Inventor 2012中文版從入門到精通 第10章 減速器裝配

第10章減速器裝配

本章導(dǎo)讀本章主要介紹了減速器部件的總體裝配以及其子部件的裝配過(guò)程，講述了各種裝配約束在實(shí)際裝配過(guò)程中的具體應(yīng)用，以及各種實(shí)用的裝配技巧。10.1傳動(dòng)軸裝配

裝配過(guò)程簡(jiǎn)略如下：裝入所有零件→向傳動(dòng)軸上裝配平鍵→向傳動(dòng)軸上裝配大齒輪→傳動(dòng)軸兩端裝配軸承。如圖10-1裝配過(guò)程所示。

10.1.1裝配流程圖10-1裝配過(guò)程10.1.2裝配效果展示

實(shí)例效果如圖10-2所示。圖10-2裝配效果展示10.1.3裝配步驟

新建文件運(yùn)行Inventor，單擊【快速入門】標(biāo)簽欄【啟動(dòng)】面板上的【新建】工具按鈕，在彈出的【新建文件】對(duì)話框中的【默認(rèn)】選項(xiàng)卡下，選擇【Standard.iam】選項(xiàng)，單擊【確定】按鈕新建一個(gè)部件文件，命名為“傳動(dòng)軸裝配.iam”。裝入所有零件可以選擇在裝配時(shí)首先裝入所有需要的零部件，也可以選擇在需要的時(shí)候才裝入某個(gè)零部件，這里我們一次裝入所有需要的零件。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【零部件】面板上的【放置】工具按鈕，打開【打開】對(duì)話框，可以選擇要裝入的零部件。這里我們選擇裝入的零件有：傳動(dòng)軸一個(gè)（“傳動(dòng)軸.ipt”），大齒輪一個(gè)（“大圓柱齒輪.ipt”），平鍵一個(gè)（“平鍵.ipt”），軸承兩個(gè)（“軸承2.ipt”）。當(dāng)零部件裝入以后，瀏覽器中會(huì)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的圖標(biāo)，如圖10-3裝入所有零件所示。圖10-3裝入所有零件向傳動(dòng)軸上安裝平鍵平鍵的裝配要求是：平鍵同時(shí)和傳動(dòng)軸以及齒輪上的鍵槽配合，使得二者之間沒(méi)有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。下面我們看一下如何向平鍵和傳動(dòng)軸之間添加裝配約束使得二者之間的位置要求能夠與實(shí)際情況相符合。實(shí)際情況下，平鍵安裝在鍵槽中，平鍵必須有三個(gè)面與鍵槽的對(duì)應(yīng)面接觸，才能夠保證安裝的正確性，這三個(gè)面分別是底面，側(cè)面和一端的半圓面，如圖10-4平鍵的三個(gè)接觸面所示。在為平鍵和傳動(dòng)軸之間添加裝配約束的時(shí)候，也是要在這三個(gè)平面上添加約束。圖10-4平鍵的三個(gè)接觸面平鍵的裝配步驟如下：添加鍵槽底面和傳動(dòng)軸對(duì)應(yīng)面之間的配合約束。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【位置】面板上的【約束】工具按鈕，打開【放置約束】對(duì)話框，裝配類型選擇為【配合】選項(xiàng)，然后選擇平鍵的一個(gè)底面和鍵槽的底面作為配合面，如圖10-5裝配示意圖所示，偏移量設(shè)置為零，【方式】選項(xiàng)中選擇【配合】選項(xiàng)即可。單擊【確定】按鈕完成第一個(gè)配合關(guān)系，此時(shí)部件如圖10-6完成第一個(gè)配合關(guān)系所示。圖10-5裝配示意圖圖10-6完成第一個(gè)配合關(guān)系添加約束使得平鍵的一個(gè)側(cè)面與鍵槽的一個(gè)側(cè)面配合。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【位置】面板上的【約束】工具按鈕，打開【放置約束】對(duì)話框，裝配類型選擇為【配合】選項(xiàng)，然后選擇平鍵的一個(gè)側(cè)面和鍵槽的一個(gè)側(cè)面作為配合面，如圖10-7配合示意圖所示，偏移量設(shè)置為零，【方式】選項(xiàng)選擇【配合】選項(xiàng)即可。單擊【確定】按鈕完成第二個(gè)配合關(guān)系，此時(shí)部件如圖10-8添加第二個(gè)配合約束后的零件所示。圖10-7配合約束示意圖圖10-8添加第二個(gè)配合約束后的零件為平鍵的半圓面和鍵槽的半圓面之間添加相切約束。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【位置】面板上的【約束】工具按鈕，打開【放置約束】對(duì)話框，裝配類型選擇為【相切】選項(xiàng)，然后選擇平鍵的一個(gè)半圓面和鍵槽的半圓面作為配合面，如圖10-9相切約束示意圖所示，偏移量設(shè)置為零，相切方式選擇為【內(nèi)邊框】選項(xiàng)，單擊【確定】按鈕完成相切約束，此時(shí)平鍵零件已經(jīng)完全約束在了傳動(dòng)軸零件上。向傳動(dòng)軸上裝配齒輪然后需要將大圓柱齒輪裝配到傳動(dòng)軸上。裝配具有軸或者孔特征的零件的時(shí)候，一個(gè)最好用的裝配方式就是插入裝配，插入裝配不僅僅可以使得軸類零件插入到孔中去，還可以使得兩個(gè)軸的軸線對(duì)齊，或者兩個(gè)孔的中心線對(duì)齊等，同時(shí)插入裝配還可以約束兩個(gè)面之間的配合關(guān)系。在大齒輪的裝配中，需要添加兩個(gè)約束：大齒輪與傳動(dòng)軸之間的約束、大齒輪與平鍵之間的約束。前者保證大齒輪與傳動(dòng)軸的同心關(guān)系和端面配合關(guān)系，后者保證大齒輪的鍵槽與平鍵之間的正確關(guān)系。其具體的裝配步驟是：添加大齒輪和傳動(dòng)軸之間的裝配關(guān)系。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【位置】面板上的【約束】工具按鈕，打開【放置約束】對(duì)話框，裝配類型選擇為【插入】選項(xiàng)，然后選擇如圖10-10插入約束示意圖所示的兩個(gè)圓形端面，偏移量設(shè)置為零，方式選擇為【反向】選項(xiàng)，單擊【確定】按鈕即可完成插入裝配，此時(shí)部件如圖10-11添加插入約束后的零件所示。圖10-9相切約束示意圖圖10-10插入約束示意圖單擊【裝配】標(biāo)簽欄【位置】面板上的【約束】工具按鈕，打開【放置約束】對(duì)話框，裝配類型選擇為【角度】選項(xiàng)，然后選擇如圖10-12對(duì)準(zhǔn)角度示意圖所示的鍵槽底面和平鍵底面（表面有箭頭符號(hào)），角度設(shè)置為180度，方式選擇為【定向角度】選項(xiàng)，單擊【確定】按鈕即可完成對(duì)準(zhǔn)角度裝配，此時(shí)齒輪已經(jīng)完全約束到傳動(dòng)軸上。圖10-11添加插入約束后的零件圖10-12對(duì)準(zhǔn)角度示意圖在傳動(dòng)軸兩端安裝軸承需要向傳動(dòng)軸兩端安裝軸承以便于把傳動(dòng)軸安裝到下箱體上。軸承的安裝比較簡(jiǎn)單，僅用插入約束就可以實(shí)現(xiàn)軸承的正確安裝。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【位置】面板上的【約束】工具按鈕，打開【放置約束】對(duì)話框。圖10-13插入約束示意圖圖10-14另外一端的插入約束示意圖裝配類型選擇為【插入】，選擇如圖10-13插入約束示意圖所示的兩個(gè)圓形端面（有箭頭符號(hào)垂直與該表面），偏移量設(shè)置為零，方式選擇為【反向】即可。單擊【確定】按鈕完成一個(gè)軸承的裝配。對(duì)于另外一端的軸承的裝配，這里不再詳細(xì)講述，圖10-14是約束的示意圖，讀者可以參照該圖自行完成另一個(gè)軸承的裝配。裝配好兩個(gè)軸承的部件如圖10-15所示。此時(shí)傳動(dòng)軸部件已經(jīng)全部裝配完成。圖10-15裝配完畢兩個(gè)軸承的部件10.2小齒輪裝配

新建文件運(yùn)行Inventor，單擊【快速入門】標(biāo)簽欄【啟動(dòng)】面板上的【新建】工具按鈕，在打開的【新建文件】對(duì)話框中的【默認(rèn)】選項(xiàng)卡下，選擇【Standard.iam】選項(xiàng)，單擊【確定】按鈕新建一個(gè)部件文件，命名為“小齒輪裝配.iam”。裝入所有零部件裝入所有需要的零件。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【零部件】面板上的【放置】工具按鈕，打開【打開】對(duì)話框，可以選擇要裝入的零部件。選擇裝入的零件有：小齒輪（“小圓柱齒輪.ipt”），軸承兩個(gè)（“軸承1.ipt”）。添加裝配約束將其中一個(gè)軸承約束到小齒輪軸上。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【位置】面板上的【約束】工具按鈕，彈出【放置約束】對(duì)話框，裝配類型選擇為【插入】，然后選擇如圖10-16插入約束示意圖所示的兩個(gè)圓形端面，偏移量設(shè)置為零，方式選擇為【反向】，單擊【確定】按鈕即可完成插入裝配，此時(shí)部件如圖10-17完成插入約束后的零件所示。將另外一個(gè)軸承裝入到小齒輪的另外一端，也是選擇插入裝配，配合面的選擇如圖10-18另外一端的插入約束示意圖所示，設(shè)置偏移量為零，方式選擇為【反向】即可。此時(shí)小齒輪軸已經(jīng)全部組裝完畢，如圖10-19所示。圖10-16插入約束示意圖圖10-17完成插入約束后的零件圖10-18另外一端的插入約束示意圖圖10-19組裝完畢的小齒輪

10.3減速器總裝配

裝配過(guò)程簡(jiǎn)略如下：裝入下箱體→裝配傳動(dòng)軸→裝配小齒輪→裝配定距環(huán)→裝配箱蓋→裝配油標(biāo)尺和通氣器→裝配端蓋，如圖10-20裝配流程所示。

10.3.1裝配流程

圖10-20裝配流程10.3.2裝配效果展示

實(shí)例效果如圖10-21所示。圖10-21裝配效果展示10.3.3裝配步驟

新建文件運(yùn)行Inventor，單擊【快速入門】標(biāo)簽欄【啟動(dòng)】面板上的【新建】工具按鈕，在打開的【新建文件】對(duì)話框中的【默認(rèn)】選項(xiàng)卡下，選擇【Standard.iam】選項(xiàng)，單擊【確定】按鈕新建一個(gè)部件文件，命名為“減速器裝配.iam”。裝入下箱體裝入部件的第一個(gè)零件，這里我們將下箱體作為第一個(gè)裝入的零件。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【零部件】面板上的【放置】工具按鈕，打開【打開】對(duì)話框，可以選擇要裝入的零部件，這里我們選擇下箱體零件（文件名為“下箱體.ipt”）。單擊【確定】按鈕，則下箱體自動(dòng)放置到部件文件中，單擊右鍵，再打開菜單中選擇【結(jié)束】選項(xiàng)，則完成零件放置。部件環(huán)境中放置的第一個(gè)零部件自動(dòng)添加固定約束，不能用鼠標(biāo)對(duì)其進(jìn)行拖動(dòng)。如果需要零部件可以自動(dòng)拖動(dòng)，可以在零部件上單擊右鍵，去掉右鍵菜單中【固定】選項(xiàng)前面的勾號(hào)就會(huì)取消零部件的固定約束。第一個(gè)零部件的原始坐標(biāo)系與部件文件的原始坐標(biāo)系相重合，裝配傳動(dòng)軸下面進(jìn)行傳動(dòng)軸子部件的裝配。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【零部件】面板上的【放置】工具按鈕，打開【打開】對(duì)話框，選擇傳動(dòng)軸子部件（文件名為“傳動(dòng)軸.iam”），將其裝入到當(dāng)前工作環(huán)境中。實(shí)際情況中傳動(dòng)軸安裝在下箱體的軸承孔中，且傳動(dòng)軸上軸承的一個(gè)側(cè)面與箱體空腔的內(nèi)側(cè)面對(duì)齊，如圖10-22實(shí)際組裝示意圖所示。這種約束條件僅僅用插入約束就可以滿足。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【位置】面板上的【約束】工具按鈕，打開【放置約束】對(duì)話框，裝配類型選擇為【插入】選項(xiàng)，選擇一個(gè)軸承的內(nèi)側(cè)表面和對(duì)應(yīng)的軸承孔的內(nèi)側(cè)表面，如圖10-23插入約束示意圖所示（有箭頭符號(hào)垂直于該表面），偏移量設(shè)置為零，方式選擇為【對(duì)齊】即可。單擊【確定】按鈕完成傳動(dòng)軸的裝配。圖10-22實(shí)際組裝示意圖圖10-23插入約束示意圖裝配小齒輪軸小齒輪的裝配和傳動(dòng)軸的裝配十分類似，所以這里簡(jiǎn)單介紹。裝入小齒輪子部件（文件名為“小圓柱齒輪.iam”）。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【位置】面板上的【約束】工具按鈕，打開【放置約束】對(duì)話框，裝配類型選擇為【插入】選項(xiàng)，選擇一個(gè)軸承的內(nèi)側(cè)表面和對(duì)應(yīng)的軸承孔的內(nèi)側(cè)表面，如圖10-24所示（有箭頭符號(hào)垂直于該表面），偏移量設(shè)置為零，方式選擇為【對(duì)齊】選項(xiàng)即可。單擊【確定】按鈕完成小齒輪的裝配，此時(shí)部件如圖10-25所示。圖10-24插入約束示意圖圖10-25完成小齒輪軸裝配后的部件

安裝定距環(huán)由于軸承和安裝在軸承孔外端的端蓋之間存在間隙，為了防止傳動(dòng)軸在軸向受力而發(fā)生竄動(dòng)，需要在軸承與端蓋之間安裝定距環(huán)，如圖10-26所示。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【零部件】面板上的【放置】工具按鈕，打開【打開】對(duì)話框，選擇兩種不同類型的定距環(huán)零件（文件名為“定距環(huán)1.ipt”和“定距環(huán)2.ipt”），將其裝入到當(dāng)前工作環(huán)境中，每種零件裝入兩個(gè)。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【位置】面板上的【約束】工具按鈕，打開【放置約束】對(duì)話框，裝配類型選擇為【插入】選項(xiàng)，選擇定距環(huán)的一個(gè)側(cè)面和對(duì)應(yīng)裝配位置軸承的一個(gè)側(cè)面作為配合面，如圖10-27所示。圖10-26定距環(huán)裝配示意圖圖10-27插入約束示意圖單擊【確定】按鈕完成一個(gè)定距環(huán)的裝配。其他三個(gè)定距環(huán)的裝配與此類似，故不再詳細(xì)講述。讀者需要注意兩種不同尺寸類型的定距環(huán)需要安裝在與其尺寸相符的軸承孔中。安裝了四個(gè)定距環(huán)的減速器部件如圖10-28所示。

圖10-28安裝四個(gè)定距環(huán)后的部件裝配箱蓋單擊【裝配】標(biāo)簽欄【零部件】面板上的【放置】工具按鈕，打開【打開】對(duì)話框，選擇箱蓋零件（文件名為“箱蓋.ipt”），將其裝入到當(dāng)前工作環(huán)境中。箱蓋與箱體在實(shí)際情況中的裝配要求是其配合表面應(yīng)該吻合，且對(duì)應(yīng)的孔應(yīng)該互相對(duì)齊，以便于螺栓能夠穿過(guò)。在Inventor的裝配中，可以通過(guò)兩個(gè)簡(jiǎn)單的插入約束來(lái)完全的約束箱蓋。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【位置】面板上的【約束】工具按鈕，打開【放置約束】對(duì)話框，裝配類型選擇為【插入】，選擇圖10-29中所示的兩個(gè)對(duì)應(yīng)的孔的表面作為配合面，設(shè)置偏移量為零，方式選擇為【反向】即可，單擊【確定】按鈕完成第一個(gè)插入裝配約束。對(duì)于第二個(gè)插入裝配約束，也是通過(guò)選擇下箱體和箱蓋的對(duì)應(yīng)孔來(lái)完成。對(duì)應(yīng)孔的選擇是任意的，這里我們選擇如圖10-30所示的一對(duì)孔來(lái)進(jìn)行裝配，裝配方法與上一個(gè)插入裝配約束完全相同，這里不再贅訴。裝配了箱蓋后的部件如圖10-31所示。圖10-29插入約束示意圖圖10-30插入約束示意圖圖10-31裝配了箱蓋后的部件裝配油標(biāo)尺和通氣器油標(biāo)尺和通氣器的裝配基本屬于軸類零件和孔的配合裝配，所以可以選擇插入裝配約束來(lái)進(jìn)行裝配。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【零部件】面板上的【放置】工具按鈕，打開【打開】對(duì)話框，選擇油標(biāo)尺和通氣器零件（文件名為“油標(biāo)尺.ipt”和“通氣器.ipt”），將其裝入到當(dāng)前工作環(huán)境中。單擊【裝配】標(biāo)簽欄【位置】面板上的【約束】工具按鈕，打開【放置約束】對(duì)話框，裝配類型選擇為【插入】，選擇圖10-32中所示的零件的端面作為配合表面，設(shè)置偏移量為零，方式選擇為【反向】即可，單擊【確定】按鈕完成插入裝配約束。此時(shí)油標(biāo)尺則被安裝到油標(biāo)尺孔中，如圖10-33所示。圖10-32插入約束示意圖圖10-33安裝油標(biāo)尺后的部件

對(duì)于通氣器零件，也按照類似的方法進(jìn)行裝配即可。圖10-34顯示了添加插入裝配約束時(shí)選擇的零件的端面特征，同時(shí)在【放置約束】對(duì)話框中設(shè)置偏移量為零，方式選擇為【反向】選項(xiàng)即可，單擊【確定】按鈕完成裝配。裝配了通氣器的部件如圖10-35所示。圖10-34插入約束示意圖圖10-35裝配了通氣器的部件裝配端蓋和螺栓端蓋零件與軸承孔相配和，起到密封防塵的作用。端蓋也可以通過(guò)簡(jiǎn)單的插入約束來(lái)進(jìn)