基于Solid Works的蜗轮蜗杆减速器设计

刘 馥

（盘锦职业技术学院,辽宁 盘锦 124010）

减速器是用于原动机和工作机之间的动力传递装置，在机械化制造中起着不可取代的作用。在减速器的设计领域，采用CAD及其相关技术进行产品设计，可以加快设计进程，缩短设计周期，提高设计品质与可靠性，从而创造良好的经济效益和社会效益。本文针对减速器制造行业的实际情况，应用三维CAD技术及其二次开发技术，基于Solid Works环境，开发了蜗轮蜗杆减速器专用的CAD系统。

1 典型零件的三维建模

1.1 系统的软件环境

本设计研究平台采用美国Solid Works公司推出的基于Windows操作系统开发的机械设计软件Solid Works，可以以拉伸、旋转、扫描、放样等特征形式形成实体[1]。

本系统选择Visual Basic来实现编程，Visual Basic6.0（VB6.0）是 Microsoft Visual Studio系列开发工具之一。VB创建的用户界面灵活、与用户交互性强，而且具有强大的错误处理机构，方便了我们对程序的编制[2]。

1.2 蜗轮蜗杆实体设计

给定设计参数，绘制出蜗轮整体草图，在Solid Works中编辑草图，添加几何关系，旋转凸台，生成蜗轮轮廓实体。用点与样条线逼近的方法，做出渐开线齿形，扫描切除、镜像、阵列，完成蜗轮三维模型（图1）。绘制出蜗杆齿形草图，完成蜗杆三维模型（图2）。

图1 蜗轮三维模型

图2 蜗杆三维模型

1.3 减速箱体的设计

箱体是减速器的主要组成部件，是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。运用拉伸、边角矩形、圆角、切除、阵列等特征，形成箱体的三维模型（图 3）。

图3 箱体三维模型

2 减速器的虚拟仿真装配

虚拟仿真装配，是新兴的虚拟产品开发研究的重要内容。采用虚拟装配技术，能够在设计阶段验证各零件之间的配合和可装配性，确保设计正确性。虚拟装配有助于对产品零部件进行虚拟分析和设计，同时解决零部件从设计到产品出现的技术问题，能够缩短产品开发周期、降低生产成本和优化产品性能的目的[3-4]。

首先进行蜗轮轴部件的装配。

新建一个装配文档，用【插入零部件】，选中“蜗轮轴.part”，第一个插入的零件是固定装配。继续插入零件“键”，选配合按钮，拾取键的下平面和蜗轮轴的大键槽的底平面，点击确定。

继续拾取键的圆弧面与蜗轮轴键槽的圆弧面为“同轴心”，键侧面与蜗轮大键槽的侧面为“平行”。在蜗轮轴上装配键。蜗轮轴上部件上的配合都是基本的配合，不细述。继续添加蜗轮、调整片、锥齿轮、蜗轮垫片、圆螺母、轴承，装配后结果如图4所示。

图4 蜗轮轴总装

图5 减速器装配体图

其他零部件装配不再详述。完成子装配后，按照从下到上的装配顺序完成总装配体（如图5）。

3 结束语

基于Solid Works软件的蜗轮蜗杆减速器三维模型设计以及运动仿真，能够使工程技术人员更加直观地对产品进行评估，同时缩短了设计周期，提高了产品设计效率，这对促进制造业信息化以及其他设备的开发，都有一定的积极意义[5]。

[1]贾爱莲，张世红.基于Solid Works软件的减速器三维设计及运动仿真[J].东华大学学报(自然科学版)，2006，(10):105-108.

[2]周凯旋，罗会信.基于VisualBasic的Solid Works二次开发[J].机械制造，2005，(5):46-48.

[3]陈定芳，罗亚波.虚拟设计[M].北京：机械工业出版社，2002.

[4]沈琛林，陈定方.基于Solid Works的减速器设计及虚拟装配[J].湖北工业大学学报，2007，(8):56-58.

[5]卢小平.面向虚拟装配的装配顺序规划研究[J].系统仿真学报，2003，(1):44 – 47.