基于Pro/E的减速器设计与装配

王磊

（牡丹江市林海石油打捞工具有限公司，黑龙江 牡丹江 157000）

基于Pro/E的减速器设计与装配

王磊

（牡丹江市林海石油打捞工具有限公司，黑龙江 牡丹江 157000）

Pro/E软件以其优秀的三维造型功能、强大的参数式设计和统一数据库管理的特点，成为目前国内外机械制造业中应用最广泛的CAD/CAM软件之一。该软件在减速器零部件的三维实体建模和虚拟装配中有着重要的应用。

Pro/E；减速器；设计与装配

减速器在各行各业中广泛地使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的问题。减速器是重要的机械传动设备，它主要用于动力的传递和变换，是最常见的机械产品之一。减速中包括了许多典型的机械零件，如箱体、齿轮、传动轴和轴承等。这些机械零件的设计各有特点，需要综合运用各种实体造型设计方法。而Pro/E所具有的强大机械功能，能够较好地完成这些零件的设计造型工作。减速器的设计中，涉及到箱体类零件的创建方法、齿轮的参数化设计方法、轴承的装配方法、大型组件的装配方法、装配时各个元件间的体积干涉检验方法等，基本涵盖了机械产品设计的全过程。本设计主要是以Pro/E软件为设计平台，以软件中的基本特征创建为主线，实现减速器在Pro/E软件中的三维造型设计、虚拟装配等，以下介绍零件的三维建模和装配过程。

1 渐开线齿轮的三维实体建模

齿轮轴的三维实体建模主要利用如表1、表2所示参数，通过【旋转】、【拉伸】、【圆周阵列】、【倒角】、【切除】操作完成。在这个过程中最难的就是齿廓的画法，在绘制过程中，相关的圆周半径都要与齿数、模数等相关，实现渐开线齿轮的三维实体建模。

表1 二级减速器各级齿轮参数

表2 二级减速器各齿轮的尺寸数据

2 箱盖与箱座的三维实体建模

Pro/E技术可以方便快捷的实现建立基于零件或子装配体的三维模型设计和装配，并且提供了丰富的约束条件可以满足工程实践的要求。建立三维模型在装配体环境下可以很好棣对零件进行编辑和修改，在生产实际中便捷的把立体图转换为工程图，在生产应用中充分利用Pro/E软件进行几何造型设计，进一步利用数控加工设备进行技术加工，可以显著提高减速器的设计制造精密、设计制造质量、设计制造效率，从而缩短产品更新换代生产的整个周期。

箱盖、箱座的三维建模通过【旋转】、【拉伸切除】、【圆周阵列】、【拉伸】、【圆周阵列】、【筋板】、【倒角】完成，如图1、图2所示。

图1 箱座

图2 箱盖

3 利用Pro/E进行减速器零件的虚拟装配及爆炸视图

Pro/E的基本结构能够使利用一些直观的命令，例如“啮合”、“插入”、“对齐”等很容易的就把零件装配起来，同时保持设计意图。Pro/E整个系统建立在统一的数据库上，具有完整而统一的模型。该软件具有强大的装配功能，始终能够保持设计者的设计意图。利用Pro/E进行减速器的三维实体建模和虚拟装配，界面简单、容易操作，可以极大地提高设计效率。

减速器的装配主要通过【插入】、【对齐】、【匹配】等约束来实现。分步骤导入各零件进行装配，过程图、最终结果和爆炸视图如图3所示。

图3 爆炸视图

4 结语

通过认真分析设计要求，开始着手对零部件进行设计计算，主要是各级传动齿轮、轴、轴承、键、箱体等设计计算，并且对齿轮、轴、键等一些重要零件的强度进行了校核。随后根据计算出来的尺寸开始手工画草图，草图绘制完成后，再利用Pro/E计算机辅助设计软件进行齿轮绘制及造型、轴的绘制及造型、各个零部件的绘制造型、箱体的设计造型，并装配成一台二级圆柱直齿轮减速器，至此设计造型过程顺利完成。

王磊（1986-），男，主要研究方向：数控加工。