：(6)透盖的设计透盖的绘制是在端盖的基础上再拉伸切除去掉中间部分然后倒角所得，三维模型如图：(7)标准的设计打开Toolbox设计库，找到标准件输入标准件基本数据，调用标准件，三维模型如图：3.装配模型建立的方法和步骤新建solidworks“装配体”文件，点击“插入零部件”导入所有的零件，箱体、箱盖、轴、齿轮、端盖、透盖等，然后点击“配合”，将零件一个一个配合起来，如：(1)轴和齿轮的配合，先将齿轮和轴同轴，然后齿轮的一边和轴颈重合然后再固定轴和齿轮。(2)轴与轴承的配合同上。(3)轴与键的配合采用键的三个面和键槽的三个面重合来完成。(4)箱体和箱盖的配合是先让对应的两个孔配合同轴然后使箱体的一个端面和箱盖的同一断面重合，箱体的顶面和箱盖的地面相结合的面重合。(5)螺栓和螺钉的配合时让螺栓的螺纹圈和螺母的螺纹圈同轴，然后螺栓头的内表面和工件表面重合，螺母的端面和工件的另一表面重合，如此便装配好了。4.装配模型的运动仿真分析Solidworks软件装配图可以运动仿真。在Solidworks装配图界面点击“新建运动算例”然后添加马达，选择添加马达的面、方向和转速，点击确定。然后选择播放时间，在模拟工具栏中点击“播放按钮”计算机开始运动仿真，模拟零部件运动情况。如需再次观看只要重复点击播放即可。5.关键零件的CAM5.1 轴类零件的数控加工数控机床是现代制造业的关键设备。随着数控机床的大量使用和数控技术的不断发展，目前的数控加工需要能熟练掌握现代数控机床编程、操作的工程技术人员来完成，下面发上轴类零件的数控编程程序和操作过程。本课程设计的轴类零件如图所示，通过对此零件的分析，首先确定其加工路线：先粗精加工外形，倒角；然后就可以编制 程序了。编程步骤如下：(1) 主要定义程序号，调出零件加工坐标系、加工刀具，启动主轴、打开冷却液等方面的内容。 主轴最高转速限制定义G50 S2000，设置主轴的最高转速为2000RPM，对于数控车床来说，这是一个非常重要的指令。 坐标系定义如不作特殊指明，数控系统默认G54坐标系。 返回参考点指令G28 U0，为避免换刀过程中，发生刀架与工件或夹具之间的碰撞和/或干涉，一个有效的方法是机床先回到X轴方向的机床参考点，并离开主轴一段安全距离。 刀具定义G0 T0808 M8，自动调8号左偏刀8号刀补，开启冷却液。 主轴转速定义G96 S150 M4，恒定线速度S功能定义，S功能使数控车床的主轴转速指令功能，有两种表达方式，一种是以r/min或rpm作为计量单位。另一种是以m/min为计量单位。数控车床的S代码必须与G96或G97配合使用才能设置主轴转速或切削速度。 G97：转速指令，定义和设置每分钟的转速。 G96：恒线速度指令，使工件上任何位置上的切削速度都是一样的。(2) 程序内容是整个程序的主要部分，由多个程序段组成。每个程序段由若干个字组成，每个字又由地址码和若干个数字组成。常见的为G指令和M指令以及各个轴的坐标点组成的程序段，并增加了进给量的功能定义。 F功能是指进给速度的功能，数控车床进给速度有两种表达方式，一种是每转进给量，即用mm/r单位表示，主要用于车加工的进给。另一种和数控铣床相同采用每分钟进给量，即用mm/min单位表示。主要用于车铣加工中心中铣加工的进给。(3)在程序结尾，需要刀架返回参考点或机床参考点，为下一次换刀的安全位置，同时进行主轴停止，关掉冷却液，程序选择停止或结束程序等动作。 回参考点指令G28U0为回X轴方向机床参考点，G0 Z300.0为回Z轴方向参考点。 停止指令M01为选择停止指令，只有当设备的选择停止开关打开时才有效；M30为程序结束指令，执行时，冷却液、进给、主轴全部停止。数控程序和数控设备复位并回到加工前原始状态，为下一次程序运行和数控加工重新开始做准备。此轴类零件程序如下（无键槽加工）：%O6006; (程序名)N10 T0101; (90车刀) N20 S1000M03;N30 G00X50.Z0.;N40 G01X-0.5F0.2; (车端面) N50 G00Z4.;N60 G00X47.S800.;N70 G71U2.R1.;(外径粗车) N80 G71P90Q150U0.5W0.1; N90 G00X19.Z1.S1000.F0.1;N100 G01X24.Z-1.5;(精车程序段) N110 Z-25.;N120 X28.;N130 X40.Z-45.; N140 Z-90.; N150 X46.N160 G70P90Q150;(精加工) N170 G00X100.Z100.;N170 G00X26.Z10.;N180 T0404S800; (换尖刀) N300 G00Z-60.;N190 G00X40.5.;N200 G00X42.;N210 G00X100.Z100.; N380 M05; (主轴停) N390 M30; (程序结束)键槽须采用数控铣床加工！小结这次课程设计，由于平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。在同学们的热情帮助下，使我找到了信心。现在想想其实课程设计当中的每一天都是很累的，其实正向老师说得一样，CAD/CAM课程设计没有那么简单，你想copy或者你想自己胡乱画两个零件装配上交上去来骗骗老师都不行，因为你的每一个零件都需要和其他零件配合，形成一个整体。虽然种种困难我都已经克服，但是还是难免我有些疏忽和遗漏的地方。完美总是可望而不可求的，不在同一个地方跌倒两次才是最重要的。抱着这个心理我一步步走了过来，最终完成了我的任务。两周的CAD/CAM课程设计结束了，在这次实践的过程中学到了很多东西。在实习中发现有些人很有责任感,把这样一种事情当成是自己的重要任务,并为之付出了很大的努力,不断的思考自己所遇到的问题.而有些人则不以为然,总觉得自己的弱势其实在生活中这样的事情也是很多的,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题. 我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。在此要感谢我们的指导老师杨老师对我们悉心的教导和帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学的方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会