巧用SolidWorks估算齿轮箱润滑油量

马莉

（天津市祥威传动设备有限公司，天津300380）

1 引 言

技术的进步离不开高科技软件的发展，作为现代机械行业设计辅助工具，三维绘图软件越来越多地应用与机械设计领域中，许多三维绘图软件不仅具有绘制三维立体图的功能，还具有基本的分析、计算、仿真等功能，使我们更直观地了解自己所设计产品。本文介绍一种利用SolidWorks 三维绘图软件进行齿轮箱（也可用于其它类型容积的计算）润滑油量的计算方法。

2 背景介绍

齿轮箱的运转需要进行内部啮合部位及各轴轴承的润滑，润滑的方式根据实际情况可采用浸油、飞溅、压力润滑等，大多数齿轮箱在使用时都需要有油位指示，按照油位指示进行润滑油的加注以满足齿轮箱润滑的需求。在齿轮箱出厂前的试运转期间，需要掌握齿轮箱的润滑油量，便于准备试车用油；而对于客户来说，可能需要提前掌握齿轮箱的润滑油量，进行油品的预先采购储备。以往的做法只有在齿轮箱生产试车时，按标注油位加油后统计实际加油量，才能掌握每台齿轮箱的润滑油量数据，比较耗时和费力。现在采用先进绘图手段设计的齿轮箱，可以在完成齿轮箱三维装配图的基础上，顺便估算出润滑油量，以举手之劳获得可靠的数据。

3 具体方法

下面以一种减速机为例，利用SolidWorks 绘图工具进行建模和油量估算的介绍，本例中减速机低速轴下端轴承采用润滑脂润滑，因此低速轴的下端轴承采用独立结构使之与整个减速机箱体的稀油浸油润滑空间分开，形成自己独立油脂润滑的空间，估算润滑脂加注量的步骤如下：

（1）按照实际尺寸参数绘制各零部件，然后组装完成减速机的装配图，装配图中所装配的零部件越齐全，尺寸按实物比例越真实，最后估算出的数值越准确。

图1

（2）将绘制好的装配图由装配体文件格式另存为零件文件格式（*.prt；*.sldprt），便于后面的操作，如图1。

（3）根据预定的油位或准备填充油脂空间的高度位置，确定一个基准面，如图2。

图2

（4）在此基准面内绘制一草图，该草图要将润滑脂填充的空间整体轮廓包络在内，草图的形状可以根据填充空间的形状选择，无论是方形还是圆形，以能包络住整个填充空间在基准面投影的最大轮廓为准。将此草图沿垂直向下方向进行拉伸，形成一个与减速机相交的实体，注意此实体必须能包络住整体的润滑油脂填充空间。此处需要注意的是，拉伸操作时注意不要选“合并结果”选项，如图3。“合并结果”选项会导致新拉伸出的实体与减速机原内部的零部件融为一体，无法进行后续的删减组合操作。

图3

（5）将新拉伸出的实体与减速机所有相交实体做“组合”操作，在“组合”操作中选择以新拉伸实体为主体，减速机各相交实体做要减除测实体，进行“删减”操作，操作后得到一个新的实体形状，该形状即为减速机内部润滑油脂实际需要填充部分，如图4。

图4

提取出相当于润滑油脂填充部分的实体（本例中暂时命名为“组合1”），如图5。

图5

（6）用SolidWorks 自身的评估功能，对提取出的相当于润滑油填充部分的实体进行体积的评估，所得的数值按照单位换算，将mm3（立方毫米）折合成油量单位L（升）即可，如图6。

图6

4 实践验证

通过此种方法，还可以计算齿轮箱润滑油量，根据我们以往做过的一个实例测试，齿轮箱实体装配后试车时按照标注油位的实际注油量为216L，与我们通过SolidWorks 估算出的润滑油数值为215L，相差1L，折合成百分比的话，相差仅0.5%，考虑到人工操作注油时的计数误差，我们可以相信通过三维软件估算出的油量是完全可靠的，且对实际操作是有一定指导意义的。

5 结 语

随着现代科学技术的不断发展进步，我们需要运用新的设计辅助技术为我国的高精产品设计提供保障，此方法不仅仅用于估算齿轮箱润滑油量，还可用于估算不同异形容器的容积，以及容器内放置不同形状物体后的剩余容积的估算，对于各种生产准备等实际应用有着较为重要的意义。

（编辑 明 涛）