Inventor 2012中文版从入门到精通 第10章 减速器装配

第10章减速器装配

本章导读本章主要介绍了减速器部件的总体装配以及其子部件的装配过程，讲述了各种装配约束在实际装配过程中的具体应用，以及各种实用的装配技巧。10.1传动轴装配

装配过程简略如下：装入所有零件→向传动轴上装配平键→向传动轴上装配大齿轮→传动轴两端装配轴承。如图10-1装配过程所示。

10.1.1装配流程图10-1装配过程10.1.2装配效果展示

实例效果如图10-2所示。图10-2装配效果展示10.1.3装配步骤

新建文件运行Inventor，单击【快速入门】标签栏【启动】面板上的【新建】工具按钮，在弹出的【新建文件】对话框中的【默认】选项卡下，选择【Standard.iam】选项，单击【确定】按钮新建一个部件文件，命名为“传动轴装配.iam”。装入所有零件可以选择在装配时首先装入所有需要的零部件，也可以选择在需要的时候才装入某个零部件，这里我们一次装入所有需要的零件。单击【装配】标签栏【零部件】面板上的【放置】工具按钮，打开【打开】对话框，可以选择要装入的零部件。这里我们选择装入的零件有：传动轴一个（“传动轴.ipt”），大齿轮一个（“大圆柱齿轮.ipt”），平键一个（“平键.ipt”），轴承两个（“轴承2.ipt”）。当零部件装入以后，浏览器中会出现对应的图标，如图10-3装入所有零件所示。图10-3装入所有零件向传动轴上安装平键平键的装配要求是：平键同时和传动轴以及齿轮上的键槽配合，使得二者之间没有相对转动。下面我们看一下如何向平键和传动轴之间添加装配约束使得二者之间的位置要求能够与实际情况相符合。实际情况下，平键安装在键槽中，平键必须有三个面与键槽的对应面接触，才能够保证安装的正确性，这三个面分别是底面，侧面和一端的半圆面，如图10-4平键的三个接触面所示。在为平键和传动轴之间添加装配约束的时候，也是要在这三个平面上添加约束。图10-4平键的三个接触面平键的装配步骤如下：添加键槽底面和传动轴对应面之间的配合约束。单击【装配】标签栏【位置】面板上的【约束】工具按钮，打开【放置约束】对话框，装配类型选择为【配合】选项，然后选择平键的一个底面和键槽的底面作为配合面，如图10-5装配示意图所示，偏移量设置为零，【方式】选项中选择【配合】选项即可。单击【确定】按钮完成第一个配合关系，此时部件如图10-6完成第一个配合关系所示。图10-5装配示意图图10-6完成第一个配合关系添加约束使得平键的一个侧面与键槽的一个侧面配合。单击【装配】标签栏【位置】面板上的【约束】工具按钮，打开【放置约束】对话框，装配类型选择为【配合】选项，然后选择平键的一个侧面和键槽的一个侧面作为配合面，如图10-7配合示意图所示，偏移量设置为零，【方式】选项选择【配合】选项即可。单击【确定】按钮完成第二个配合关系，此时部件如图10-8添加第二个配合约束后的零件所示。图10-7配合约束示意图图10-8添加第二个配合约束后的零件为平键的半圆面和键槽的半圆面之间添加相切约束。单击【装配】标签栏【位置】面板上的【约束】工具按钮，打开【放置约束】对话框，装配类型选择为【相切】选项，然后选择平键的一个半圆面和键槽的半圆面作为配合面，如图10-9相切约束示意图所示，偏移量设置为零，相切方式选择为【内边框】选项，单击【确定】按钮完成相切约束，此时平键零件已经完全约束在了传动轴零件上。向传动轴上装配齿轮然后需要将大圆柱齿轮装配到传动轴上。装配具有轴或者孔特征的零件的时候，一个最好用的装配方式就是插入装配，插入装配不仅仅可以使得轴类零件插入到孔中去，还可以使得两个轴的轴线对齐，或者两个孔的中心线对齐等，同时插入装配还可以约束两个面之间的配合关系。在大齿轮的装配中，需要添加两个约束：大齿轮与传动轴之间的约束、大齿轮与平键之间的约束。前者保证大齿轮与传动轴的同心关系和端面配合关系，后者保证大齿轮的键槽与平键之间的正确关系。其具体的装配步骤是：添加大齿轮和传动轴之间的装配关系。单击【装配】标签栏【位置】面板上的【约束】工具按钮，打开【放置约束】对话框，装配类型选择为【插入】选项，然后选择如图10-10插入约束示意图所示的两个圆形端面，偏移量设置为零，方式选择为【反向】选项，单击【确定】按钮即可完成插入装配，此时部件如图10-11添加插入约束后的零件所示。图10-9相切约束示意图图10-10插入约束示意图单击【装配】标签栏【位置】面板上的【约束】工具按钮，打开【放置约束】对话框，装配类型选择为【角度】选项，然后选择如图10-12对准角度示意图所示的键槽底面和平键底面（表面有箭头符号），角度设置为180度，方式选择为【定向角度】选项，单击【确定】按钮即可完成对准角度装配，此时齿轮已经完全约束到传动轴上。图10-11添加插入约束后的零件图10-12对准角度示意图在传动轴两端安装轴承需要向传动轴两端安装轴承以便于把传动轴安装到下箱体上。轴承的安装比较简单，仅用插入约束就可以实现轴承的正确安装。单击【装配】标签栏【位置】面板上的【约束】工具按钮，打开【放置约束】对话框。图10-13插入约束示意图图10-14另外一端的插入约束示意图装配类型选择为【插入】，选择如图10-13插入约束示意图所示的两个圆形端面（有箭头符号垂直与该表面），偏移量设置为零，方式选择为【反向】即可。单击【确定】按钮完成一个轴承的装配。对于另外一端的轴承的装配，这里不再详细讲述，图10-14是约束的示意图，读者可以参照该图自行完成另一个轴承的装配。装配好两个轴承的部件如图10-15所示。此时传动轴部件已经全部装配完成。图10-15装配完毕两个轴承的部件10.2小齿轮装配

新建文件运行Inventor，单击【快速入门】标签栏【启动】面板上的【新建】工具按钮，在打开的【新建文件】对话框中的【默认】选项卡下，选择【Standard.iam】选项，单击【确定】按钮新建一个部件文件，命名为“小齿轮装配.iam”。装入所有零部件装入所有需要的零件。单击【装配】标签栏【零部件】面板上的【放置】工具按钮，打开【打开】对话框，可以选择要装入的零部件。选择装入的零件有：小齿轮（“小圆柱齿轮.ipt”），轴承两个（“轴承1.ipt”）。添加装配约束将其中一个轴承约束到小齿轮轴上。单击【装配】标签栏【位置】面板上的【约束】工具按钮，弹出【放置约束】对话框，装配类型选择为【插入】，然后选择如图10-16插入约束示意图所示的两个圆形端面，偏移量设置为零，方式选择为【反向】，单击【确定】按钮即可完成插入装配，此时部件如图10-17完成插入约束后的零件所示。将另外一个轴承装入到小齿轮的另外一端，也是选择插入装配，配合面的选择如图10-18另外一端的插入约束示意图所示，设置偏移量为零，方式选择为【反向】即可。此时小齿轮轴已经全部组装完毕，如图10-19所示。图10-16插入约束示意图图10-17完成插入约束后的零件图10-18另外一端的插入约束示意图图10-19组装完毕的小齿轮

10.3减速器总装配

装配过程简略如下：装入下箱体→装配传动轴→装配小齿轮→装配定距环→装配箱盖→装配油标尺和通气器→装配端盖，如图10-20装配流程所示。

10.3.1装配流程

图10-20装配流程10.3.2装配效果展示

实例效果如图10-21所示。图10-21装配效果展示10.3.3装配步骤

新建文件运行Inventor，单击【快速入门】标签栏【启动】面板上的【新建】工具按钮，在打开的【新建文件】对话框中的【默认】选项卡下，选择【Standard.iam】选项，单击【确定】按钮新建一个部件文件，命名为“减速器装配.iam”。装入下箱体装入部件的第一个零件，这里我们将下箱体作为第一个装入的零件。单击【装配】标签栏【零部件】面板上的【放置】工具按钮，打开【打开】对话框，可以选择要装入的零部件，这里我们选择下箱体零件（文件名为“下箱体.ipt”）。单击【确定】按钮，则下箱体自动放置到部件文件中，单击右键，再打开菜单中选择【结束】选项，则完成零件放置。部件环境中放置的第一个零部件自动添加固定约束，不能用鼠标对其进行拖动。如果需要零部件可以自动拖动，可以在零部件上单击右键，去掉右键菜单中【固定】选项前面的勾号就会取消零部件的固定约束。第一个零部件的原始坐标系与部件文件的原始坐标系相重合，装配传动轴下面进行传动轴子部件的装配。单击【装配】标签栏【零部件】面板上的【放置】工具按钮，打开【打开】对话框，选择传动轴子部件（文件名为“传动轴.iam”），将其装入到当前工作环境中。实际情况中传动轴安装在下箱体的轴承孔中，且传动轴上轴承的一个侧面与箱体空腔的内侧面对齐，如图10-22实际组装示意图所示。这种约束条件仅仅用插入约束就可以满足。单击【装配】标签栏【位置】面板上的【约束】工具按钮，打开【放置约束】对话框，装配类型选择为【插入】选项，选择一个轴承的内侧表面和对应的轴承孔的内侧表面，如图10-23插入约束示意图所示（有箭头符号垂直于该表面），偏移量设置为零，方式选择为【对齐】即可。单击【确定】按钮完成传动轴的装配。图10-22实际组装示意图图10-23插入约束示意图装配小齿轮轴小齿轮的装配和传动轴的装配十分类似，所以这里简单介绍。装入小齿轮子部件（文件名为“小圆柱齿轮.iam”）。单击【装配】标签栏【位置】面板上的【约束】工具按钮，打开【放置约束】对话框，装配类型选择为【插入】选项，选择一个轴承的内侧表面和对应的轴承孔的内侧表面，如图10-24所示（有箭头符号垂直于该表面），偏移量设置为零，方式选择为【对齐】选项即可。单击【确定】按钮完成小齿轮的装配，此时部件如图10-25所示。图10-24插入约束示意图图10-25完成小齿轮轴装配后的部件

安装定距环由于轴承和安装在轴承孔外端的端盖之间存在间隙，为了防止传动轴在轴向受力而发生窜动，需要在轴承与端盖之间安装定距环，如图10-26所示。单击【装配】标签栏【零部件】面板上的【放置】工具按钮，打开【打开】对话框，选择两种不同类型的定距环零件（文件名为“定距环1.ipt”和“定距环2.ipt”），将其装入到当前工作环境中，每种零件装入两个。单击【装配】标签栏【位置】面板上的【约束】工具按钮，打开【放置约束】对话框，装配类型选择为【插入】选项，选择定距环的一个侧面和对应装配位置轴承的一个侧面作为配合面，如图10-27所示。图10-26定距环装配示意图图10-27插入约束示意图单击【确定】按钮完成一个定距环的装配。其他三个定距环的装配与此类似，故不再详细讲述。读者需要注意两种不同尺寸类型的定距环需要安装在与其尺寸相符的轴承孔中。安装了四个定距环的减速器部件如图10-28所示。

图10-28安装四个定距环后的部件装配箱盖单击【装配】标签栏【零部件】面板上的【放置】工具按钮，打开【打开】对话框，选择箱盖零件（文件名为“箱盖.ipt”），将其装入到当前工作环境中。箱盖与箱体在实际情况中的装配要求是其配合表面应该吻合，且对应的孔应该互相对齐，以便于螺栓能够穿过。在Inventor的装配中，可以通过两个简单的插入约束来完全的约束箱盖。单击【装配】标签栏【位置】面板上的【约束】工具按钮，打开【放置约束】对话框，装配类型选择为【插入】，选择图10-29中所示的两个对应的孔的表面作为配合面，设置偏移量为零，方式选择为【反向】即可，单击【确定】按钮完成第一个插入装配约束。对于第二个插入装配约束，也是通过选择下箱体和箱盖的对应孔来完成。对应孔的选择是任意的，这里我们选择如图10-30所示的一对孔来进行装配，装配方法与上一个插入装配约束完全相同，这里不再赘诉。装配了箱盖后的部件如图10-31所示。图10-29插入约束示意图图10-30插入约束示意图图10-31装配了箱盖后的部件装配油标尺和通气器油标尺和通气器的装配基本属于轴类零件和孔的配合装配，所以可以选择插入装配约束来进行装配。单击【装配】标签栏【零部件】面板上的【放置】工具按钮，打开【打开】对话框，选择油标尺和通气器零件（文件名为“油标尺.ipt”和“通气器.ipt”），将其装入到当前工作环境中。单击【装配】标签栏【位置】面板上的【约束】工具按钮，打开【放置约束】对话框，装配类型选择为【插入】，选择图10-32中所示的零件的端面作为配合表面，设置偏移量为零，方式选择为【反向】即可，单击【确定】按钮完成插入装配约束。此时油标尺则被安装到油标尺孔中，如图10-33所示。图10-32插入约束示意图图10-33安装油标尺后的部件

对于通气器零件，也按照类似的方法进行装配即可。图10-34显示了添加插入装配约束时选择的零件的端面特征，同时在【放置约束】对话框中设置偏移量为零，方式选择为【反向】选项即可，单击【确定】按钮完成装配。装配了通气器的部件如图10-35所示。图10-34插入约束示意图图10-35装配了通气器的部件装配端盖和螺栓端盖零件与轴承孔相配和，起到密封防尘的作用。端盖也可以通过简单的插入约束来进