基于UG的減速箱體三維設(shè)計(jì)

曾正 高知豐

摘 要：減速箱是大部分行走機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵部件，它起到改變力矩，平緩變速，適應(yīng)不同工況的作用，隨著制造技術(shù)提高，現(xiàn)代減速箱大大提高了傳動(dòng)效率，降低了噪聲。本文基于大型設(shè)計(jì)軟件UG，對(duì)減速箱從草圖到實(shí)體的設(shè)計(jì)過(guò)程，加快了開發(fā)產(chǎn)品的效率，節(jié)約了成本，為產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了數(shù)據(jù)支持。

關(guān)鍵詞： UG建模 產(chǎn)品設(shè)計(jì)

一、前言

UG軟件可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體、曲線曲面的構(gòu)建，功能非常強(qiáng)大。任臘春等人，基于UG軟件實(shí)現(xiàn)風(fēng)力機(jī)葉片的建模，應(yīng)用UG自由曲面的功能，采用樣條曲線，制作了葉片的空間截面形狀，再通過(guò)工具操作實(shí)現(xiàn)葉片的建模。馮彬等人，采用參數(shù)化建模，結(jié)合UG的二次開發(fā)技術(shù)、COM組件技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)了帶式輸送機(jī)部件建模，提高了生產(chǎn)效率。蘇金英等人，利用UG的強(qiáng)大建模功能，尋找了另一種加強(qiáng)筋的建模方法，為相關(guān)設(shè)計(jì)提供了技術(shù)支持。

二、減速箱上蓋設(shè)計(jì)

本文為某型機(jī)械減速箱進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先，在UG NX10.0里，新建文件，點(diǎn)擊UG里面的“草圖”，自動(dòng)選擇作圖界面，選擇“矩形”畫出如圖1（a）所示矩形，長(zhǎng)寬分別為500mm、400mm。

以此草圖為基礎(chǔ)，點(diǎn)擊特征造型里的“拉伸”，拉伸深度為130mm，形成變速箱主體三維模型，再點(diǎn)擊，拉伸后的上表面，點(diǎn)擊草圖作另一矩形，同樣進(jìn)行拉伸，但此時(shí)進(jìn)行負(fù)拉伸，和已有實(shí)體進(jìn)行布爾求差操作，最終圖形如圖1（b）所示。

以圖1主視面為草圖進(jìn)行操作，作一矩形，然后再進(jìn)行拉伸。以此拉伸圖外表面為草圖，進(jìn)行半圓操作，然后，進(jìn)行 “負(fù)拉伸”與此凸出實(shí)體進(jìn)行布爾差運(yùn)算，得到實(shí)體圖形如圖2（a）所示。同樣的道理，以主體短邊所對(duì)應(yīng)平面為草圖，進(jìn)行草圖設(shè)計(jì)，作一矩形，矩形的長(zhǎng)寬分別為240mm、70mm。矩形分布在短邊平面中間，靠上邊對(duì)齊。草圖完成后再進(jìn)行拉伸操作，最后做一基準(zhǔn)平面，在主體中部。點(diǎn)擊拉伸矩形實(shí)體，再點(diǎn)擊“鏡像幾何體”，以剛才作的基準(zhǔn)平面為對(duì)稱軸，作一對(duì)稱實(shí)體，最后的完成圖如圖2（b）所示。

對(duì)圖2（b）進(jìn)行邊倒圓，點(diǎn)擊UG中“邊倒圓”命令，依次點(diǎn)擊實(shí)體四圓最外豎線，同時(shí)點(diǎn)擊凸起外圍豎線，最終邊倒圓成形，并且在其中短邊凸起進(jìn)行草圖繪制，制作封閉半圓。減速箱上蓋主體成形，但還需要設(shè)計(jì)螺栓鎖緊孔。如圖3所示，先點(diǎn)擊實(shí)體6，在該視圖下的上表面。以此作為草圖界面，先在前端凸起平面，對(duì)稱畫兩個(gè)直徑為30的圓，然后在左端凸起，同樣畫兩個(gè)直徑為30的圓，以做好的基準(zhǔn)面為對(duì)稱面，畫出對(duì)稱的圓。

三、減速箱下蓋設(shè)計(jì)

減速箱下蓋設(shè)計(jì)原理與上蓋相同，然而下蓋還有一些局部特征需要完善，下蓋底部有四個(gè)支撐腳。作圖步驟如下：以下底面為草圖作四個(gè)以倒圓相對(duì)齊的圓，然后進(jìn)行拉伸命令操作，最后需要把這支撐腳和上部實(shí)體變?yōu)橐粋€(gè)整體，通過(guò)命令合并可以操作完成如圖4所示。

四、減速箱的渲染與裝配

減速箱在裝配之前先進(jìn)行著色，以區(qū)分上蓋和下蓋，并且使整個(gè)零件更加美觀和立體。上蓋以蓋紅色（如左邊圖）為主色，下蓋以藍(lán)色（如右邊圖）為主。如圖5所示。

裝配組合是減速箱最后的設(shè)計(jì)，UG軟件提供了強(qiáng)大的裝配模塊。在下蓋界面，點(diǎn)擊“裝配”，然后點(diǎn)擊添加組件，調(diào)用之前已經(jīng)畫完的上蓋，從裝配菜單下點(diǎn)擊約束，進(jìn)行“面接觸”和“同心”約束，最終設(shè)計(jì)的減速箱效果如圖6所示。

五、結(jié)論

基于UG軟件對(duì)某型減速箱進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，提高了設(shè)計(jì)效率，增強(qiáng)了設(shè)計(jì)方法，虛擬設(shè)計(jì)能夠最大限度降低產(chǎn)品從設(shè)計(jì)至成品的次品率。

參考文獻(xiàn)

[1]任臘春，張禮達(dá).基于UG的風(fēng)力機(jī)葉片參數(shù)化建模方法研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2008（05）：58—59.

[2]馬樹煥.井下煤炭運(yùn)輸帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方式的應(yīng)用研究[J].煤礦機(jī)械，2017，38（6）：143—145.