减速器在起重、冶金、石化以及轻工业等多个领域得到了广泛的应用, 并发挥了非常重要的作用。随着经济的进一步发展对减速器的需求不断增长, 为了保持减速器行业的健康发展, 需要对产品进行及时的更新和升级, 进而为实现减速器行业的健康发展。在对减速器进行更新时, 需要借助一定的机械设计软件, 其中应用最广泛的是inventor软件, 具有关联设计功能, 进而对复杂的多层次的装配关系进行准确的描述, 最终完整准确的表达设计构思。
Inventor是一种三维设计软件, 能够直接在Autodesk Inventor的软件中进行营利分析, 并且这一软件伴随着集成的数据管理软件, 进而实现对数据的安全可靠的管理。作为一套集成的、全面的设计工具, inventor具有明显的优势, 可以进行完整数字样机的创建工作, 进而用于对设计的外形、结构和功能进行有效的验证。在该软件的支持下, 不用依赖物理样机, 降低了制造环节的成本。
在产品投产前期, 都需要对设计的结果进行验证, 这就依赖高昂的代价, 然而inventor却减少了验证的成本, 这是因为inventor具有运动仿真和应力分析的能力, 并且这种能力是内嵌的且易于使用。在数据管理软件的相互配合下, inventor有效的实现了设计数据的交流, 加强了制造者与设计者的沟通协调。在这种情况下, 利用相应的软件对说有零部件进行管理, 可以实现有效数据的重复使用, 提高了工作的效率, 减少了不必要的浪费。
Inventor软件的一个重要的功能使运动仿真功能, 可以为用户提供便捷准确的服务, 确保用户明确机器的运转情况, 进而减少构建物理样机的成本。在运转情况的基础上, 客户可以添加载荷和运动约束, 在运动仿真验证的设计中, 依靠应力分析的无缝集成, 实现优化零部件设计的目标。
对减速器的设计, 包括形状和大小, 必须将容下的齿轮、传动轴等内置零件考虑在内, 进而保证工作原理的有效运作。因此, 设计者在对零件进行设计时必须以形状、尺寸和装配关系为依据, 对各种设计的数据进行有效的协调和匹配。Inventor软件是对进行功能模拟的重要软件, 在减速器的模拟设计中发挥着不可忽视的作用。
如果机器的零部件的设计参数相同并且相互关联时, 可以利用excel创建数据的表格, 然后再通过衔接将数据表中的数据进行形同设计参数的关联。当多个零部件共同使用某些数据时, 一般采用这一关联模式, 具有很大的优势, 在数据发生变动时, 只需要改变数据表中最上级的参数, 相关联的模型参数就会自动的改变, 设计的效率大大的提高。
该关联设计适用于装配环境, 通过在位创建或者是自适应零件实现的, 进而利用装配的约束关系建立起零部件的相互关联, 其装配关系简单明确。当然这这一关联设计具有一定的局限性, 在数据参数不确定、装配关系复杂或者是零件数量过多时容易发生错误。
这一关联设计是对已有的相关零件的轮廓实行的跨零件投影的方式, 创建本零件的草图。这一模式中, 连接件与被连接件的位置关系以及几何尺寸方面方式变化就会导致连接件的改变。在设计的构思比较清楚、装配关系以及轮廓尺寸一定时, 一般采用跨零件投影的关联。
对齿轮减速器的高效模拟设计要以齿轮减速器的特点和约束装配关系为依据。齿轮减速器的结构层次复杂, 零部件的种类比较多, 单个的建模就会导致重复工作和效率低下。鉴于齿轮减速器的特点和Inventor软件的优势, 基Inventor的齿轮模拟设计能够提高模拟设计的效率, 起到了积极的作用。
在齿轮减速器中, 通常是将大圆柱齿轮与转动轴连接起来, 完成传递运动和扭矩的任务, 两者的键槽宽度和长度与键的宽度和长度是一致的, 这就方便了将齿轮、传动轴和键的关联, 这样可以利用excel将相同的参数数据进行设计, 但是在表格中对数据进行设计时, 一定要遵循Inventor的约定, 否则, Inventor不接受错误的数据信息, 后期的工作无法进行。因此, 在利用Inventor进行关联设计时, 要确保数据符合其要求。在利用excel进行关联设计时, 键的规格尺寸发生变化, 只需打开相应的excel表格, 进行数据的修改即可, 具有高效可靠的优点。
对于箱体箱盖的设计关联一般采用的是关联投影的方法, 在Inventor软件的作用下, 从部件面板中执行装入现有零部件的命令, 并将箱体的零件调出, 进而设置与箱体具有相同结合面特征的箱盖。在Inventor软件系统的帮助下, 可以完成箱体和箱盖的初级造型, 加强了二者之间的关联。
总之, Inventor软件系统凭借着可靠安全高效的优势, 在齿轮减速器的建模设计中发挥着不可忽视的作用, 其特色功能使既要装配关系的关联设计, 并且设计的模式多样。经过分析研究, 每种模式都有独特的优势和局限性, 这就需要在模拟设计中根据具体的条件和限制, 选择合适的关联设计, 做到灵活应用。在Inventor软件系统的应用中, 只要根据零件的特点, 有针对性的应用适宜的关联设计, 可以达到很好的效果, 不仅能够降低出错率, 还可以缩短设计的周期, 最终实现提高设计质量和效率的目的。
摘要：现代的机械操作中对减速器的需求较大, 促进了产品的更新换代, 为了充分发挥减速器在数控加工、结构展示以及运动分析方面的重要作用, 需要对减速器进行模拟设计。本文笔者从对inventor的概述着手, 阐述了基于inventor的齿轮减速器的模拟设计, 目的在于对齿轮减速器的模拟设计提供借鉴, 实现减速器的合理设计。
关键词：inventor,齿轮减速器,三维建模,模拟设计
[1] 王小玲.基于Inventor的装配与“驱动约束”运动仿真设计法[J].煤矿机械, 2010 (6) .
[2] 许晖.基于Autodesk Inventor的减振器三维建模[J].机械研究, 2009 (11) .
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