機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文基于Solidworks的軸承架三維模擬仿真全套圖紙SW三維
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1、目目 錄錄1 緒論 .12 模擬仿真概述 .12.1 模擬仿真概念 .12.2 模擬仿真在中國(guó)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與機(jī)遇.12.3 模擬仿真在機(jī)械系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)方法 .23 SOLIDWORKS 概述 .24 基于 SOLIDWORKS 的軸承架模擬仿真設(shè)計(jì)實(shí)例.34.1 軸承架的零件圖的實(shí)體建模過(guò)程及步驟 .34.1.1 帶輪的三維實(shí)體建模 .44.1.2 軸架的三維實(shí)體建模 .64.1.3 軸的三維實(shí)體建模.84.1.4 軸襯的三維實(shí)體建模 .94.1.5 墊圈的三維實(shí)體建模 .114.1.6 標(biāo)準(zhǔn)件 .124.2 軸承架的裝配圖的裝配過(guò)程及步驟 .124.3 軸承架動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程及步驟.144.2
2、.1 爆炸圖制作過(guò)程及步驟.144.2.2 動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程及步驟.195 結(jié)論.20致謝.21參考文獻(xiàn).211 1 緒論緒論模擬仿真4技術(shù)得以發(fā)展的主要原因是它帶來(lái)了重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。模擬仿真的應(yīng)用大致可分為:對(duì)已有系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)采用仿真技術(shù);對(duì)尚未有的系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)采用仿真技術(shù);在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),利用仿真模型作為觀測(cè)器,給用戶(hù)提供有關(guān)系統(tǒng)過(guò)去的、現(xiàn)在的、甚至是未來(lái)的信息,以便用戶(hù)實(shí)時(shí)作出正確的決策;在系統(tǒng)運(yùn)行前,利用仿真模型作為預(yù)測(cè)器,向用戶(hù)提供系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)后,可能產(chǎn)生什么現(xiàn)象,以便用戶(hù)修訂計(jì)劃或決策;利用仿真模型作為訓(xùn)練器,訓(xùn)練系統(tǒng)操縱人員或管理人員。此外,在工程領(lǐng)域仿真技術(shù)還可以降低系統(tǒng)的
3、研制成本,可以提高系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、調(diào)試和訓(xùn)練過(guò)程的安全。目前,隨著仿真技術(shù)的發(fā)展,中國(guó)仿真市場(chǎng)增長(zhǎng)異常迅猛,在某些方面達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。但總體技術(shù)水平,特別是應(yīng)用水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有差距。全套圖紙,加全套圖紙,加 153893706153893706SolidWorks1以其優(yōu)異的三維設(shè)計(jì)功能 ,操作簡(jiǎn)單等一系列的優(yōu)點(diǎn) ,極大地提高了設(shè)計(jì)效率。利用 SolidWorks 不僅可以生成二維工程圖,而且可以生成三維零件,實(shí)現(xiàn)零件的三維實(shí)體建模。用戶(hù)還可以利用其配置功能,通過(guò)改變?cè)慵P偷某叽?,生成一系列新的零件。?jù)于此,本文重點(diǎn)介紹基于 Solidworks 的軸承架的模擬仿真。運(yùn)用Solidwo
4、rks 的三維模擬仿真功能,建立軸承架的零件三維實(shí)體圖,然后經(jīng)過(guò)裝配形成軸承架裝配體,從而可對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析,繪制出爆炸圖和動(dòng)畫(huà)圖。2 2 模擬仿真概述模擬仿真概述2.12.1 模擬仿真概念模擬仿真概念 模擬仿真5的意思就是用模型(物理模型或數(shù)學(xué)模型)來(lái)模仿實(shí)際系統(tǒng),代替實(shí)際系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究。事實(shí)上,習(xí)慣定義的模擬仿真,即用模型來(lái)模仿實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究,從來(lái)就是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的常用技術(shù)手段。2.22.2 模擬仿真在中國(guó)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模擬仿真在中國(guó)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與機(jī)遇現(xiàn)狀與機(jī)遇 仿真作為信息時(shí)代除理論推導(dǎo)和科學(xué)試驗(yàn)之外的第三門(mén)新型科研方法,其技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品的研究、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)
5、、測(cè)試、生產(chǎn)、培訓(xùn)、使用、維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)。隨著仿真技術(shù)的發(fā)展,仿真產(chǎn)業(yè)儼然已經(jīng)成為具有相當(dāng)規(guī)模的新型產(chǎn)業(yè),并廣泛應(yīng)用于國(guó)防、能源、電力、交通、物流、教育、航天航空、工業(yè)制造、生物醫(yī)學(xué)、醫(yī)療、石油化工、船舶、汽車(chē)、電子產(chǎn)品、虛擬儀器、農(nóng)業(yè)、體育、娛樂(lè)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、環(huán)境及安全科學(xué)等等領(lǐng)域。國(guó)仿真產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r如何?2007 中國(guó)(上海)國(guó)際仿真工業(yè)展覽會(huì)組委會(huì)曾歷時(shí)兩年做過(guò)一次“中國(guó)仿真產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀”的市場(chǎng)調(diào)查,調(diào)查顯示中國(guó)仿真市場(chǎng)存在如下特點(diǎn): 1、科技含量高、市場(chǎng)潛力大、學(xué)術(shù)性強(qiáng)是目前中國(guó)仿真市場(chǎng)的主要特點(diǎn); 2、仿真屬于高科技領(lǐng)域,企業(yè)主要集中在國(guó)內(nèi)大中型城市; 3、中國(guó)仿真市場(chǎng)目前主要銷(xiāo)售
6、市場(chǎng)仍然集中在國(guó)內(nèi); 4、中國(guó)仿真企業(yè)普遍年輕,其中尤以 19902000 年及 2004 年后為主; 5、從事仿真技術(shù)的企業(yè)普遍抱著樂(lè)觀態(tài)度,對(duì)仿真行業(yè)市場(chǎng)容量擴(kuò)大抱有信心,目前需求主要是市場(chǎng)潛力開(kāi)發(fā)及新技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù),行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)一般。近年來(lái),隨著仿真技術(shù)的發(fā)展,中國(guó)仿真市場(chǎng)增長(zhǎng)異常迅猛,在某些方面達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。但總體技術(shù)水平,特別是應(yīng)用水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有差距。以美國(guó)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家高度重視仿真技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。針對(duì)“貴公司產(chǎn)品目前遇到的困難是什么”這個(gè)問(wèn)題,據(jù) 2007 中國(guó)(上海)國(guó)際仿真工業(yè)展覽會(huì)組委會(huì)參與調(diào)查的上海巨光展覽有限公司項(xiàng)目經(jīng)理梁峰介紹,在參與調(diào)查的 2200
7、家企業(yè)中,86以上企業(yè)認(rèn)為市場(chǎng)潛力開(kāi)發(fā)、新產(chǎn)品知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和缺少?lài)?guó)外相關(guān)技術(shù)是目前我國(guó)仿真市場(chǎng)遇到的三大問(wèn)題,也正反映了我國(guó)仿真市場(chǎng)的機(jī)遇之所在。2.32.3 模擬仿真在機(jī)械系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)方法模擬仿真在機(jī)械系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)方法機(jī)械工程中的機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真10又成為虛擬樣機(jī)技術(shù),是國(guó)際上 20 世紀(jì) 80 年代隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)技術(shù)。工程師在計(jì)算機(jī)上建立樣機(jī)模型,對(duì)模型各種動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行分析和評(píng)價(jià),然后改進(jìn)樣機(jī)設(shè)計(jì)方案,用數(shù)字化形式替代傳統(tǒng)的實(shí)物樣機(jī)試驗(yàn)。機(jī)械系統(tǒng)仿真研究的主要范圍是機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析,其核心是利用計(jì)算機(jī)輔助分析技術(shù)進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)
8、學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析,以確定系統(tǒng)及其各個(gè)構(gòu)件在任意時(shí)刻的位置、速度和加速度,同時(shí),通過(guò)求解代數(shù)方程組確定引起系統(tǒng)及其各構(gòu)件運(yùn)動(dòng)所需要的作用力和反作用力。應(yīng)用 SolidWorks 只要輸入材質(zhì)屬性(密度),即可直接輸出零部件的質(zhì)量特性,如:質(zhì)量、體積、表面積、重心、慣性主軸和慣性矩、慣性張量等,可減少?gòu)?fù)雜的計(jì)算,提高設(shè)計(jì)效率和正確性。 根據(jù) SolidWorks 軟件的技術(shù)特點(diǎn)13,在初步確定設(shè)計(jì)方案后,就可以利用 SolidWorks 軟件設(shè)計(jì)產(chǎn)品的機(jī)械零件,這一過(guò)程可以允分利用軟件的高效率建模技術(shù)實(shí)現(xiàn)。然后利用 SolidWorks 軟件的智能裝配技術(shù)把各個(gè)設(shè)計(jì)的零件裝配為一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)??梢栽?
9、SolidWorks 軟件的插件工具中對(duì)各個(gè)運(yùn)動(dòng)副進(jìn)行定義,井施加引起運(yùn)動(dòng)的載荷,進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),輸出必要的測(cè)試曲線,并進(jìn)行分析和評(píng)價(jià),如果設(shè)計(jì)目標(biāo)已經(jīng)達(dá)到,則完成產(chǎn)品設(shè)計(jì),并可以生成用以加工的工程圖或數(shù)控代碼。3 SOLIDWORKSSOLIDWORKS 概述概述SolidWorks2是世界上第一款完全基于 Windows 的 3D CAD 軟件 ,自 1995年問(wèn)世以來(lái) ,以其優(yōu)異的三維設(shè)計(jì)功能 ,操作簡(jiǎn)單等一系列的優(yōu)點(diǎn) ,極大地提高了設(shè)計(jì)效率 ,在與同類(lèi)軟件的激烈競(jìng)爭(zhēng)中已經(jīng)確立了它的市場(chǎng)地位 ,已經(jīng)成為三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的標(biāo)準(zhǔn)。利用 SolidWorks 不僅可以生成二維工程圖,而且可以生成
10、三維零件,用戶(hù)可以利用這些三維零件來(lái)建立二維工程圖及三維裝配體。SolidWorks 采用雙向關(guān)聯(lián)尺寸驅(qū)動(dòng)機(jī)制,設(shè)計(jì)者可以指定尺寸和各實(shí)體間的幾何關(guān)系,改變尺寸會(huì)改變零件的尺寸與形狀,并保留設(shè)計(jì)意圖。其功能特點(diǎn)主要如下:SolidWorks 3D 設(shè)計(jì)直接從三維模型人手,省去設(shè)計(jì)過(guò)程中三維與二維之間的轉(zhuǎn)化。設(shè)計(jì)者可以方便地運(yùn)用鼠標(biāo)通過(guò)拉伸、旋轉(zhuǎn)、薄壁特征、高級(jí)抽殼、特征陣列以及打孔等拖放式操作不斷改變其結(jié)構(gòu),最終完成整個(gè)產(chǎn)品(或零件)的設(shè)計(jì),直觀易學(xué),操作方便。SolidWorks 軟件采用參數(shù)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)模式,可以通過(guò)修改相關(guān)的參數(shù)來(lái)完善設(shè)計(jì)方案,支持設(shè)計(jì)方案的動(dòng)態(tài)修改。軟件包含豐富的標(biāo)準(zhǔn)件圖
11、庫(kù),用戶(hù)也可任意擴(kuò)充自定義的圖庫(kù),因而減少了不必要的重復(fù)性設(shè)計(jì)工作,有效地縮短了設(shè)計(jì)周期,提高了設(shè)計(jì)效率。 SolidWorks 可以通過(guò)任意旋轉(zhuǎn)和剖切對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)的干涉檢查和間隙檢測(cè),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即修正,把試制過(guò)程放在設(shè)計(jì)階段,可以避免做成實(shí)物后才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提高了新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率。SolidWorks 軟件擁有數(shù)十個(gè)黃金合作伙伴,比如美國(guó)著名的結(jié)構(gòu)研究公司的 Cosmos 軟件能夠和SolidWorks 軟件無(wú)縫集成,實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真,此外還可以對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行有限元分析,從而進(jìn)一步進(jìn)行強(qiáng)度校核或優(yōu)化設(shè)計(jì)。4 4 基于基于 SOLIDWORKSSOLIDWORKS 的軸
12、承架的軸承架模擬仿真設(shè)計(jì)實(shí)例模擬仿真設(shè)計(jì)實(shí)例4.14.1 軸承架的零件圖的實(shí)體建模過(guò)程及步驟軸承架的零件圖的實(shí)體建模過(guò)程及步驟一個(gè)零件的建模過(guò)程,實(shí)際上就是許多個(gè)簡(jiǎn)單特征相互之間疊加、切割或相交的操作過(guò)程。按照特征的創(chuàng)建順序,構(gòu)成零件的特征可分為基本特征和構(gòu)造特征,因此一個(gè)零件的實(shí)體建模的基本過(guò)程可以由如下幾個(gè)步驟組成:(1)進(jìn)入零件設(shè)計(jì)模式。(2)分析零件特征,并確定特征創(chuàng)建順序。(3)創(chuàng)建與修改基本特征。(4)創(chuàng)建與修改其他構(gòu)造特征。(5)所有特征完成之后,存儲(chǔ)零件模型。具體點(diǎn)就是由于構(gòu)件是由若干零件組成的,因此,在運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)仿真前,要先做有關(guān)零件的實(shí)體建模。Solidworks 用戶(hù)界
13、面非常人性化,便于操作。在Solidworks 的標(biāo)準(zhǔn)菜單中,包含了各種用于創(chuàng)建零件特征和基準(zhǔn)特征的命令。其中基礎(chǔ)實(shí)體特征主要有拉伸凸臺(tái) l 基體、旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)/基體等。在基礎(chǔ)實(shí)體特征上可添加圓角、倒角、筋、抽殼、拔模及異型孔、線性陣列、圓周陣列、鏡像等放置特征,這些特征的創(chuàng)建對(duì)于實(shí)體造型的完整性非常重要。在處理復(fù)雜的幾何形狀時(shí)還需要其它高級(jí)特征選項(xiàng),包括掃描、放樣凸臺(tái)/基體及參考幾何體中基準(zhǔn)軸、基準(zhǔn)面這些定位特征等。通過(guò)以上特征造型技術(shù)在 Solidworks 能設(shè)計(jì)出需要的實(shí)體特征。此外,零件環(huán)境中還具有鈑金、模具等工程功能。4.1.14.1.1 帶輪帶輪的三維實(shí)體建模的三維實(shí)體建模(1)單擊
14、標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的“新建”工具,新建一個(gè)零件文件(2)在特征管理器設(shè)計(jì)樹(shù)中選擇“前視基準(zhǔn)面”(如圖 1), 則該面旋轉(zhuǎn)正對(duì)用戶(hù),單擊草圖繪制工具,進(jìn)入草圖繪制環(huán)境。通過(guò)草圖實(shí)體繪制工具繪制出草圖的基本幾何形狀(如圖 2) 。圖 1 選擇基準(zhǔn)面示意圖圖 2 輪草圖幾何尺寸輪廓(3)然后單擊確定按鈕,從特征按鈕的下拉菜單中選擇旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)/基體按鈕,則操作界面顯示旋轉(zhuǎn)預(yù)覽圖(如圖 5) ,單擊確定后生成帶輪零件圖(如圖 6) 。在繪制輪轂處鍵槽時(shí)應(yīng)選擇基準(zhǔn)面 2(如圖 4) ,其與上視基準(zhǔn)面平行且相距 10cm,正好與對(duì)應(yīng)處軸相切。其具體操作為: (4)在工具欄“插入”的下拉菜單中選“參考幾何體”中的“基
15、準(zhǔn)面”彈出基準(zhǔn)面對(duì)話框(如圖 3) ,選擇上視基準(zhǔn)面為參考實(shí)體,在與參考實(shí)體的距離框中輸入 10.00。單擊確定后選擇基準(zhǔn)面 2,其實(shí)其正視于用戶(hù),繪制出鍵槽的草圖幾何尺寸,再進(jìn)行拉伸切除特征命令,生成鍵槽。(5)單擊倒角畫(huà)出帶輪桿上圖紙所要求的倒角。(6)單擊保存。 圖 3 基準(zhǔn)面 圖 4 插入基準(zhǔn)面 2 圖 5 帶輪旋轉(zhuǎn)特征 圖 6 帶輪4.1.24.1.2 軸架軸架的三維實(shí)體建模的三維實(shí)體建模(1)單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的“新建”工具,新建一個(gè)零件文件(2)在特征管理器設(shè)計(jì)樹(shù)中選擇“前視基準(zhǔn)面”,單擊草圖繪制工具,進(jìn)行草圖的繪制。(3)單擊中心線工具,過(guò)草圖原點(diǎn)繪制一條垂直的對(duì)稱(chēng)虛線。(4)以
16、中心線作為基準(zhǔn),單擊直線畫(huà)一條直線,然后根據(jù)圖紙單擊智能尺寸來(lái)設(shè)定直線的尺寸,然后單擊確定,運(yùn)用此方法,繪制出軸架的草圖幾何尺寸。(5)根據(jù)圖紙尺寸進(jìn)行拉伸切除。形成部分零件。(6)單擊筋按鈕,設(shè)置參數(shù)(如圖 7),根據(jù)圖紙尺寸繪制出其尺寸(如圖 8)。(7)單擊拉伸切除按鈕,設(shè)置拉伸參數(shù)(如圖 10)進(jìn)行拉孔(如圖9)。(8)單擊確定后生成實(shí)體圖(如圖 11) ,單擊保存。圖 7 筋的參數(shù)選擇 圖 8 筋的草圖特征 圖 9 拉孔特征示意圖 圖 10 拉伸切除圖 11 軸架 圖 12 設(shè)計(jì)樹(shù)4.1.34.1.3 軸軸的三維實(shí)體建模的三維實(shí)體建模(1)單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的“新建”工具,新建一個(gè)零件
17、文件(2)在特征管理器設(shè)計(jì)樹(shù)中選擇“前視基準(zhǔn)面”,單擊草圖繪制工具,進(jìn)行草圖的繪制。(3)單擊中心線工具,過(guò)草圖原點(diǎn)繪制一條垂直的對(duì)稱(chēng)虛線。(4)以中心線作為基準(zhǔn),單擊直線畫(huà)一條直線,然后根據(jù)圖紙單擊智能尺寸來(lái)設(shè)定直線的尺寸,然后單擊確定,運(yùn)用此方法,繪制出軸的草圖幾何尺寸(如圖 13。)(5)單擊旋轉(zhuǎn)按鈕,生成旋轉(zhuǎn)特征(如圖 14)。(6)但應(yīng)注意的是在畫(huà)軸上鍵槽時(shí)應(yīng)選擇合適的基準(zhǔn)面(基準(zhǔn)面 1)進(jìn)行繪制鍵槽的輪廓(如圖 15) ,而后進(jìn)行拉伸切除命令,形成鍵槽。其操作同上。(7)從而生成實(shí)體零件包括軸和鍵(如圖 16)單擊保存。 圖 13 軸的草圖幾何尺寸圖 14 軸的旋轉(zhuǎn)特征圖 15 插
18、入基準(zhǔn)面 1 圖 16 軸及鍵4.1.44.1.4 軸襯軸襯的三維實(shí)體建模的三維實(shí)體建模(1)單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的“新建”工具,新建一個(gè)零件文件。(2)在特征管理器設(shè)計(jì)樹(shù)中選擇“前視基準(zhǔn)面”,單擊草圖繪制工具,進(jìn)行草圖的繪制。(3)單擊中心線工具,過(guò)草圖原點(diǎn)繪制一條垂直的對(duì)稱(chēng)虛線。(4)以中心線作為基準(zhǔn),單擊直線畫(huà)一條直線,然后根據(jù)圖紙單擊智能尺寸來(lái)設(shè)定直線的尺寸,然后單擊確定,繪制出軸襯的草圖幾何尺寸(如圖 17)。(5)然后單擊旋轉(zhuǎn)按鈕。生成旋轉(zhuǎn)特征(如圖 20),設(shè)定參數(shù)后(如圖 18),單擊確定生成實(shí)體零件(如圖 19)。(6)選擇該倒角的面,單擊倒角按鈕,確定后生成倒角特征。 圖 17
19、 軸襯的草圖幾何尺寸 圖 18 參數(shù)選擇 圖 19 軸襯 圖 20 旋轉(zhuǎn)特征4.1.54.1.5 墊圈墊圈的三維實(shí)體建模的三維實(shí)體建模 由于墊圈與軸襯只是在尺寸上不一致而其形狀一樣。故其做法與軸襯相似,這里就不再重復(fù),可參看下圖(圖 21、22) 。墊圈也屬于標(biāo)準(zhǔn)件,在此處其用處主要是起保護(hù)螺母的作用,擴(kuò)散壓力,且破壞后易于更換,價(jià)格便宜。 圖 21 墊圈草圖幾何尺寸 圖 22 墊圈 4.1.64.1.6 標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)準(zhǔn)件 標(biāo)準(zhǔn)件是指結(jié)構(gòu)、尺寸、畫(huà)法、標(biāo)記等各個(gè)方面已經(jīng)完全標(biāo)準(zhǔn)化,并由專(zhuān)業(yè)廠生產(chǎn)的常用的零(部)件,如螺紋件、鍵、銷(xiāo)、滾動(dòng)軸承等等。該裝配圖中用到了 3 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件:墊圈(GB/T97.
20、1-2000) 、螺母 M16(GB/T6170-2000) 、鍵 6x22(GB/T1095-1979) 。SolidWorks 可直接對(duì)其進(jìn)行調(diào)用,在設(shè)計(jì)庫(kù)中選擇“Toolbox”找到后直接拖入工作界面即可。4.24.2 軸承架的裝配圖的裝配過(guò)程及步驟軸承架的裝配圖的裝配過(guò)程及步驟 裝配體操作環(huán)境的主要功能在于將獨(dú)立的產(chǎn)品零件按照裝配關(guān)系組裝在一起,同時(shí)提供爆炸圖等。另外,裝配體環(huán)境還提供了焊接、管道等于裝配相關(guān)的工程功能。 利用 Solidworks 的裝配體模塊,可將零件模型裝配成機(jī)械系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的 CAD 創(chuàng)建三維裝配體模型流程相比,在 Solidworks 裝配體環(huán)境中可在位創(chuàng)建零
21、件,也可以在裝配體環(huán)境中修改零件而不需要單獨(dú)打開(kāi)該零件。當(dāng)保存裝配體時(shí),零件文件也被保存到指定的目錄。當(dāng)在位創(chuàng)建零件,或在多個(gè)裝配體中使用或重用零件時(shí),可使用 Solidworks 創(chuàng)建的有自適應(yīng)特征的零件,自適應(yīng)零件能夠根據(jù)其它零件自動(dòng)調(diào)整到相應(yīng)的大小和位置。這樣可節(jié)約時(shí)間,提高精度,從而大大提高了設(shè)計(jì)的靈活性,減少了工作量。 其過(guò)程為:(1)單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的“新建”工具,單擊(裝配體),新建一個(gè)裝配體文件。(2)單擊(插入零部件),瀏覽要打開(kāi)的文件,點(diǎn)擊(確定)。(3)具體配合過(guò)程和次序如設(shè)計(jì)樹(shù)中所示(如圖 23)。最后生成軸承架的裝配體(如圖 24)。 圖 23 裝配圖配合過(guò)程圖 24
22、 裝配體4.34.3 軸承架軸承架動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程及步驟動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程及步驟4.2.14.2.1 爆炸圖制作過(guò)程及步驟爆炸圖制作過(guò)程及步驟 在制作爆炸圖前,首先應(yīng)在“工具”下拉菜單“插件”插入插件,在彈出的對(duì)話框中在 SolidWorks Animator 的復(fù)選框中打?qū)μ?hào)(如圖 25) ,單擊確定后,選擇“爆炸按鈕”進(jìn)行爆炸圖的制作。 圖 25 Animtaor 插件 圖 26 爆炸步驟具體過(guò)程如下:(1)單擊(打開(kāi))打開(kāi)裝配圖(軸承架) ,點(diǎn)擊圖下方的(動(dòng)畫(huà)) ,在動(dòng)畫(huà)一欄右側(cè)選項(xiàng)中右鍵點(diǎn)擊第一個(gè),在視圖定向中選擇等軸測(cè),再次右鍵點(diǎn)擊選擇所有,將時(shí)間軸拉至 20 秒處。(2)單擊(爆炸視圖) ,
23、先后將軸承架的帶輪、鍵、墊圈、軸、軸襯分別拉至固定位置,在左側(cè)爆炸會(huì)出現(xiàn)圖標(biāo),然后單擊(確定) 。(3)在動(dòng)畫(huà)一欄左側(cè)選項(xiàng)中單擊(動(dòng)畫(huà)向?qū)В?,在動(dòng)畫(huà)向?qū)Р藛沃悬c(diǎn)擊“爆炸” ,點(diǎn)擊”下一步”,將“時(shí)間長(zhǎng)度”設(shè)置為秒,將“開(kāi)始時(shí)間”設(shè)置為2 秒,點(diǎn)擊“完成” 。 再次單擊(動(dòng)畫(huà)向?qū)В?,在動(dòng)畫(huà)向?qū)Р藛沃悬c(diǎn)擊“解除爆炸” , 點(diǎn)擊”下一步”,將“時(shí)間長(zhǎng)度”設(shè)置為 20 秒,將“開(kāi)始時(shí)間”設(shè)置為 25 秒,點(diǎn)擊“完成” 。單擊(播放)觀看生成后的爆炸視圖,最后點(diǎn)擊(保存)將生成的爆炸視圖儲(chǔ)存為 AVI 格式進(jìn)行儲(chǔ)存。其過(guò)程圖和操作面參看(圖 26、27、28、29、30、31、32) 。其中爆炸視圖
24、步驟及視圖如下: 圖 27 爆炸步驟 1圖 28 爆炸步驟 2 圖 29 爆炸步驟 3 圖 30 爆炸步驟 4圖 31 爆炸步驟 5圖 32 爆炸視圖及其操作界面4.2.24.2.2 動(dòng)動(dòng)畫(huà)畫(huà)制作過(guò)程及步驟制作過(guò)程及步驟 Solidworks 可以很方便的生成工程機(jī)構(gòu)視覺(jué)影像的變化,裝配的動(dòng)畫(huà)及運(yùn)動(dòng)模擬,并輸出 AVI 文件。其采用基于“關(guān)鍵點(diǎn)”的操作方法,生成動(dòng)畫(huà)形態(tài)也更為豐富?!瓣P(guān)鍵點(diǎn)”即零部件前后不同的狀態(tài),包括顏色透明度,幾何空間位置的變化。通過(guò)裝配體環(huán)境下對(duì)于零部件自由度的合理約束,能夠得到機(jī)構(gòu)確定的運(yùn)動(dòng)軌跡。當(dāng)設(shè)定兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)之后,solidworks 能自動(dòng)求解出零部件兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)之
25、間的過(guò)渡狀態(tài)。Solidworks 依靠 Animator 插件來(lái)生成動(dòng)畫(huà)和編輯動(dòng)畫(huà)。所有的操作都是對(duì)零部件的“關(guān)鍵點(diǎn)”而進(jìn)行的。因此如何對(duì)“關(guān)鍵點(diǎn)”正確地設(shè)置是設(shè)計(jì)solidworks 動(dòng)畫(huà)的關(guān)鍵。其制作過(guò)程如下:(1)打開(kāi) Solidworks 軟件,單擊(打開(kāi))打開(kāi)裝配圖軸承架,點(diǎn)擊圖下方的(動(dòng)畫(huà)) ,在動(dòng)畫(huà)一欄右側(cè)選項(xiàng)中右鍵點(diǎn)擊第一個(gè),在視圖定向中選擇等軸測(cè),再次右鍵點(diǎn)擊選擇所有,將時(shí)間軸拉至 5 秒處。(2)單擊(模擬) ,選擇“旋轉(zhuǎn)馬達(dá)”一項(xiàng),在圖上點(diǎn)擊帶輪并拖動(dòng)鼠標(biāo)選擇其旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng),點(diǎn)擊(確定) ,單擊(播放)觀看生成后的爆炸視圖,最后點(diǎn)擊(保存)將生成的爆炸視圖儲(chǔ)存為 AVI
26、 格式進(jìn)行儲(chǔ)存。 圖 33 動(dòng)畫(huà)圖5 5 結(jié)論結(jié)論在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)階段,通過(guò)對(duì)模擬仿真及其在機(jī)械中的應(yīng)用和 SolidWorks軟件等知識(shí)的學(xué)習(xí),我從理論上初步了解和學(xué)習(xí)了模擬仿真的相關(guān)理論知識(shí),和基于 solidworks 的模擬仿真的一些知識(shí)。并且能夠運(yùn)用 SolidWorks 軟件對(duì)各種零件進(jìn)行三維實(shí)體建模,掌握了利用 solidwork 制作爆炸圖以及動(dòng)畫(huà)。在本文中我主要利用 SolidWorks 軟件對(duì)軸承架的零件圖,裝配圖,爆炸圖動(dòng)畫(huà)及運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫(huà)圖進(jìn)行了繪制及制作,在此設(shè)計(jì)過(guò)程中確實(shí)也學(xué)了很多是在設(shè)計(jì)中無(wú)法體現(xiàn)的東西。同時(shí)也對(duì) office 軟件進(jìn)行了重溫及深入學(xué)習(xí),但是仍有很多地方不
27、懂和不理解的,對(duì)于 SolidWorks 軟件的研究還欠深入等,今后需要更加努力地學(xué)習(xí)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也極大地激起了我的學(xué)習(xí)勁頭和興趣,這比畢業(yè)設(shè)計(jì)本身更重要。致謝致謝本文是在我的指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下完成的。衷心感謝我的指導(dǎo)老師,在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)階段,我得到了指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo),在思想上、生活上也受到的真摯的關(guān)心和熱心的幫助。她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)識(shí)、精湛的學(xué)術(shù)造詣、誨人不倦的精神以及虛懷若谷的氣度給我留下了深刻的印象,使我受益匪淺,將永遠(yuǎn)激勵(lì)我在將來(lái)的學(xué)習(xí)和工作中不懈努力,不斷進(jìn)步!在此我也非常感謝同學(xué)們?cè)谶@段時(shí)間對(duì)我學(xué)習(xí)軟件的幫助,在我不會(huì)和煩惱時(shí)總能給予我及時(shí)的幫助,和我共同學(xué)習(xí),相互幫
28、助,一塊提高。在論文完成之際,謹(jǐn)向我的導(dǎo)師和同學(xué)們表示誠(chéng)摯的謝意!參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1崔海萍,閆軍,張琪.SolidWorks 2006 中文版標(biāo)準(zhǔn)實(shí)例教程M.機(jī)械工業(yè)出。 2007,8 月 8 日2梁士紅,張耀宗,高穎穎.基于 SolidWorks 的變量化設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)方法J.機(jī)床與液壓,2006,15(03):20233繆朝東,Solidworks 在機(jī)械制圖教學(xué)中的應(yīng)用研究,重慶工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào),2004.3(6):37-394吳旭光,楊惠珍,王新民.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社。20055康風(fēng)舉,楊惠珍,高立娥.現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用.國(guó)防工業(yè)出版社。20076祝永健,基于 Solid
29、works 的機(jī)械制圖教學(xué)改進(jìn)與應(yīng)用,文教資料,2008.(6):27-287靳嵐,黨興武,機(jī)械設(shè)計(jì)與制造-基于 SolidWorks 的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模擬,2006,48席晨飛,蔡慧林,戴建強(qiáng),基于 Solidworks 的應(yīng)力分析和運(yùn)動(dòng)仿真的研究,機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2008.1(1):92-949李曉燕,錢(qián)煒,仲梁維,Solidworks 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,上海電力學(xué)院學(xué)報(bào),2002.2(6):59-6010張書(shū)田,袁立軍,仝國(guó)偉,基于 Solidworks2007 的減速器虛擬裝配與運(yùn)動(dòng)仿真,河北神風(fēng)重型機(jī)械有限公司,2008(24):7111余澤通,楊彬彬,宋長(zhǎng)源,基于 Solidworks 的齒輪泵工作原理動(dòng)態(tài)仿真研究,河南科技學(xué)院報(bào),2008.3(9):85-8712賈愛(ài)蓮,張淑娟,段曉峰,基于 Solidworks 軟件的減速器三維設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真,東華大學(xué)學(xué)報(bào),2006.5(10):105-10813李曉燕,錢(qián)煒,仲梁維,Solidworks 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,上海電力學(xué)院學(xué)報(bào),2002.2(6):59-6014宋愛(ài)平主編.CAD/CAM技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,200615王隆太主編.北京: 機(jī)械CAD/CAM技術(shù). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2004
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