采油專用2K-H型減速傳動裝置設(shè)計及三維仿真設(shè)計說明書

1、精品文檔摘要行星減速器是采油螺桿泵采油系統(tǒng)中的重要組成局部，行星齒輪傳動是根據(jù)行星輪系的工作原理來實現(xiàn)機械減速的。數(shù)字化設(shè)計技術(shù)是一種先進的設(shè)計技術(shù)，對這一技術(shù)的應(yīng)用研究將有非常重要的意義。本研究主要是針對采油螺桿泵設(shè)計的減速器系統(tǒng)，在螺桿泵采油系統(tǒng)中由于采油電機輸出功率大、輸入轉(zhuǎn)速高、輸出轉(zhuǎn)速低，要求采用傳動比大，減速器體積小，而且扭矩大的減速器，而行星齒輪減速器由于輸入軸與輸出軸共線，徑向結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，承載能力大；傳動效率高；傳動比擬大；運動平穩(wěn)，抗沖擊和振動的能力較強，這樣行星齒輪減速器能很好的滿足上述要求。本文采油行星減速器采用2K-H類NGW型行星齒輪減速裝置，可以降低井下動力輸

2、出軸的轉(zhuǎn)速，以滿足低速、大扭矩的要求。由于采用了內(nèi)嚙合結(jié)構(gòu)，行星輪位于內(nèi)、外齒輪之間，輸入軸與輸出軸又位于同一軸線上，使其結(jié)構(gòu)非常緊湊。本文完成了減速器的設(shè)計及關(guān)鍵零部件校核以及SolidWorks三維仿真。關(guān)鍵詞：行星減速器；2K-H；齒輪；solidworksAbstractPlanetary gear reducer is an important part of the screw pump oil production system, the planetary gear transmission is according to the working principle of th

3、e planetary gear train to achieve decelerating machinery. Digital design technology is an advanced design technology, the application of this technology research will have a very important significance.This study is mainly aimed at the design of screw pump for oil extraction speed reducer system, in

4、 the screw pump oil production system due to the oil motor output power and input speed is high, the output speed low, adopts the transmission ratio, deceleration device has the advantages of small volume, and the torque of reducer, planet gear reducer due to the input shaft and the output shaft are

5、 collinear, the radial structure is compact, small size, large carrying capacity; high transmission efficiency; transmission; smooth movement and resistance to impact and vibration ability. In this way, the planetary gear reducer can well meet the above requirements.In this paper, the production of

6、planetary gear reducer with NGW 2K-H type planetary gear reducer, can reduce the power output shaft speed, in order to meet the low speed, high torque requirements. In addition, the planet wheel is arranged between the inner and outer gears, the input shaft and the output shaft are arranged on the s

7、ame axis, and the structure is very compact.In this paper, the design of the reducer and the key parts checking and SolidWorks 3D simulation are completed.Keywords:planetary reducer; 2K-H; gear; SolidWorks歡迎下載精品文檔目 錄摘要IAbstractII第一章 引言- 1 -1.1課題的研究背景- 1 -1.2 采油專用減速器的研究現(xiàn)狀- 2 -1.3課題的研究內(nèi)容及意義- 3 -第二章 減速

8、器方案的選擇- 4 -2.1減速裝置的類型分析- 4 -2.1.1 諧波齒輪傳動- 4 -2.1.2 2K-H行星齒輪- 4 -2.1.3 少齒行星輪- 5 -2.2減速器方案的選擇- 6 -2.3行星齒輪減速器的結(jié)構(gòu)特點- 7 -第三章 傳動裝置的總體設(shè)計- 10 -3.1 選擇電動機- 10 -3.2傳動系統(tǒng)的傳動比- 10 -3.3 傳動系統(tǒng)各軸參數(shù)確定- 10 -第四章 減速器傳動零件的設(shè)計- 12 -4.1齒輪的設(shè)計計算與校核- 12 -4.1.1 確定各齒輪的齒數(shù)- 12 -4.1.2 初算中心距和模數(shù)- 12 -齒輪幾何尺寸計算- 14 -齒輪強度校核- 15 -4.2 其他零件

9、的設(shè)計與校核- 20 -行星軸設(shè)計- 20 -輸入軸的設(shè)計- 22 -4.2.3 輸出軸的設(shè)計- 28 -第五章 基于SolidWorks的零部件詳細設(shè)計- 32 -5.1 SolidWorks軟件簡介- 32 -零件設(shè)計模塊- 33 -裝配模塊- 34 -5.1.3 Solidworks建模一般過程- 34 -5.1.4 Solidworks裝配的根本方法- 35 -5.2零部件三維建模- 35 -5.3三維裝配體生成- 36 -5.4三維裝配仿真- 37 -第六章 結(jié) 論- 39 -參考文獻- 40 -致 謝- 42 -附錄47歡迎下載精品文檔第一章 引言1.1課題的研究背景電動采油螺桿泵

10、是一種新型的機械采油系統(tǒng)。該系統(tǒng)既發(fā)揮了地面驅(qū)動螺桿泵能用于桿式泵和電潛泵無法抽采的稠油井、含砂井和低產(chǎn)油井及中后期水驅(qū)油井的獨特優(yōu)點，同時又吸取了電潛泵不使用抽油桿的長處，采用采油電機在井下直接驅(qū)動螺桿泵，是一種新型的采油裝備。螺桿泵是20世紀20年代中期由法國科學(xué)家莫依諾創(chuàng)造的。1930年5月，莫依諾在美國獲得相關(guān)專利，隨后多家企業(yè)開始研制生產(chǎn)螺桿泵，螺桿也開始應(yīng)用于多個領(lǐng)域。20世紀中期，Kois&Myers公司率先在石油工業(yè)中將螺桿泵作為一種新型的人工舉升設(shè)備推向市場。90年代初期，螺桿泵采油得到廣泛應(yīng)用。螺桿泵作為人工舉升設(shè)備，早期是以地面驅(qū)動為主，即通過地面驅(qū)動裝置使抽油桿

11、帶動螺桿泵的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，井液被舉升后，沿著與定子連接的油管被輸送至地面。后來隨著電機技術(shù)、機械加工技術(shù)等的開展，誕生了一種新的石油人工舉升技術(shù)動力源放入油井中，通過電纜供電，帶動螺桿泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)石油的舉升，人們稱之為采油螺桿泵采油技術(shù)。相比于地驅(qū)螺桿泵，采油螺桿泵在能源及原材料的節(jié)約上更加出色，不僅不再有因管桿偏磨導(dǎo)致的斷桿或管漏等故障問題，而且可以適應(yīng)斜井及水平井采油。采油螺桿泵采油系統(tǒng)包括地面和地下兩局部。地下局部由下至上通常應(yīng)包括：采油電機及其保護器、減速器及其保護器、聯(lián)軸器(撓性軸)、螺桿泵、油管等；地面局部包括：井口、接線盒、變壓器、控制屏(變頻器)等；地面局部與地下局部通過采油電

12、纜實現(xiàn)電力傳輸。采油螺桿泵作為石油人工舉升設(shè)備，雖然有眾多優(yōu)點，但是由于螺桿泵只能工作在較低轉(zhuǎn)速，通常為180-500rmin，而采油電機通常為兩極電機，50Hz時的同步轉(zhuǎn)速達至3000rmin，不能直接驅(qū)動采油螺桿泵，必須增加減速裝置。由于采油螺桿泵工作于井下套管當(dāng)中，減速器的尺寸受到限制，大傳動比與大扭矩傳動成為設(shè)計當(dāng)中的矛與盾，使得減速器的設(shè)計難度增大1。當(dāng)前，國內(nèi)外采油螺桿泵生產(chǎn)廠家多采用設(shè)計精度高、有較大傳動比的行星齒輪減速器，這種減速器造價較高，且磨損依然存在，不僅大幅增加了采油螺桿泵系統(tǒng)的本錢，而且其磨損是造成采油螺桿泵運行周期短的重要原因。隨著高速螺桿泵技術(shù)的開展及現(xiàn)代電機設(shè)計

13、技術(shù)的進步，使得采油螺桿泵與采油電機之間通過簡單的減速裝置甚至是不使用減速裝置成為可能。本研究主要是針對電動采油螺桿泵設(shè)計的減速器系統(tǒng)，在螺桿泵采油系統(tǒng)中由于采油電機輸出功率大、輸入轉(zhuǎn)速高、輸出轉(zhuǎn)速低，而且由于螺桿泵置于套管中，而套管內(nèi)腔可以容納的徑向尺寸有限，這就要求采用傳動比大，減速器體積小，而且扭矩大的減速器，而行星齒輪減速器由于輸入軸與輸出軸共線，徑向結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，承載能力大；傳動效率高；傳動比擬大；運動平穩(wěn)，抗沖擊和振動的能力較強，這樣行星齒輪減速器能很好的滿足上述要求。 1.2 采油專用減速器的研究現(xiàn)狀二十世紀九十年代美國、加拿大等國家開始研制帶井下減速器的電動采油螺桿泵。Ce

14、ntiilift公司在1992年末就開始研究設(shè)計，但在減速器方面始終進展不大，后來它們與一家具有齒輪設(shè)計專長的公司合作，成功開發(fā)出9：1的齒輪減速裝置和撓性軸組件。1995年俄克拉荷馬州的Reda公司也與加拿大阿爾伯塔的齒輪制造商共同開發(fā)了一種電動采油螺桿泵，由采油電機、保護器、柔性驅(qū)動裝置和螺桿泵等局部組成，其驅(qū)動裝置可將轉(zhuǎn)速H，降到106 rmin(16：1齒輪減速)或425 rmin(4：l齒輪減速)。Reda公司現(xiàn)有行星齒輪減速器的減速比為4：1和16：l(Centrilift公司有3：1和9：1)，用于“55、“7、“8625套管。推薦輸入速度為2200rmin。齒輪減速器額定推力2

15、67000N的推軸承承受PC泵產(chǎn)生的推力和額定推力為66750N的推軸承，它允許PC泵反轉(zhuǎn)防止轉(zhuǎn)子從定子中脫出。這一特點在泵被砂堵時可用來清砂。使用4：1和16：1減速比的泵的運轉(zhuǎn)速度分別為550rmin和138rmin。齒輪減速器在撓性聯(lián)軸器上有兩個像濾砂網(wǎng)一樣的密封，有助于防止井液進入減速器。撓性聯(lián)軸器的設(shè)計是用來調(diào)整PC泵的偏心振動，用一個六角接頭連接到PC泵的轉(zhuǎn)子上。使其和齒輪減速器軸同心旋轉(zhuǎn)。在我國90年代以前采油電動螺桿泵技術(shù)尚屬空白，1989年石油大學(xué)(華東)萬邦烈教授在勝利油田現(xiàn)河采油廠一口井試驗過采油電動螺桿泵采油技術(shù)，但由于電機的轉(zhuǎn)速太高(2850rmin)，又沒有減速裝置

16、，當(dāng)時的螺桿泵加工工藝也不成熟，螺桿泵在高轉(zhuǎn)速下失效損壞而告失敗。在國內(nèi)，石油大學(xué)等科研單位在80年代就一直跟蹤國外特別是前蘇聯(lián)的技術(shù)開展，并先后申請了采用低速采油電機直接驅(qū)動的電動采油螺桿泵專利(CN2120213U)；90年代中期，遼河油田、華東油田、沈陽新陽機器制造公司也都申請了各自的有關(guān)專利；雖然國內(nèi)采油螺桿泵減速器已有不少成功產(chǎn)品出現(xiàn)并在井下取得成功，但總體來說，電動采油螺桿泵減速器在國內(nèi)處于剛剛起步的試驗階段，技術(shù)還不是很成熟，尚未到達推廣使用26-31。1.3課題的研究內(nèi)容及意義本研究主要涉及采油螺桿泵專用的減速傳動裝置的設(shè)計及三維仿真，該減速裝置可應(yīng)用于井下作業(yè)。電動采油螺桿泵

17、作為一種新型的無桿采油泵，與其他采油設(shè)備相比具有適應(yīng)井液范圍廣、沒有桿柱磨損、易于管理、高效節(jié)能等優(yōu)點，尤其適用于常規(guī)抽油設(shè)備如桿式泵、電潛泵等難于運行的稠油井、含砂井、含氣井、斜井、水平井的采油作業(yè)中，在油田具有較高的實用價值和現(xiàn)實意義。通過對采油減速器優(yōu)化設(shè)計及動力學(xué)分析，大大簡化了采油減速器的優(yōu)化設(shè)計過程，提高了效率；提高了采油減速器的動力性能和工作可靠度。所以，本采油減速器的研究將極大的促進電動采油螺桿泵的開展，而電動采油螺桿泵系統(tǒng)的開展及研制成功，將為油田增產(chǎn)提供一種新型的機械采油設(shè)備，而由此帶來的促使原油增產(chǎn)、降低原油生產(chǎn)中的能源消耗、減少修井工作量等效益更是無法估量，是一項有較好

18、開展前途的高新技術(shù)產(chǎn)品。歡迎下載精品文檔第二章 減速器方案的選擇2.1減速裝置的類型分析從機械傳動理論的角度來看，單螺桿減速器、一般定軸輪系、諧波齒輪傳動、2K-H類NGW型行星輪系、少齒差行星輪系及擺線針輪行星輪系都可以實現(xiàn)軸向減速傳動，但因井下油層套管內(nèi)徑限制，使得可行的減速方案受到了較大局限。單螺桿式減速器是通過螺桿線數(shù)和襯套線數(shù)的齒數(shù)差來進行減速。這種螺桿減速器具有加工精度要求低、徑向尺寸小等優(yōu)點；但這種減速器的螺桿和襯套磨損嚴重、壽命低，螺桿和襯套的加工需要專用機床，不適宜作井下螺桿泵驅(qū)動。一般定軸輪系單級傳動比等于大小齒輪直徑比，傳動比大那么齒輪徑向尺寸大，而減速系統(tǒng)徑向尺寸又受套

19、管內(nèi)徑的限制，因此這種減速器也不適宜作井下螺桿泵驅(qū)動1-5。2.1.1 諧波齒輪傳動諧波齒輪傳動由柔輪、剛輪和波發(fā)生器組成(如圖21所示)，能實現(xiàn)大傳動比傳動，單級傳動傳動比可高達100甚至更高；但不適于大動力傳動，扭矩過大會引起傳動畸變，加工工藝難度也非常大。圖2.1 諧波齒輪傳動根本結(jié)構(gòu)2.1.2 2K-H行星齒輪采用2K-H類NGW型行星齒輪減速裝置(如圖22所示)，可以降低井下動力輸出軸的轉(zhuǎn)速，以滿足低速、大扭矩的要求；由于采用了三個行星輪均布的結(jié)構(gòu)，可使其共同分擔(dān)載荷，同時又使行星輪公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心慣性力得到平衡，從而減小了主軸承內(nèi)的作用力，并使其轉(zhuǎn)動平穩(wěn)。此外，由于采用了內(nèi)嚙合結(jié)構(gòu)，

20、行星輪位于內(nèi)、外齒輪之間，輸入軸與輸出軸又位于同一軸線上，使其結(jié)構(gòu)非常緊湊。圖2.2 2K-H類NGW型行星齒輪減速裝置2.1.3 少齒行星輪詳細DWG圖 紙 請 加：三 二 1爸 爸 五 四 0 六少齒差行星輪系(如圖23所示)傳動比范圍大，結(jié)構(gòu)緊湊，體積及重量小，但效率比NGW型低，且內(nèi)嚙合變位后徑向力較大，使軸承徑向載荷加大，同時嚙合的次數(shù)少，受力情況差，適用于小功率或短期工圖2.3 少齒差行星輪系擺線針輪行星傳動擺線針輪行星傳動(如圖24所示)具有傳動比大、傳動效率高、承載能力高、傳動平穩(wěn)、壽命長及齒廓無干預(yù)等優(yōu)點，但徑向尺寸大，需用專用的機床和刀具加工，工藝復(fù)雜、制造精度要求高。圖2

21、.4 擺線針輪行星傳動2.2減速器方案的選擇行星齒輪傳動的特點是高速、大功率。如對機構(gòu)作新的應(yīng)用，也可以實現(xiàn)低速、大扭矩。還可以實現(xiàn)分流傳動、低應(yīng)力嚙合、工作平衡、高可靠性、同軸傳動，多數(shù)行星機構(gòu)的效率較高。所以在同等工作條件下，與定軸輪系傳動相比，行星齒輪傳動具有體積小、重量輕、效率高、傳遞扭矩大、工作可靠、傳動比大等優(yōu)點，所以得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的是NGW型行星傳動結(jié)構(gòu)。在同樣的功能條件下，與一般減速器相比，外廓尺寸和質(zhì)量減少l/61/2。現(xiàn)在，行星齒輪傳動己到達了較高的水平，圓周速度高達150200m/s，傳遞的功率高達73KW，效率高達98.1。當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的是NGW型行星傳

22、動結(jié)構(gòu)。在螺桿泵采油系統(tǒng)中由于采油電機輸出功率大、輸入轉(zhuǎn)速高、輸出轉(zhuǎn)速低，而且螺桿泵置于套管中，套管內(nèi)腔可以容納的徑向尺寸有限，這就要求采用傳動比大、體積小、扭矩大的減速器，而行星齒輪減速器由于輸入軸與輸出軸共線，徑向結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，承載能力大；傳動效率高；傳動比擬大；運動平穩(wěn)，抗沖擊和振動的能力較強。綜上比擬，采用2K-H類NGW型行星齒輪減速裝置目前最為可行。2.3行星齒輪減速器的結(jié)構(gòu)特點行星齒輪傳動類型很多，NGW型是其中應(yīng)用員普通、最多的一種。NGW的N表示內(nèi)嚙合，W表示外嚙合，G表示內(nèi)外嚙合公用的行星齒輪。NGW型行星齒輪減速器具有多個行星齒輪(每級傳動有35個行星齒輪)、多齒對嚙

23、合、功率分流等特點。因而結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕、為相同承載能力的定軸線普通圓柱齒輪減速器的l/21/3；傳動效率高，單級行星減速器總效率=0.98；傳動比、傳遞功率的范圍大：外齒齒輪采用優(yōu)質(zhì)低碳合金鋼鍛造毛坯，經(jīng)滲碳、淬火，磨齒6級精度，內(nèi)齒齒輪采用中碳合金鋼鍛造毛坯、調(diào)質(zhì)處理或滲氮處理，加工精度7級，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲??；裝配形式、安裝形式多樣、適用面廣?？捎糜谝苯稹⒌V山、運輸、建筑、建材、輕化工、能源等行業(yè)。行星齒輪傳動是根據(jù)行星輪系的工作原理來實現(xiàn)機械減速的。這種減速器具有多分流(多齒嚙合)，低應(yīng)力嚙合(內(nèi)嚙合)、作用力平衡(徑向)、運動多變等特點。所以在同等工作條件下，與定軸輪系傳動相比

24、，行星齒輪傳動具有以下的優(yōu)點：(1)體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大。由于行星齒輪傳動具有功率分流和各中心輪構(gòu)成共軸線式的傳動以及合理地應(yīng)用內(nèi)嚙合齒輪副，因此其結(jié)構(gòu)非常緊湊；由于在中心輪的周圍均勻地分布著數(shù)個行星輪來共同分擔(dān)載荷，從而使得每個齒輪所承受的負荷較小，并允許這些齒輪采用較小的模數(shù)。此外，在結(jié)構(gòu)上充分利用了內(nèi)嚙合承載能力大和內(nèi)齒圈本身的可容體積，從而有利于縮小其外廓尺寸，使其體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)非常緊湊，且承載能力大。一般，行星齒輪傳動的外廓尺寸和質(zhì)量約為普通齒輪傳動的1/3、1/5(即在承受相同的載荷條件下)。本文采油行星減速器采用2K-H類NGW型行星齒輪減速裝置，可以降低井

25、下動力輸出軸的轉(zhuǎn)速，以滿足低速、大扭矩的要求。采油減速器二級局部采用了行星輪均布的結(jié)構(gòu)，可使其共同分擔(dān)載荷，同時又使行星輪公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心慣性力得到平衡，從而減小了主軸承內(nèi)的作用力，并使其轉(zhuǎn)動平穩(wěn)。此外，由于采用了內(nèi)嚙合結(jié)構(gòu)，行星輪位于內(nèi)、外齒輪之間，輸入軸與輸出軸又位于同一軸線上，使其結(jié)構(gòu)非常緊湊。(2)傳動效率高。由于行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)的對稱性，即它具有數(shù)個勻稱分布的行星輪，使得作用于中心輪和轉(zhuǎn)臂軸承中的反作用力能互相平衡，從而有利于到達提高傳動效率的作用。在傳動類型選擇恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)布置合理的情況下，其效率可達0.970.99。(3)傳動比擬大，可以實現(xiàn)運動的合成與分解。只要適中選擇行星齒輪傳動

26、的類型及配齒方案，便可以用少數(shù)幾個齒輪而獲得很大的傳動比。在僅作為傳遞運動的行星齒采油行星齒輪減速器中心輪采用齒輪軸的整體結(jié)構(gòu)，內(nèi)齒輪是采用環(huán)形齒圈的，通過螺紋銷釘與箱體連成一體。對于行星輪的支撐結(jié)構(gòu)由于是長期運行的，大功率和重載荷的行星齒輪傳動，此時采用滑動軸承。轉(zhuǎn)臂的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮到其承載能力，運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性和良好的加工工藝性等，選用雙側(cè)板整體式轉(zhuǎn)臂的剛性較好。為了裝配方便，可采用雙側(cè)板式的轉(zhuǎn)臂。(4)運動平穩(wěn)、抗沖擊和振動的能力較強。由于采用了數(shù)個結(jié)構(gòu)相同的行星輪，均勻地分布于中心輪的周圍，從而可使行星輪與轉(zhuǎn)臂的慣性力相互平衡。同時，也使參與嚙合的齒數(shù)增多，故行星齒輪傳動的運動平穩(wěn)，抵抗沖擊和

27、振動的能力較強，工作較可靠。圖2.5 2K-H行星齒輪傳動機構(gòu)簡化圖如圖2.5所示，a為太陽輪，b為內(nèi)齒輪，c為行星輪，x為轉(zhuǎn)臂，II軸III軸可為輸入輸出軸。當(dāng)II軸為輸入軸時，機構(gòu)整體為減速；當(dāng)III軸為輸入軸時，機構(gòu)整體為加速。第三章 傳動裝置的總體設(shè)計3.1 選擇電動機按工作要求和工作條件選用Y系列鼠籠三相異步電動機。其結(jié)構(gòu)為全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為380V。國內(nèi)外的研究說明，影響采油螺桿泵采油系統(tǒng)效率的因素很多。它不僅受機采設(shè)備和運行參數(shù)的影響，而且還受油井管理水平和井況的影響。假設(shè)想使采油螺桿泵高效運行作業(yè)，在油井管理水平和井況影響一定的情況下，應(yīng)盡量提高各個傳動部件的工作效率，

28、所以，在采油減速器的設(shè)計中，應(yīng)充分考慮傳動機構(gòu)的工作效率和結(jié)構(gòu)的選擇，從而提高整個采油系統(tǒng)的總體效率，節(jié)省能源提高經(jīng)濟效益。采油螺桿泵采油系統(tǒng)是在井下高溫、高壓的環(huán)境下連續(xù)作業(yè)，惡劣的工作條件對采油螺桿泵的可靠性和使用壽命提出了嚴格的設(shè)計要求。在設(shè)計當(dāng)中應(yīng)該充分考慮系統(tǒng)的工況條件，提高系統(tǒng)各個部件的強度和使用壽命，縮短采油螺桿泵系統(tǒng)的泵檢周期，減少維修和保養(yǎng)費用，提高原油開采的經(jīng)濟效益。通常情況下，海上采油平臺要求泵檢周期為6個月，地面采油平臺要求912個月。為了滿足整個系統(tǒng)的使用壽命要求，在采油減速器的類型選擇和結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計中，應(yīng)該采用先進的設(shè)計方法和理論，提高減速器的可靠性和使用壽命25。

29、故確定電機的型號為Y180L-6，額定功率為15KW。3.2傳動系統(tǒng)的傳動比總傳動比=電機滿載轉(zhuǎn)速/工作機轉(zhuǎn)速 即(3-1)3.3 傳動系統(tǒng)各軸參數(shù)確定如圖2.5 2K-H行星齒輪傳動機構(gòu)簡化圖所標(biāo)注：電動機軸為軸, 減速器高速級軸為軸，低速級軸為軸，螺桿泵輸出軸為軸，那么5各軸的轉(zhuǎn)速 3-2各軸的輸入功率3-3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩3-4第四章 減速器傳動零件的設(shè)計行星齒輪減速器結(jié)構(gòu)特點：行星輪軸承安裝在行星輪內(nèi)，行星軸固定在行星架的行星輪軸孔中；輸出軸和行星架通過鍵聯(lián)接其支承軸承在減速器殼體內(nèi)，太陽輪通過聯(lián)軸器與高速軸聯(lián)接，以實現(xiàn)傳動。傳動零件的設(shè)計計算，大致包括：齒輪的設(shè)計計算與校核；軸的設(shè)計計

30、算與校核；軸承的選型與壽命計算；鍵的選擇與強度計算。4.1齒輪的設(shè)計計算與校核4.1.1 確定各齒輪的齒數(shù)據(jù)2K-H型行星傳動的傳動比值和按其配齒計算可求得內(nèi)齒輪b和行星輪c的齒數(shù)和。現(xiàn)考慮到行星齒輪傳動的外廓尺寸較小，應(yīng)選擇中心輪a的齒數(shù)=10和行星輪=3.根據(jù)內(nèi)齒輪4-1對內(nèi)齒輪齒數(shù)進行圓整，同時考慮到安裝條件，取，此時實際的p值與給定的p值稍有變化，但是必須控制在其傳動比誤差的范圍內(nèi)。由于外嚙合采用角度變位的傳動，行星輪c的齒數(shù)應(yīng)按如下公式計算，即(4-4)再考慮到安裝條件為整數(shù)(4-5)故行星輪各齒數(shù)為 Za=10，Zb=70，Zc=28 初算中心距和模數(shù)1齒輪材料、熱處理工藝及制造工

31、藝的選定太陽輪材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，強度極限s=700MPa，屈服極限b=500MPa，齒面硬度為280HBS。由?行星齒輪傳動設(shè)計?P166圖6-13查得齒輪的接觸疲勞極限Hlim=920MPa，圖6-26查得齒輪的彎曲疲勞極限FHlim=350MPa。行星輪材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，強度極限s=700MPa，屈服極限b=500MPa，齒面硬度為240HBS。行星輪齒形為漸開線直齒。最終加工為磨齒，精度為6級。內(nèi)齒圈材料為30CrMnSi，調(diào)質(zhì)處理，強度極限1100MPa，屈服極限900MPa，外表硬度為320HBS。齒形終加工為插齒，精度7級。2減速器的名義輸出轉(zhuǎn)速n2由 得 4-63

32、載荷不均衡系數(shù)Kp查?行星齒輪傳動設(shè)計?，取4齒輪模數(shù)m和中心距a 首先計算太陽輪分度圓直徑：mm (4-7)式中：正號為外嚙合，負號為內(nèi)嚙合；算式系數(shù)；齒數(shù)比使用系數(shù)為；綜合系數(shù)為；太陽輪單個齒傳遞的轉(zhuǎn)矩。(4-8)其中 高速級行星齒輪傳動效率，取=0.99行星輪的數(shù)量齒寬系數(shù)=1450Mpa代入下式得：(4-9)模數(shù)，取模數(shù) m=2.5那么4-10取中心距由于裝置狀況是小齒輪作懸臂布置 故 取計算齒輪齒寬 考慮不可防止的安裝誤差，為了保證設(shè)計齒寬b和節(jié)省材料，一般將小齒輪略為加寬510mm；一般會取小齒輪齒寬等于，大齒輪齒寬這里由于內(nèi)齒輪、太陽輪內(nèi)外嚙合公用行星輪。為了保證三者之間的穩(wěn)定性

33、，選擇取行星輪齒寬20mm，太陽輪、內(nèi)齒輪齒寬15mm。齒輪幾何尺寸計算圖4.1 行星輪結(jié)構(gòu)各齒輪副對于單級的2K-H型的行星齒輪傳動按公式進行幾何尺寸的計算，各齒輪副的計算結(jié)果如下：頂隙系數(shù)：內(nèi)齒輪、行星輪；模數(shù)m=2.5齒輪裝配需滿足4個條件：傳動比條件/鄰接條件/同心條件/安裝條件齒輪強度校核1行星輪結(jié)構(gòu)受力分析首先進行行星齒輪傳動的受力分析，行星齒輪傳動的主要受力構(gòu)件有中心輪、行星輪、轉(zhuǎn)臂、內(nèi)齒輪和行星齒輪軸及軸承等。進行受力分析時，假設(shè)行星齒輪轉(zhuǎn)動為等速旋轉(zhuǎn)，多個行星輪受載均勻，且不考慮摩擦力及構(gòu)件自重的影響。即在輸入轉(zhuǎn)矩的作用下各構(gòu)件處于平衡狀態(tài)。圖4.2 行星輪結(jié)構(gòu)受力分析輸入件

34、所傳遞的轉(zhuǎn)矩T傳遞給太陽輪上，故可得太陽輪小齒輪的轉(zhuǎn)矩 , 式中np為行星輪個數(shù)。對于直齒圓柱齒輪傳動，切向力 4-12徑向力 4-13應(yīng)力循環(huán)次數(shù)Na4-14式中：，為太陽輪相對于行星架的轉(zhuǎn)速。該減速器要求連續(xù)工作10年，每年按330天計算，每天按20小時計算，即。2齒輪強度校核在行星齒輪傳動中，外嚙合的中心輪，如2K-H型傳動中的齒輪a太陽輪，由于它處于輸入軸上，且同時與幾個行星輪相嚙合，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)最多，承受載荷較大，工作條件較差，通常是行星傳動中的薄弱環(huán)節(jié)。故本節(jié)僅列出相嚙合的小齒輪(中心輪)的強度計算過程，大齒輪(行星輪)的計算方法相同，故略。齒面接觸強度校核：a-c傳動強度校核 齒

35、面接觸應(yīng)力： 4-15式中：4-16齒根彎曲應(yīng)力齒根彎曲應(yīng)力：4-17式中：4-18確定強度計算公式中的各種系數(shù):1使用系數(shù)由前面計算太陽輪分度圓直徑時查知=1.252動載荷系數(shù)由小齒輪中心輪相對于轉(zhuǎn)臂行星架的節(jié)點線速度確定，由?行星齒輪傳動設(shè)計?公式6-57可求得查圖6-6，得=1.023齒向載荷分布系數(shù)、接觸強度計算： 彎曲強度計算： 由?行星齒輪傳動設(shè)計?P158查知，如果2K-H型和2Z-X(B)型行星齒輪傳動的內(nèi)齒輪寬度與行星輪分度圓直徑的比值小與或等于1時，那么取齒向載荷分布系數(shù)。4齒間載荷分布系數(shù)、因，精度6級，硬齒面直齒輪，查?行星齒輪傳動設(shè)計?表6-9，得，由該書公式6-63

36、得重合度系數(shù)5節(jié)點區(qū)域系數(shù)按下式計算4-19式中：直齒輪，端面節(jié)圓嚙合角，端面壓力角6彈性系數(shù)查?行星齒輪傳動設(shè)計?表6-10，得 (鋼-鋼)7載荷作用齒頂時的齒形系數(shù)根據(jù)和，查?行星齒輪傳動設(shè)計?圖6-22得8載荷作用齒頂時的應(yīng)力修正系數(shù)查?行星齒輪傳動設(shè)計?圖6-24得9螺旋角系數(shù)、因直齒輪，10齒數(shù)比齒面接觸應(yīng)力：齒根彎曲應(yīng)力：確定許用接觸應(yīng)力的各種系數(shù):1壽命系數(shù)因，查?行星齒輪傳動設(shè)計?圖6-16，得2潤滑系數(shù)取，(40時潤滑油的名義運動粘度)?機械設(shè)計?P234并由?行星齒輪傳動設(shè)計?圖6-17，得=1.123速度系數(shù)因，查?行星齒輪傳動設(shè)計?P170圖6-18，得4粗糙度系數(shù)取齒

37、面，并由查?行星齒輪傳動設(shè)計?圖6-19，得5工作硬化系數(shù)因齒輪為硬齒面，且齒面由?行星齒輪傳動設(shè)計?圖6-20，得6尺寸系數(shù)查?行星齒輪傳動設(shè)計?表6-15，得接觸強度平安系數(shù)查?行星齒輪傳動設(shè)計?表6-11，知可靠性高，符合設(shè)計要求。確定許用彎曲應(yīng)力的各種系數(shù)1壽命系數(shù)因，查?行星齒輪傳動設(shè)計?圖6-31，得2尺寸系數(shù)查?行星齒輪傳動設(shè)計?表6-17，得3相對齒根圓角敏感系數(shù)近似取4齒根外表狀況系數(shù)查?行星齒輪傳動設(shè)計?表6-18，得齒根計算許用彎曲應(yīng)力彎曲強度平安系數(shù)查?行星齒輪傳動設(shè)計?表6-11，知可靠性高，符合設(shè)計要求。故行星齒輪結(jié)構(gòu)強度校核符合要求。4.2 其他零件的設(shè)計與校核4

38、.2.1行星軸設(shè)計7-11相對運動中，每個行星輪軸承受載荷Ft=2Fac=2×2141=2=4282N，當(dāng)行星輪相對于行星架對稱布置時，載荷那么作用在軸跨距的中間。取行星輪與行星架之間的間隙，齒寬b2=20，那么跨距長度。當(dāng)行星輪軸在轉(zhuǎn)臂中的配合選為H7/h6時，就可以把它看成是具有跨距為的雙支點梁。當(dāng)軸較短時，兩個軸承幾乎緊緊地靠著，因此，可以認為軸是沿著整個跨度承受均布載荷下列圖。圖4.3行星輪軸的載荷簡圖危險截面在跨度中間內(nèi)的彎矩?材料力學(xué)?行星輪軸采用40Cr鋼,調(diào)質(zhì)，考慮到可能的沖擊振動，取平安系數(shù);那么許用彎曲應(yīng)力 ,由材料力學(xué)中，彎曲應(yīng)力的強度條件：|對于截面是直徑為d

39、的圓形，那么：故行星輪軸直徑取 其實際尺寸將在選擇軸承時最后確定。2選擇行星輪軸軸承及壽命計算在行星輪內(nèi)安裝兩個軸承，每個軸承上的徑向載荷在相對運動中，軸承外圈的轉(zhuǎn)速考慮到行星輪軸的直徑，以及安裝在行星輪體內(nèi)的軸承，其外廓尺寸將受到限制，故初步選用深溝球軸承根本額定動載荷：根本額定定載荷油?。蝗≥d荷系數(shù)；中等沖擊行星軸上所受徑向力 當(dāng)量動載荷軸承的壽命計算根據(jù)設(shè)計要求，該減速器要求連續(xù)工作10年，每年按330天計算，每天按20小時計算，即。所以設(shè)計決定選用6404型軸承，并把行星輪軸直徑增大到。校核行星輪輪緣厚度是否大于許用值：滿足條件4.2.2輸入軸的設(shè)計1初算軸的最小直徑 初步估算軸的最小

40、直徑，選取軸材料為40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)下表查得。表4-21軸常用幾種材料的及值軸的材料Q235-A、20Q275、354540Cr、35SiMn152520352545355514912613511212610311297續(xù)表2選擇輸入軸聯(lián)軸器根據(jù)傳動裝置的工作條件擬選用LX型聯(lián)軸器,計算轉(zhuǎn)矩為： 式中：K為工況系數(shù)，查機械設(shè)計教材得工作機為帶式運輸機時K為1.21.5，取K=1.5。T為聯(lián)軸器所傳遞的名義轉(zhuǎn)矩，由計算轉(zhuǎn)矩查表選用LX3型聯(lián)軸器其軸孔直徑d為1524mm，選擇半聯(lián)軸器的孔徑為16mm，半聯(lián)軸器的長度L=48mm,半聯(lián)軸器與軸配合轂孔長度L1=84mm,故最后確定減速器高速

41、外伸軸直徑d=16mm；為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，外伸軸長度應(yīng)該比L1=48mm略短一些。3選擇輸入軸軸承及壽命計算根據(jù)估算所得直徑，輪彀寬及安裝情況等條件，軸的結(jié)構(gòu)尺寸可進行草圖設(shè)計。該軸中間一段對稱安裝一對深溝球軸承軸承的壽命計算油?。蝗≥d荷系數(shù)；中等沖擊輸入軸上所受徑向力 當(dāng)量動載荷軸承的壽命計算故該對軸承滿足壽命要求。4輸入軸上鍵的選擇及強度計算平鍵連接傳遞轉(zhuǎn)矩時，其主要失效形式是工作面被壓潰。因此，通常只按工作面上的擠壓應(yīng)力進行強度校核計算。普通平鍵連接的強度條件按下式計算 式中：轉(zhuǎn)矩，；軸頸，mm; 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，此處為鍵的高度，鍵的工作長度，m

42、m,型鍵 ；其中為鍵的長度，為鍵的寬度；許用擠壓應(yīng)力，在這里鍵、軸、輪轂材料為鋼，鍵取45鋼。其許用擠壓應(yīng)力值按輕微沖擊算查相關(guān)資料的由前面計算知輸入軸上的轉(zhuǎn)矩由輸入軸,選用型(圓頭)鍵，其型號為將數(shù)值，鍵連接處的軸頸=22mm代入上式得故該鍵滿足強度要求。輸入軸：減速器高速外伸軸直徑d=16mm；LX3型聯(lián)軸器：孔徑16mm，長度L=45mm，轂孔長度L1=34mm；5輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計：減速器高速外伸軸直徑d=16mm，即A-B軸段直徑為16mm為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，A-B軸段右端需制出一軸肩，故取B-C段的直徑為20mm，半聯(lián)軸器與軸配合轂孔長度L1=34mm,為了保證軸端擋圈只壓

43、在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，外伸軸長度應(yīng)該比L1=34mm略短一些。軸承端蓋的總寬度為20mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑油的要求，取端蓋的外端面與聯(lián)軸器右端面間的距離為,故取。由于選擇的軸承是深溝球軸承，可用雙支點各單向固定的支承。根據(jù)所選的深溝球軸承6210型，故可得。G-F軸段對E-F段安裝的軸承起軸肩定位功能，故取軸徑58mm。M-N段的軸徑及軸長是太陽輪的直徑及輪寬。其余各段的軸徑及軸長按照與箱體裝配之間的距離及與已確定軸徑關(guān)系可確定。6輸入軸上太陽輪的嚙合特性：由前文齒輪齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、精度等級等查?互換性與測量技術(shù)根底?可得下表中。表4-2 齒輪的嚙合特性數(shù)值

44、參數(shù)名稱代號數(shù)值/mm齒距累計總偏差0.021單個齒距極限偏差±0.0075齒廓累計總偏差0.010螺旋線總偏差0.011公法線長度計算公法線長度極限偏差由中心距計算最小法向側(cè)隙計算齒輪箱體制造、安裝誤差引起的側(cè)隙減少量計算齒厚上偏差計算齒厚公差計算齒厚下偏差計算跨齒數(shù) 進一取整，取k=3公法線上下偏差計算公法線長度7輸入軸的載荷分析：圖4.4 力矩圖以圖上所標(biāo)力的方向為正方向，求水平面支反力解得負號表示方向與圖上相反解得負號表示方向與圖上相反表4-3 危險截面B處的參數(shù)值載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M總彎矩扭矩T8輸入軸的強度校核：按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時，通常只校

45、核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面即危險截面B的強度。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力前面選軸的材料為40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，由?機械設(shè)計?課本表15-1查得。因此，故平安。4.2.3 輸出軸的設(shè)計1初算軸的最小直徑在三個行星輪均布的條件下，輪齒嚙合中作用于中心輪上的力是相互平衡的，在輸出軸軸端安裝聯(lián)軸器時，那么輸出軸運轉(zhuǎn)時只承受轉(zhuǎn)矩。輸出軸選用40Cr鋼，其許用剪切應(yīng)力取，即求出輸出軸伸出端直徑2選擇輸出軸聯(lián)軸器根據(jù)傳動裝置的工作條件擬選用計算轉(zhuǎn)矩為：式中：K為工況系數(shù)，查機械設(shè)計教材得工作機為帶式運輸機時K為1.21.5，取K=1.5。T為聯(lián)軸器所傳

46、遞的名義轉(zhuǎn)矩，由計算轉(zhuǎn)矩查表選用LX4聯(lián)軸器其軸孔直徑d為16mm，可滿足電動機的軸徑要求。選擇半聯(lián)軸器的孔徑為20mm，半聯(lián)軸器的長度L=45mm,半聯(lián)軸器與軸配合轂孔長度L1=34mm,故最后確定減速器高速外伸軸直徑d=20mm；外伸軸長度取34mm。3選擇輸出軸軸承及壽命計算由于輸出軸的軸承不承受徑向工作載荷僅承受輸出行星架裝置的自重，所示軸承的尺寸應(yīng)由結(jié)構(gòu)要求來確定。減速器低速外伸軸直徑d=20mm。由于結(jié)構(gòu)特點，輸出軸軸承須兼作行星架軸承。為了太陽輪安裝方便，使太陽輪能通過行星架輪轂中的孔。故按結(jié)構(gòu)要求選用單列深溝球軸承.軸承的壽命計算其參數(shù)為油?。灰驗檩斎胼S軸承選用6210型，滿足

47、壽命要求，輸出軸軸承不承受徑向工作載荷僅承受輸出行星架裝置的自重，故輸出軸軸承選用6216型，應(yīng)該滿足壽命要求。4輸出軸上鍵的選擇及強度計算普通平鍵連接的強度條件按下式計算 同輸入軸上鍵的選擇方法知輸出軸上的轉(zhuǎn)矩由,選用型(圓頭)鍵，其型號為將數(shù)值，許用擠壓應(yīng)力，在這里鍵、軸、輪轂材料為鋼，鍵取45鋼。其許用擠壓應(yīng)力值按輕微沖擊算查相關(guān)資料的這里取較大值代入上式得故該鍵強度不夠，采取雙鍵。兩個平鍵沿周向相隔180°考慮兩個鍵上載荷分配的不均勻性，在強度校核中只按1.5個鍵計算。即雙鍵的工作長度故該雙鍵滿足強度要求。5輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計：為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，A-B軸段右端需制出

48、一軸肩，故取B-C段的直徑為26mm，半聯(lián)軸器與軸配合轂孔長度L1=34mm,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，外伸軸長度應(yīng)該比L1=34mm略短一些。軸承端蓋的總寬度為20mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑油的要求，取端蓋的外端面與聯(lián)軸器右端面間的距離為29mm ,故取B-C長度為49mm。由于選擇的軸承是深溝球軸承，可用雙支點各單向固定的支承。根據(jù)所選的深溝球軸承。M-N段的軸是用來軸向定位行星架，所以軸徑大于太陽輪到行星輪的中心距。其余各段的軸徑及軸長按照與箱體裝配之間的距離及與已確定軸徑關(guān)系可確定。6輸出軸的載荷分析：對于減速器輸出軸所受轉(zhuǎn)矩：7輸出軸的強度

49、校核：由輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計知，軸徑最小局部為外伸端接工作機的那段。故可得抗彎截面系數(shù)：故可得截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料為40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理。由?機械設(shè)計?課本表15-1查得。因此，故平安。第五章 基于SolidWorks的零部件詳細設(shè)計5.1 SolidWorks軟件簡介SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技術(shù)副總裁與CV公司的副總裁發(fā)起，總部位于馬薩諸塞州的康克爾郡Concord,Massachusetts內(nèi)，當(dāng)初所賦予的任務(wù)是希望在每一個工程師的桌面上提供一套具有生產(chǎn)力的實體模型設(shè)計系統(tǒng)。從1995年推出第一套SolidWorks三維機械設(shè)計軟件至今，它已經(jīng)擁有位于全球

50、的辦事處，并經(jīng)由300家經(jīng)銷商在全球140個國家進行銷售與分銷該產(chǎn)品。SolidWorks軟件是世界上第一個基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的開展潮流和趨勢，SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務(wù)狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機平臺CAD系統(tǒng)評比第一名；從1995年至今，已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎，其中僅從1999年起，美國權(quán)威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最正確編輯獎，以表彰Soli

51、dWorks的創(chuàng)新、活力和簡明。至此，SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原那么得到了全面的落實和證明，使用它，設(shè)計師大大縮短了設(shè)計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。在SolidWorks中，用戶可利用配置功能在單一的零件和裝配體文檔內(nèi)創(chuàng)立零件或裝配體的多個變種(即系列零件和裝配體族)，而其多個個體又可以 同時顯示在同一總裝配體中。其它同類軟件無法在同一裝配體中同時顯示一個零件的多個個體，其它同類軟件也無法創(chuàng)立裝配體族。具體應(yīng)用表現(xiàn)在：1設(shè)計中經(jīng)常需要修改和重復(fù)設(shè)計，并需要隨時考查和預(yù)覽同一零部件的不同設(shè)計方案和設(shè)計階段，或者記錄下零部件在不同尺寸時的狀態(tài)或不同的部件組合 方案，而

52、不同的狀態(tài)和方案又可同時在一張工程圖或總裝配體內(nèi)同時顯示出來，因而SolidWorks利用配置很好地捕捉了實際設(shè)計過程中的修改和變 化，滿足了各種設(shè)計需求。2特定的設(shè)計過程如鈑金折彎的狀態(tài)和零件的鑄造毛坯還是加工后的狀態(tài)可從單一零件文檔中瀏覽或描述在同一工程圖中， 其它同類軟件只有通過使用派生零件的方法才能實現(xiàn)。3圖形顯示和性能方面，利用配置功能SolidWorks可通過隱藏/顯示和壓縮等手段實現(xiàn)同一部件的不同個體顯示在同一總裝配體中，而其它同類軟件是無法做到的，即在其它同類軟件的裝配體內(nèi)，一個部件的所有實例必須是相同的。這將大大降低顯示性能。4配置提供了便于創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)化平臺，幫助工

53、程師擴充功能到達了新的高度。SolidWorks的管道設(shè)計模塊就是利用配置管理的功能，工程師只要通過簡單的拖拉操作即可實現(xiàn)自動找出與已有管接頭尺寸完全配合的管道規(guī)格，而無須事先指定相應(yīng)尺寸規(guī)格的管道，也正是基于配置； SolidWorks方便地實現(xiàn)了有孔時自動從標(biāo)準(zhǔn)件庫中找到適宜尺寸的螺栓與之配合，同時又找到相應(yīng)規(guī)格的螺母和墊圈與螺栓配合； SolidWorks之模具模塊也是利用了配置來管理其模架庫；SolidWorks還利用配置技術(shù)創(chuàng)立了一基于INTERNET的三維產(chǎn)品目錄 管理和交付效勞的實時在線3D網(wǎng)站(Partstream.Net); SolidWorks中所提供高級功能如S

54、martparts,柔性化的子裝 配以及交替位置視圖等也都是因為有了配置才有了實現(xiàn)的可能。其它同類軟件的固有結(jié)構(gòu)決定他們不能支持功能強大的配置管理。solidworks是一個大型軟件包，由多個功能模塊組成，每一個功能模塊都有自己獨立的功能。設(shè)計人員可以根據(jù)需要來調(diào)用其中的某一個模塊進行設(shè)計，不同的功能模塊創(chuàng)立的文件有不同的文件擴展名。solidworks主要有草圖繪制、零件設(shè)計、裝配模塊、工程圖模塊、鈑金設(shè)計、模具設(shè)計、運動仿真等。下面就我課題用到的零件設(shè)計、裝配模塊做詳細介紹。5.1.1零件設(shè)計模塊零件模塊用于創(chuàng)立和編輯三維實體模型。在大多數(shù)情況下，創(chuàng)立三維實體模型是使用solidworks

55、軟件進行產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)的主要目的，因此零件模塊也是參數(shù)化實體造型最根本和最核心的模塊。利用solidworks軟件進行三維實體造型的過程，實際上就是使用零件模塊依次進行創(chuàng)立各種類型特征的過程。這些特征之間可以相互獨立，也可以相互之間存在一定的參考關(guān)系，例如各特征之間存在的父子關(guān)系等。在產(chǎn)品的設(shè)計過程中，特征之間的相互關(guān)系是不可防止的，所以最好盡量減少特征之間復(fù)雜的參考關(guān)系，這樣可以方便地對某一特征進行獨立的編輯和修改，而不會發(fā)生意想不到的設(shè)計錯誤。裝配模塊一個產(chǎn)品往往由多個零件組合而成，裝配模塊是用來建立零件間的相對位置關(guān)系，從而形成復(fù)雜的裝配體。具有以下特點：提供了方便的部件定位方法，輕松設(shè)置部件間的位置關(guān)系。系統(tǒng)提供了十幾種配合方式，通過對部件添加多個配合，可以準(zhǔn)確把部件裝配到位；提供了強大的爆炸圖工具，可以方便生成裝配體的爆炸視圖。5.1.3 Solidworks建模一般過程solidworks系統(tǒng)在絕大多數(shù)三維實體建模的過程中，均是首先從而為草圖開始，繪制出二維草繪截面幾何圖形后，通過對