基于SolidWorks的轿车空调温度风门控制器参数化设计

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轿车用空调温度风门控制器由蜗杆斜齿轮传动机构、直齿轮传动机构、电机和传感器等组成，要求其结构紧凑、重量轻、传动平稳、噪音低、控制精准等。此控制器总成中采用了塑料斜齿轮与钢制蜗杆啮合传动机构，与传统的蜗杆蜗轮啮合传动相比，蜗杆斜齿轮传动机构具有传动比大、结构简单、加工方便、加工精度高、工业化生产-致性好等优点l，使得其应用诚越加广泛，如汽车座椅、大灯调节器、电机、减速器、碎纸机等。因此对相应的蜗杆斜齿轮传动机构的运用及建模具有重要意义。

对车用空调温度风门控制器进行设计建模 ，其中难点在于建立蜗杆斜齿轮啮合机构，国内目前亦有-些相关研究，-些科研人员采用机械传动试验台对蜗杆斜齿轮传动与蜗杆蜗轮传动进行传动效率的比较试验，通过结果分析了圆柱蜗杆斜齿轮传动代替蜗杆蜗轮传动中的可行i生口。-些科研人员提出了蜗杆斜齿轮啮合传动的建模和分析方法，做出相应的啮合特性分析引。并且计算得出了蜗杆斜齿轮与钢制蜗杆传动的啮合方程，对其进行有限元分析，得到了相应的啮合变形规律14]。-些科研人员讨论了斜齿轮代替蜗轮时需要解决的装配矛盾I51。目前蜗杆斜齿轮啮合及齿轮传动机构的建模设计过程比较繁琐。通过-款轿车空调温度风门控制器为例提出-种基于 SolidWorks软件的参数化设计方法。

2蜗杆斜齿轮啮合原理由蜗轮蜗杆正确啮合条件知，蜗轮的螺旋角与模数应该等于蜗杆的螺旋角与模数，即中间平面内蜗杆与蜗轮的模数和压力角分别相等，蜗轮的端面模数等于蜗杆的轴面模数且为标准值；另外蜗轮的端面压力角应等于蜗杆的轴面压力角且为标准值。斜齿轮与蜗轮不同，斜齿轮-般以法向参数(法向模数、法向压力角)为标准值，其啮合蜗杆的线型为法向直廓蜗杆的延伸渐开线，而蜗轮是以端面参数(端面模数、端面压力角)为标准值，其啮合蜗杆的线型为阿基米德螺旋线(也有延伸渐开线或渐开线)。用斜齿轮代替蜗轮时，-定要协调好两者的关系 。

综上所述，可得蜗杆斜齿轮正确啮合条件为：(1)斜齿轮的端面模数和压力角应分别等于蜗杆的轴面模数和压力角，且均为标准值；来稿日期：2012-05-08基金项目：贵阳市工业振兴科技计划项目[筑科合同(2011101)1-28]；贵州省工业攻关项目[黔科合GY字(2Ol1)3036]作者简介：吴业强，(1989-)，男，贵州黎平人，在读硕士，主要研究方向：机械工程方向；何 峰，(1963-)，男，贵州贵阳人，副教授，硕士生导师，主要研究方向：汽车零部件设计58 机械 设计 与制 造No.3Mar.2013软件内干涉检查工具对设计好的装配模型在 SolidWorks内进行干涉分析，如图6所示。

图5参考齿轮轴孔尺寸设计齿轮轴Fig.5 Reference Gear Shaft Hole Size Design Gear Shaft图6干涉分析Fig.6 Interference Analysis对干涉试验结果进行分析可知，装配体各零部件之间存在的干涉均小于 O.O01mm，符合设计要求。

5结束语阐述了基于SolidWorks的车用空调温度风门控制器各部件的参数化设计过程，利用 SolidWorks插件 Geartrax对齿轮进行三维建模，对小型蜗杆斜齿轮啮合传动机构进行设计。设计后的模型进行干涉检验，得到空调温度风门控制器建模符合设计要求。

所建立车用空调温度风门控制器三维模型为后续结构分析 、噪声分析等提供方便。为车用空调温度风门控制器的设计提供了-种较为简易的方法和参考。