最新真阶梯轴SolidWorks课程设计

1、三维造型设计课程设计说明书学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化学号、姓名：201515310114侯泽华201515310132刘传智201515310111郭成201515310154王震201515310147谭鹏201515310104仇建桐201515310131李长林指导教师：孟忠良课程设计任务书枣庄学院三维造型设计课程设计任务书一、设计题目： 减速机二、设计依据1、零件图2、年产量： 10000 件/ 年三、设计任务1、四个主要的零件图各 1 张，共四张2、装配图1 张2、课程设计说明书1份四、设计起讫日期：2016年 5 月15 日 2016 年5 月25 日班 级：

2、2015 级升本一学 生：侯泽华学 号： 201515310114指导教师：孟忠良零件图图1端盖图2 阶梯轴图3平键图4套筒摘要本次课程设计主要是对所学的课程SolidWorks 进行一次知识与理论的再一次升华，课程的题目为减速机设计，分析和综合所学的知识定出了建模的思路。其中的内容讲解了减速机的零件的建模过程，在展现零件建模生成的时候，进一步巩固了 SolidWorks 所学的零件建模的过程，在生成零件的时候主要运用拉伸、切除命令。在一个零件生成之后进行装配体的生成，按照老师的要求最终生成零件及装配体的二维工程图。【关键词】SolidWorks；减速机；零件建模；装配体AbstractThe

3、 curriculum design is mainly on the course SolidWorks a knowledge and theory sublimation course again,reduction box design, analysis and synthesis of knowledge from the modeling idea. As long as the content on the modeling of reduction box parts, in the show parts modeling, to further consolidate th

4、e process of parts modeling SolidWorks learned, when generating parts of the main use of stretching, resection of command. The generation of the assembly after a generation of parts, 2D engineering drawing according to the requirements of the teacher finally generate the parts and assembly.【Keywords

5、】 SolidWorks; reduction box; assembly modeling;目录第一章 前言 .1第 2 章 减速机总体分析 .3第 3 章 零件的建模 .53.1 端盖的建模 .53.1.1总体思路的设计 .53.1.2创建端盖 .63.1.3拉伸多边形 .63.1.4拉伸上盖面 .73.1.5拉伸切除孔 .83.1.6加工圆孔 .93.1.7拉伸切除孔 .103.1.8倒圆角 .103.1.9旋转切除 .113.2阶梯轴的建模 .113.3平键建模 .163.4套筒的建模 .173.7其它零件的建模 .18第 4 章 装配体的生成 .194.1 新建装配体 .194.2

6、插入零件 .194.3 添加装配关系 .19参考文献.20致 谢.21枣庄学院三维造型设计第一章前言本次课程设计是本学期 SolidWorks 这们课程的学习结果的一次检验，我的课程设计的题目是减速机夹具。 按照老师的要求最终的设计结果包括： 四个主要的零件图各 1 张，共四张；装配图 1 张；课程设计书 1 份，希望在自己的努力和所学知识情况下独立完成任务要求。SolidWorks应用程序是一套机械设计自动化软件，它采用了大家所熟悉的MicrosoftWindows 图形用户界面。使用这套简单易学的工具，机械设计工程师能快速地按照其设计思想绘制出草图，并运用特征与尺寸绘制模型实体、装配体级详

7、细的工程图。SolidWorks 软件是世界上第一个基于 Windows开发的三维 CAD系统，由于技术创新符合 CAD 技术的发展潮流和趋势， SolidWorks 公司于两年间成为CAD/CAM产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得SolidWorks每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。 至此，SolidWorks所遵循的易用、 稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。SolidWorks 的突出特点：SolidWorks 软件功能强大，组件繁多。 SolidWorks 有功能强大、易学易用和技术

8、创新三大特点，这使得 SolidWorks 成为领先的、主流的三维 CAD解决方案。 SolidWorks能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。 SolidWorks不仅提供如此强大的功能，而且对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。在 SolidWorks 中，当生成新零件时，你可以直接参考其他零件并保持这种参考关系。在装配的环境里， 可以方便地设计和修改零部件。 对于超过一万个零部件的大型装配体， SolidWorks 的性能得到极大的提高。SolidWorks可以动态地查看装配体的所有运动，并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测。用智能零件技

9、术自动完成重复设计。智能零件技术是一种崭新的技术，用来完成诸如将一个标准的螺栓装入螺孔中，而同时按照正确的顺序完成垫片和螺母的装配。镜像部件是SolidWorks技术的巨大突破，镜像部件能产生基于已有零作者：第1页共28页枣庄学院三维造型设计部件的新的零部件。 SolidWorks用捕捉配合的智能化装配技术，来加快装配体的总体装配。智能化装配技术能够自动地捕捉并定义装配关系。SolidWorks提供了生成完整的、车间认可的详细工程图的工具。工程图是全相关的，当你修改图纸时，三维模型、各个视图、装配体都会自动更新。从三维模型中自动产生工程图，包括视图、尺寸和标注。增强了的详图操作和剖视图，包括生

10、成剖中剖视图、部件的图层支持、熟悉的二维草图功能、以及详图中的属性管理员。使用RapidDraft技术，可以将工程图与三维零件和装配体脱离，进行单独操作， 以加快工程图的操作， 但保持与三维零件和装配体的全相关。用交替位置显示视图能够方便地显示零部件的不同的位置，以便了解运动的顺序。交替位置显示视图是专门为具有运动关系的装配体而设计的独特的工程图功能。 SolidWorks才提供了一整套完整的动态界面和鼠标拖动控制。“全动感的”的用户界面减少设计步骤，减少了多余的对话框，从而避免了界面的零乱。作者：第2页共28页枣庄学院三维造型设计第 2 章 减速机总体分析蜗轮蜗杆减速机减速机的概念：减速机在

11、原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，把电动机、内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的。蜗轮蜗杆减速机：蜗轮蜗杆减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。减速机的作用主要有：1、降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速机额定扭矩。2、减速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。结构：蜗轮蜗杆减速机基本结构主要由传动零件蜗轮蜗杆、轴、轴承、箱体及其附件所构成。 可分为有三大基本结构部： 箱体、蜗轮蜗杆、轴承与轴

12、组合。箱体是蜗轮蜗杆减速机中所有配件的基座，是支承固定轴系部件、 保证传动配件正确相对位置并支撑作用在减速机上荷载的重要配件。蜗轮蜗杆主要作用传递两交错轴之间的运动和动力，轴承与轴主要作用是动力传递、运转并提高效率。作者：第3页共28页枣庄学院三维造型设计图 2-1减速机示意图本次设计的减速机主要包括端盖、阶梯轴、螺母、套筒等20 个零件组成，分析各个零件的结构形式，在SolidWorks 中采用基本的拉伸、切除、凸台旋转等基本的操作就可以做出零件的建模，最后按照任务要求将主要的三个零件建模转换成二维工程图，并进行尺寸的标注。作者：第4页共28页枣庄学院三维造型设计第 3 章 零件的建模3.1

13、 端盖的建模3.1.1 总体思路的设计如图 1-1 所示底座和我们最熟悉的减速器的箱体类似，所以我们可以按照我们所熟悉的最基本的拉伸、切除等就可以。如图1-2 所示为端盖的二维工程图，总体的思路： 首先，拉伸最下面的底板，第二步在拉伸好的底板上继续拉伸多边形，第三步在拉伸好的多边形上面继续拉伸出圆形凸台，第四步在多边形上拉伸切除出来四个等径圆孔， 第五步在等径孔上再做四个小孔并拉伸切除，第六步前视基准面作为基准，做圆形凸台直径32 并拉伸 5.5mm,第七步以直径32 的圆前面为基准面，画直径11.5 的圆并拉伸切除成形到下一基准面，最后倒圆角，避免加工成品件划伤。图 3-1 端盖图 3-2端

14、盖的二维工程图作者：第5页共28页枣庄学院三维造型设计3.1.2 创建端盖步骤 1：新建文件启动 SolidWorks2012 ，单击菜单栏里的“文件”“新建”命令，或者单击“标准”工具栏中的“新建”按钮，在弹出的“新建SolidWorks 文件”，对话框中，单击“零件” 按钮，然后单击 “确定” 按钮，创建一个新的零件文件夹。步骤 2：绘制草图在“ FeatureManager 设计树”中选择“前视基准面”作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的 “工具”“草图绘制实体”“矩形” 命令，或者单击 “草图”工具栏中的“圆”按钮，绘制三个圆弧（首先做一个直径42 的圆，其次以42 为半径，右侧水平点处

15、为圆心，画直径84 的圆，之后做45 度角，画半径6的圆，与直径 42,84 的圆均相切），剪去多余的线，圆弧连接后的中心在原点，如下图所示。步骤 3：拉伸实体单击菜单栏中的“插入” “凸台 / 基体” “拉伸”命令，或者单击“特征”工具栏中的“拉伸凸台 / 基体”按钮，拉伸生成一个 4mm的近似长方体。如图 3-3 所示：图 3-3 创建底板3.1.3拉伸多边形步骤 1：绘制草图选择上底板面作为基准面作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的 “工具”“草图绘制实体”“圆”命令，或者单击“草图”工具栏中的“圆”按钮，作者：第6页共28页枣庄学院三维造型设计绘制一个直径为28.5 的圆，在一个 45

16、度对角线画半径6 的圆，之后“圆周阵列”命令，剪去多余线条，出现多边形形状。步骤 2：拉伸多边形单击菜单栏中的“插入”“拉伸”命令，或者单击“特征”工具栏中的“拉伸”按钮，系统弹出“拉伸”属性管理器，在深度的文本框里输入 4，然后单击“确定”按钮。如图 3-4 所示：图 3-4 创建多边形3.1.4拉伸上面步骤 1：绘制草图选择拉伸好的多边形上面作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的 “工具”“草图绘制实体” “圆”命令，或者单击“草图”工具栏中的“圆”按钮，绘制一个直径 25 的圆，圆的中心在原点。步骤 2：拉伸实体单击菜单栏中的“插入” “凸台 / 基体” “拉伸”命令，或者单击“特征”工具栏

17、中的“拉伸凸台 / 基体”按钮，拉伸生成一个 3mm的长方体。作者：第7页共28页枣庄学院三维造型设计图 3-5 上端面3.1.5拉伸切除孔步骤 1：绘制草图选择上面作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的“工具” “草图绘制实体” “圆”命令，或者单击“草图”工具栏中的“圆”按钮，一个直径为 37mm 的圆。步骤 2：画四个等径小圆单击菜单栏中的 “插入” “圆”命令，或者单击“特征” 工具栏中的 “圆”按钮，原点处画直径 37 的圆，以 45 度方向做虚线画圆，“菜单”命令找”线性草图阵列“之后点击“圆周阵列”，画圆。步骤 3：拉伸切除做好四个等径小圆后，菜单栏处“特征”找“拉伸切除”命令，出现

18、对话框，切除高度 3.6mm，如图所示。图 3-6 孔的生成（ 5）拉伸小孔单击菜单栏中的“插入”“拉伸切除”命令，或单击“特征”工具栏中的“拉伸切除”按钮，以“前视基准面”为基准做直径4.5mm的圆，之后“拉伸切除”“成形到下一面”5mm，采用如图 3-7 所示：作者：第8页共28页枣庄学院三维造型设计图 3-7 小孔的生成3.1.6加工圆孔步骤 1：绘制草图选择前视作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的“圆”，做直径32 的圆。图 3-8 圆形凸台步骤 2：拉伸切除做直径 21 的圆，之后单击菜单栏中的 “插入” “凸台 / 基体” “切除”命令，或者单击“特征”工具栏中的“切除”按钮，在深度

19、的文本框里输入 5.5mm，切除生成一个直径 21mm的圆，如图所示。图 3-9 直径 21mm圆3.1.7拉伸切除孔选择以直径 21 圆的前面作为基准面，画直径 11.50mm的圆，“菜单” “圆”，之后“特征” “拉伸切除” “成形到下一基准面”。作者：第9页共28页枣庄学院三维造型设计图 3-9 直径 11.50mm圆3.1.8倒圆角“特征”“倒 1mm圆角”图 3-9 倒圆角图 3-10 倒 0.5mm圆角3.1.9倒圆角3.1.10旋转切除选择“上视基准面” “正方形 1mm” “特征” “旋转切除（其中以中心线为旋转轴，旋转角度 360）”作者：第10页共28页枣庄学院三维造型设计

20、图 3-11 旋转切除3.2阶梯轴的建模如图 3-12 所示为阶梯轴二维工程图。阶梯轴在机械中常用来传递动力和扭矩。创建阶梯轴时，首先生成阶梯轴的一段轴径，然后按照图纸尺寸依次进行拉伸，生成其他轴径，接着设计基准面，创建倒角和键槽。图 3-12 阶梯轴二维工程图作者：第11页共28页枣庄学院三维造型设计图 3-13 阶梯轴步骤 1：新建文件在“ FeatureManager 设计树”中选择“前视基准面”作为绘图基准面，然后单击菜单栏中的“工具”“草图绘制实体”“圆”命令，或者单击“草图”工具栏中的“圆”按钮，绘制出圆图形。单击菜单栏中的“插入” “拉伸凸台”命令，或者单击“特征”工具栏中的“拉

21、伸凸台”按钮，系统弹出“拉伸凸台”属性管理器，然后选择拉伸图形，最后按“确定”按钮。生成轴段如图3-14 所示：图 3-14 轴段步骤 2：拉伸凸台以长度 32mm的轴段的端面为基准面。 绘制直径为 15mm的圆，然后单击绐围区右上角的 退出草图” 按钮。单击菜单栏中的 “工具”“草图工具”“拉伸凸台” 命令，或单击 草图工具栏中的 拉伸凸台 “按钮。 系统弹出 “拉伸凸台”属性管理器，然后选择拉伸图形，最后按“确定”按钮。生成轴段如图3-15 所示：作者：第12页共28页枣庄学院三维造型设计图 3-15 阶梯轴段步骤 3：拉伸凸台以长度 32mm的轴段的另一端面为基准面。 绘制直径为 15m

22、m的圆，然后单击绐围区右上角的 退出草图” 按钮。单击菜单栏中的 “工具” “草图工具” “拉伸凸台”命令，或单击 草图工具栏中的 拉伸凸台“按钮。系统弹出“拉伸凸台”属性管理器，然后选择拉伸图形，最后按“确定”按钮。生成轴段如图3-16 所示：图 3-16 阶梯轴段步骤 4：拉伸凸台以长度 10mm的直径为 15mm轴段的端面为基准面。绘制直径为14mm的圆，然后单击绐围区右上角的 退出草图”按钮。单击菜单栏中的“工具”“草图工具”“拉伸凸台”命令，或单击 草图工具栏中的 拉伸凸台“按钮。系统弹出“拉伸凸台”属性管理器，然后选择拉伸图形，最后按“确定”按钮。应用同样的方法做出长度31mm的轴

23、颈为 13mm的轴段，生成轴段如图3-17 所示：作者：第13页共28页枣庄学院三维造型设计图 3-17 阶梯轴步骤 4：倒角在特征界面中，单击菜单栏中的 “工具” “草图工具” “拉伸凸台” 命令，或单击 草图工具栏中的 倒角“按钮。系统弹出“倒角”属性管理器，然后选择各轴段的外圆，距离为 0.5mm，角度为 45 度，最后按“确定”按钮。生成倒角如图 3-18 阶梯轴所示：图 3-18 阶梯轴步骤 5：切削键槽建立基准面并编辑草图，在如图3-19 所示的基准面上画出键槽轮廓，单击菜单栏中的“工具” “草图工具” “拉伸切除”命令，或单击 草图工具栏中的 拉伸切除“按钮。系统弹出“拉伸切除”

24、属性管理器，然后选择拉伸长度为30mm,最后按“确定”按钮。生成键槽如图 3-19 阶梯轴所示：作者：第14页共28页枣庄学院三维造型设计(a)(b)图 3-19 阶梯轴步骤 6：切削键槽建立基准面并编辑草图，在如图3-20 所示的基准面上画出键槽轮廓，单击菜单栏中的“工具”“草图工具”“拉伸切除”命令，或单击 草图工具栏中的 拉伸切除“按钮。系统弹出“拉伸切除”属性管理器，最后按“确定”按钮。生成键槽如图 3-20 所示 :(a)(b)图 3-20 键槽步骤 7：保存文件所有的建模生成之后，单击菜单栏中的“文件”“保存”令，将零件存为阶梯轴。作者：第15页共28页枣庄学院三维造型设计图 3-

25、21 阶梯轴3.3平键平键常用于轴于轴上的传动件之间的可拆卸连接， 用以传递转矩和运动； 当配合件之间要求做轴向运动时， 还可以起导向作用， 结构形式简单。 观察图 3-22 发现该结构是对称结构，图 3-23 是平键的二维工程图，总体的思路是首先绘出大体的外轮廓然后进行拉伸。图 3-22 平键示意图图 3-23 平键二维工程图在“solidworks “设计树”中选择“前视基准面”作为绘图基准面，然后单作者：第16页共28页枣庄学院三维造型设计击菜单栏中的“工具” “草图绘制实体” “直线”命令，或者单击“草图”工具栏中的“直线”按钮，绘制出如图 3-24 所示图形。单击菜单栏中的“插入”“

26、拉伸凸台”命令，或者单击“特征”工具栏中的“拉伸凸台”，即可生成本零件三维视图。图 3-24 草图3.4套筒的建模轴承的配合分外圈和内孔两个配合 , 首先要考虑是外圈主转动还是内圈主转动 . 一般主转动用轻过盈 , 非主转动用动配并压紧端面 , 轴承配合是很讲究的。步骤 1：选择“圆”命令，做直径18.5 和 23.5 的圆。图 3-25 套筒草图步骤 2：选择“特征”“拉伸凸台”，建模如图生成所示。作者：第17页共28页枣庄学院三维造型设计图 3-26 拉伸切除草图3.7其它零件的建模本次设计的减速机共由 22 个零件组成，出了上面介绍的四个零件，对于剩下的 18 零件的生成都很简单， 基本

27、上都应用拉伸、 旋转命令制作成所需的建模，最后保存文件名。具有螺纹特征的螺钉零件17、20、21 建模的生成，主要的操作步骤先拉伸出大体的外轮廓，然后螺纹体的生成。滚珠轴承11 有圆环，小滚珠组成，涡轮3、蜗杆 2 上边有螺纹，先做出大体轮廓后，之后采用螺纹体的生成建模。作者：第18页共28页枣庄学院三维造型设计第 4 章 装配体的生成在所有的零件生成之后， 单击文件新建，选择文件的类型为装配图，在装配文件生成之后。单击工具栏中“插入零部件”命令，浏览文件的所在位置在所有的零件都插入之后，从零件 1 开始装配减速机，单击工具栏中的“配合”命令。基本的配合原则， 对于圆柱相配合的圆面，选择配合方

28、式为同轴心，其它相接触的面直接选择接触配合，在所有的零件配合好后单击“保存”命令，文件名保存为减速机。4.1 新建装配体启动 SolidWorks2010 ，单击菜单栏中的“文件”“新建”命令，或单击“标准”工具栏的“新建”按钮，在弹出的“新建 SolidWorks 文件”对话框中，单击“装配体”按钮，然后单击“确定”按钮，创建一个新的装配体文件。4.2 插入零件在弹出的“开始装配体”属性管理器中单击“浏览”按钮，选择前面创建保存的零件文件夹将其插入生产的零件到装配界面。4.3添加装配关系单击“装配体”工具栏中的“配合”按钮，添加装配关系。选择螺钉21 的端面和端盖 6、9、14 的端面，选择

29、“同轴心”的配合关系，单击“确定”按钮。选择阶梯轴 5、滚珠轴承 11、套筒 16，单击“装配体”工具栏中的“配合”按钮，添加装配关系。选择阶梯轴、滚珠轴承、套筒、大端盖 14，添加“同轴心”配合关系。单击“装配体”工具栏中的“配合”按钮，对于剩余的零件螺纹杆和接触螺母等零件都是采取上述的方法生成， 在所有的零件配合好后单击 “保存”命令，文件名保存为“减速机”。作者：第19页共28页枣庄学院三维造型设计参考文献1 濮良贵 , 纪名刚 . 机械设计 M.7 版. 北京 : 高等教育出版社 ,2002.2 闻邦椿 . 机械设计手册 M.5 版. 北京 : 北京工业出版社 ,2010.3 葛正浩 , 金生蔡 , 小霞等 . SolidWorks2008 典型机械零件设计实训教程 M.北京：化学工业出版社 ,20084 商跃