摘 要：現(xiàn)代的機械操作中對減速器的需求較大，促進了產(chǎn)品的更新?lián)Q代，為了充分發(fā)揮減速器在數(shù)控加工、結(jié)構(gòu)展示以及運動分析方面的重要作用，需要對減速器進行模擬設(shè)計。本文筆者從對inventor的概述著手，闡述了基于inventor的齒輪減速器的模擬設(shè)計，目的在于對齒輪減速器的模擬設(shè)計提供借鑒，實現(xiàn)減速器的合理設(shè)計。

關(guān)鍵詞：inventor 齒輪減速器 三維建模 模擬設(shè)計

中圖分類號：TH12 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0077-01

減速器在起重、冶金、石化以及輕工業(yè)等多個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并發(fā)揮了非常重要的作用。隨著經(jīng)濟的進一步發(fā)展，對減速器的需求不斷增長，為了保持減速器行業(yè)的健康發(fā)展，需要對產(chǎn)品進行及時的更新和升級，進而為實現(xiàn)減速器行業(yè)的健康發(fā)展。在對減速器進行更新時，需要借助一定的機械設(shè)計軟件，其中應(yīng)用最廣泛的是inventor軟件，具有關(guān)聯(lián)設(shè)計功能，進而對復(fù)雜的多層次的裝配關(guān)系進行準(zhǔn)確的描述，最終完整準(zhǔn)確的表達設(shè)計構(gòu)思。

1 inventor的基本概述

Inventor是一種三維設(shè)計軟件，能夠直接在Autodesk Inventor的軟件中進行營利分析，并且這一軟件伴隨著集成的數(shù)據(jù)管理軟件，進而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的安全可靠的管理。作為一套集成的、全面的設(shè)計工具，inventor具有明顯的優(yōu)勢，可以進行完整數(shù)字樣機的創(chuàng)建工作，進而用于對設(shè)計的外形、結(jié)構(gòu)和功能進行有效的驗證。在該軟件的支持下，不用依賴物理樣機，降低了制造環(huán)節(jié)的成本。

在產(chǎn)品投產(chǎn)前期，都需要對設(shè)計的結(jié)果進行驗證，這就依賴高昂的代價，然而inventor卻減少了驗證的成本，這是因為inventor具有運動仿真和應(yīng)力分析的能力，并且這種能力是內(nèi)嵌的且易于使用。在數(shù)據(jù)管理軟件的相互配合下，inventor有效的實現(xiàn)了設(shè)計數(shù)據(jù)的交流，加強了制造者與設(shè)計者的溝通協(xié)調(diào)。在這種情況下，利用相應(yīng)的軟件對說有零部件進行管理，可以實現(xiàn)有效數(shù)據(jù)的重復(fù)使用，提高了工作的效率，減少了不必要的浪費。

Inventor軟件的一個重要的功能使運動仿真功能，可以為用戶提供便捷準(zhǔn)確的服務(wù)，確保用戶明確機器的運轉(zhuǎn)情況，進而減少構(gòu)建物理樣機的成本。在運轉(zhuǎn)情況的基礎(chǔ)上，客戶可以添加載荷和運動約束，在運動仿真驗證的設(shè)計中，依靠應(yīng)力分析的無縫集成，實現(xiàn)優(yōu)化零部件設(shè)計的目標(biāo)。

2 基于裝配的關(guān)聯(lián)設(shè)計

對減速器的設(shè)計，包括形狀和大小，必須將容下的齒輪、傳動軸等內(nèi)置零件考慮在內(nèi)，進而保證工作原理的有效運作。因此，設(shè)計者在對零件進行設(shè)計時必須以形狀、尺寸和裝配關(guān)系為依據(jù)，對各種設(shè)計的數(shù)據(jù)進行有效的協(xié)調(diào)和匹配。Inventor軟件是對進行功能模擬的重要軟件，在減速器的模擬設(shè)計中發(fā)揮著不可忽視的作用。

2.1 利用參數(shù)表的關(guān)聯(lián)設(shè)計

如果機器的零部件的設(shè)計參數(shù)相同并且相互關(guān)聯(lián)時，可以利用excel創(chuàng)建數(shù)據(jù)的表格，然后再通過銜接將數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)進行形同設(shè)計參數(shù)的關(guān)聯(lián)。當(dāng)多個零部件共同使用某些數(shù)據(jù)時，一般采用這一關(guān)聯(lián)模式，具有很大的優(yōu)勢，在數(shù)據(jù)發(fā)生變動時，只需要改變數(shù)據(jù)表中最上級的參數(shù)，相關(guān)聯(lián)的模型參數(shù)就會自動的改變，設(shè)計的效率大大的提高。

2.2 利用適應(yīng)技術(shù)的關(guān)聯(lián)設(shè)計

該關(guān)聯(lián)設(shè)計適用于裝配環(huán)境，通過在位創(chuàng)建或者是自適應(yīng)零件實現(xiàn)的，進而利用裝配的約束關(guān)系建立起零部件的相互關(guān)聯(lián)，其裝配關(guān)系簡單明確。當(dāng)然這這一關(guān)聯(lián)設(shè)計具有一定的局限性，在數(shù)據(jù)參數(shù)不確定、裝配關(guān)系復(fù)雜或者是零件數(shù)量過多時，容易發(fā)生錯誤。

2.3 跨零件投影的關(guān)聯(lián)設(shè)計

這一關(guān)聯(lián)設(shè)計是對已有的相關(guān)零件的輪廓實行的跨零件投影的方式，創(chuàng)建本零件的草圖。這一模式中，連接件與被連接件的位置關(guān)系以及幾何尺寸方面方式變化，就會導(dǎo)致連接件的改變。在設(shè)計的構(gòu)思比較清楚、裝配關(guān)系以及輪廓尺寸一定時，一般采用跨零件投影的關(guān)聯(lián)。

3 基于inventor齒輪減速器高效模擬設(shè)計

對齒輪減速器的高效模擬設(shè)計要以齒輪減速器的特點和約束裝配關(guān)系為依據(jù)。齒輪減速器的結(jié)構(gòu)層次復(fù)雜，零部件的種類比較多，單個的建模就會導(dǎo)致重復(fù)工作和效率低下。鑒于齒輪減速器的特點和Inventor軟件的優(yōu)勢，基Inventor的齒輪模擬設(shè)計能夠提高模擬設(shè)計的效率，起到了積極的作用。

3.1 用excel實現(xiàn)設(shè)計關(guān)聯(lián)

在齒輪減速器中，通常是將大圓柱齒輪與轉(zhuǎn)動軸連接起來，完成傳遞運動和扭矩的任務(wù)，兩者的鍵槽寬度和長度與鍵的寬度和長度是一致的，這就方便了將齒輪、傳動軸和鍵的關(guān)聯(lián)，這樣可以利用excel將相同的參數(shù)數(shù)據(jù)進行設(shè)計，但是在表格中對數(shù)據(jù)進行設(shè)計時，一定要遵循Inventor的約定，否則，Inventor不接受錯誤的數(shù)據(jù)信息，后期的工作無法進行。因此，在利用Inventor進行關(guān)聯(lián)設(shè)計時，要確保數(shù)據(jù)符合其要求。在利用excel進行關(guān)聯(lián)設(shè)計時，鍵的規(guī)格尺寸發(fā)生變化，只需打開相應(yīng)的excel表格，進行數(shù)據(jù)的修改即可，具有高效可靠的優(yōu)點。

3.2 箱體箱蓋的設(shè)計關(guān)聯(lián)

對于箱體箱蓋的設(shè)計關(guān)聯(lián)一般采用的是關(guān)聯(lián)投影的方法，在Inventor軟件的作用下，從部件面板中執(zhí)行裝入現(xiàn)有零部件的命令，并將箱體的零件調(diào)出，進而設(shè)置與箱體具有相同結(jié)合面特征的箱蓋。在Inventor軟件系統(tǒng)的幫助下，可以完成箱體和箱蓋的初級造型，加強了二者之間的關(guān)聯(lián)。

總之，Inventor軟件系統(tǒng)憑借著可靠安全高效的優(yōu)勢，在齒輪減速器的建模設(shè)計中發(fā)揮著不可忽視的作用，其特色功能使既要裝配關(guān)系的關(guān)聯(lián)設(shè)計，并且設(shè)計的模式多樣。經(jīng)過分析研究，每種模式都有獨特的優(yōu)勢和局限性，這就需要在模擬設(shè)計中根據(jù)具體的條件和限制，選擇合適的關(guān)聯(lián)設(shè)計，做到靈活應(yīng)用。在Inventor軟件系統(tǒng)的應(yīng)用中，只要根據(jù)零件的特點，有針對性的應(yīng)用適宜的關(guān)聯(lián)設(shè)計，可以達到很好的效果，不僅能夠降低出錯率，還可以縮短設(shè)計的周期，最終實現(xiàn)提高設(shè)計質(zhì)量和效率的目的。

參考文獻

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