平键的装配步骤及约束示意图

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【打开】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

因此，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。

注意

可以选择【装配】标签栏内【零部件】面板上的【移动】和【旋转】工具将零件旋转一定的角度，以便于添加约束和观察，最后点击工具栏上的【刷新】按钮即可使得零件恢复原来的位置。

单击【确定】按钮完成第二个配合关系，部件如图10-8所示。

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。

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(www.xing528.com)

向传动轴上装配齿轮

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所示。

图10-9 相切约束示意图

图10-10 插入约束示意图

此时虽然大齿轮已经安装到了传动轴上，但是大齿轮的键槽和安装在传动轴上的键的装配关系还没有设置，正确的情况下平键应该位于大齿轮的键槽中。由于平键已经和传动轴之间存在了正确的装配关系，且大齿轮也已经和传动轴之间有了正确的装配关系，所以如果这时还用类似于向传动轴上安装平键时所用的配合约束、相切约束等装配约束，则会造成零部件过约束而无法装配的问题。其实这时只要规定平键的底面和齿轮键槽的底面平行就完全可以正确的约束齿轮与平键了，因此可以选择【角度】选项的约束方式。

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所示的键槽底面和平键底面（表面有箭头符号），角度设置为180º，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。

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。

装配类型选择为【插入】，选择如图10-13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。

图10-11 添加插入约束后的零件

图10-12 对准角度示意图

图10-13 插入约束示意图

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10-14 另外一端的插入约束示意图

图10-15 装配完毕两个轴承的部件