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金银花 采摘 设计 sw 三维 CAD

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由于SW三维文件内存比较大，充值下载后请咨询Q1459919609或Q1969043202免费获取指导教师 论文题目 金银花采摘机设计 学院 学生 学号 目的 通过本课题 让学生在毕业设计过程中综合大学所学基础课程及专业课程 培养学生综合应用所学知识和技能去分析和解决一般工程技术问题的能力 进一步培养学生分析问题 创造性地解决实际问题的能力 意义 随着计算机和自动化控制技术的迅速发展 农业机械化 自动化 智能化趋势越发明显 自动化技术已渗透到农业生产当中 特别像经济作物植业这种对机械化要求比较高的生产中尤为明显 机械化 智能化生产工具的应用将成为21世纪现代化农业的重要标志 金银花采摘单纯靠手工产量提不上来 如果靠设备保障可以大大提高采摘效率 课题研究目的及意义 论文的结构和主要内容 第一部分 绪论第二部分 方案的设计第三部分 整机的结构设计第四部分 关键部件的设计校核第五部分 三维建模第六部分 总结 方案的设计 方案说明 手持金银花采摘的工作原理比较简单 由汽油机和引风机的组合产出负压 同时汽油机上装有小的发电机供采摘装置供电 金银花采集装置采用双辊结构 双辊上装有采集齿针 通过两个直流小电机带动双辊相对运动 将金银花的采摘上来 通过负压管输送到金银花收集箱内 二冲程发动机原理 发动机气缸体上有三个孔 即进气孔 排气孔和换气孔 这三个孔分别在一定时刻由活塞关闭 其工作循环包含两个行程 1 第一行程 活塞自下止点向上移动 三个气孔同时被关闭后 进入气缸的混合气被压缩 在进气孔露出时 可燃混合气流入曲轴箱 2 第二冲程 活塞压缩到上止点附近时 火花塞点燃可燃混合气 燃气膨胀推动活塞下移作功 这时进气孔关闭 密闭在曲轴箱内的可燃混合气被压缩 当活塞接近下止点时排气孔开启 废气冲出 随后换气孔开启 受预压的可燃混合气冲人气缸 驱除废气 进行换气过程 引风机的设计 引风机是手持金银花采摘的总要组成部分 它不但要起产生负压的作用 还要对吸入的花花通过手花口进行收集 本次引风机的结构图如图 手持金银花采集器的设计 采花器是金银花采摘机的关键部件 动力汽油机发电产生 采花辊在使用过程中一直转动 完成采花工作设计要从两个方面考虑 第一是使得金银花能够顺利从金银花树上摘下 第二是从人机工程方面考虑 要能够用的顺手 本次采花器的设计图如图 金银花采摘机虽然工作灵巧 方便 但是汽油机和风机的重量还是不轻 所以本次设计设计了一个手拉车如图 手拉小车的设计 SOLIDWORKS三维建模 SolidWorks是强大的三维建模软件 它可以自动保存工作 自动恢复功能可以自动保存零件 装配体或工程图文件的信息 在系统死机时不会丢失数据 如果设定此选项 则选择 工具 选项 菜单命令 在 系统选项 选项卡上 单击 备份 选项 选择 每 n 次更改后 自动恢复信息 复选框 然后设定信息自动保存前应发生的变更次数 具有很强的文件交换功能 可以输入 输出数十种文件格式 可以与AutoCAD pro ENGINEER SolidEdge CAM等软件很方便地进行文件交换 金银花采摘机三维模型 技术展望 我国的金银花采摘机产业还不是发达的 很多地方都要有很大的改进 基于此 我认为以后可以从以下几个方面进行改进 1 如果从产业发展的角度来说 瓶颈可能是采花器部分 2 从研究上讲就是金银花采摘机如何提高智能识别系统等 在技术方面则是如何与国际接轨 谢谢大家 金银花采摘机的设计摘要金银花属多年生半常绿缠绕及匍匐茎的灌木。小枝细长，中空，藤为褐色至赤褐色。卵形叶子对生，枝叶均密生柔毛和腺毛。夏季开花，苞片叶状，唇形花有淡香，外面有柔毛和腺毛，雄蕊和花柱均伸出花冠，花成对生于叶腋，花色初为白色，渐变为黄色，黄白相映，球形浆果，熟时黑色。银花广泛的药用价值和保健用途，给商家带来了无限的商机。国家商业部南京野生植物研究所利用现代科学技术，研究开发的金银花茶，产品俏销香港、新加坡和美国。用金银花提取的医用原料“绿原酸”每公斤售价高达1000元以上，在国内外市场仍是供不应求的抢手货。金银花也可以不经加工，烘晒成干品后直接出口创汇，中国每年出口金银花创汇达数千万美元。本文设计的金银花采摘机包括金银花负压单元，金银花收集箱，手持金银花采摘单元等组成。本次设计的重点是动力单元和手持金银花采摘单元的设计。动力单元采用二冲程汽油机提供动力，负压单元采用引风机结构。本文利用SOLIDWORKS软件对整个手持金银花采摘进行三维建模，并导出二维工程图。关键词：金银花采摘机，动力单元，二冲程汽油机，三维建模AbstractabstractHoneysuckle is perennial semi evergreen twined and stolon shrubs. Branchlets slender, hollow, and cane to brown. Ovoid leaves opposite, branches and leaves densely pubescent and glandular hairs. Summer flowers, bracts leaf shaped, lip shaped flowers with light fragrance, outside with pubescence and glandular hair, stamens and style protruding corolla, flower pairs born in the leaf axil, first white, gradually yellow, yellow and white, spherical berries, ripe black. Yinhua widely used in medicine and health care has brought unlimited business opportunities to businesses. The Nanjing Wild Plant Research Institute of the State Ministry of Commerce has used modern science and technology to develop gold and silver scented tea, which sells well to Hongkong, Singapore and the United States. The raw material of chlorogenic acid extracted from honeysuckle is sold at more than 1000 yuan per kilogram, and is still in short supply at home and abroad. Honeysuckle can also be processed directly, dried into dried products and exported directly. China exports tens of millions of dollars annually to honeysuckle.The honeysuckle picking machine designed in this paper includes honeysuckle negative pressure unit, honeysuckle collection box, hand-held picking unit and so on. The emphasis of this design is on the design of power unit and hand picking unit. The power unit adopts two stroke gasoline engine to provide power, and the negative pressure unit adopts the structure of induced draft fan. In this paper, the SOLIDWORKS software is used for 3D modeling of the whole hand picking, and two-dimensional engineering drawings are derived.Key words: Honeysuckle picking machine, power unit, two stroke gasoline engine, 3D modeling目录摘要iAbstractii第一章 引言11.1 课题研究的目的及意义11.2采摘机研究现状11.2.1国内的研究现状11.2.2国外的研究现状21.4 课题的研究内容3第二章 金银花采摘机的总体设计方案42.1金银花采摘机的组成及各部分关系概述42.2 金银花采摘机驱动方案的确认42.3 总体方案拟定4第三章 金银花采摘机整体结构的设计63.1 汽油机的设计63.2 离合器的设计63.2.1 离合器的选择63.2.2 离合器基本参数和主要尺寸选择73.2.3离合器主动盘的设计103.2.4 离合器压盘的设计103.2.5 离合器弹簧的设计103.3 引风机的设计113.4 手持金银花采摘器的设计123.5 采摘辊轴的设计及强度校核计算133.5.1 轴校核安全系数133.5.2轴的静强度安全系数校核143.6 金银花采摘机手拉车的设计153.5 本章小结16第四章 汽油机活塞组件的设计校核174.1 活塞的设计174.1.1 活塞的工作条件和设计要求174.1.2 活塞的材料184.1.3 活塞头部的设计184.1.4 活塞裙部的设计234.2 活塞销的设计254.2.1 活塞销的结构、材料254.2.2 活塞销强度和刚度计算254.3 活塞销座264.3.1 活塞销座结构设计264.3.2 验算比压力274.4 活塞环设计及计算274.4.1 活塞环形状及主要尺寸设计274.4.2 活塞环强度校核274.5 本章小结28第五章 金银花采摘机三维造型的设计295.1 Solidworks软件简介295.2 零件建模315.2.1采集器箱体三维建模的形成315.2.2 汽油机支架的三维建模形成315.2.3其他零件的三维模型造型325.3零件装配325.4三维向二维的转换33第六章 结论366.1 本论文所取得的结果361、完成了金银花采摘机了本体结构方案设计。362、根据金银花采摘机的设计要求完成了金银花采摘机整体方案的设计366.2 技术展望36参考文献37致谢38IV第一章 引言1.1 课题研究的目的及意义金银花属多年生半常绿缠绕及匍匐茎的灌木。小枝细长，中空，藤为褐色至赤褐色。卵形叶子对生，枝叶均密生柔毛和腺毛。夏季开花，苞片叶状，唇形花有淡香，外面有柔毛和腺毛，雄蕊和花柱均伸出花冠，花成对生于叶腋，花色初为白色，渐变为黄色，黄白相映，球形浆果，熟时黑色。银花广泛的药用价值和保健用途，给商家带来了无限的商机。国家商业部南京野生植物研究所利用现代科学技术，研究开发的金银花茶，产品俏销香港、新加坡和美国。用金银花提取的医用原料“绿原酸”每公斤售价高达1000元以上，在国内外市场仍是供不应求的抢手货。金银花也可以不经加工，烘晒成干品后直接出口创汇，中国每年出口金银花创汇达数千万美元。随着计算机和自动化控制技术的迅速发展，农业机械化、自动化、智能化趋势越发明显。机器人技术已渗透到农业生产当中，特别像水果种植业这种对机械化要求比较高的生产中尤为明显，机械化、智能化生产工具的应用将成为21世纪现代化农业的重要标志。通过本课题，让学生在毕业设计过程中综合大学所学基础课程及专业课程，培养学生综合应用所学知识和技能去分析和解决一般工程技术问题的能力；进一步培养学生分析问题、创造性地解决实际问题的能力。1.2采摘机研究现状1.2.1国内的研究现状我国从20 世纪70 年代开始研究采摘机械，先后研制出与手扶拖拉机配套的机械振动式山楂采果机、气囊式采果器和手持电动采果器。后两者实际上还是人工作业用的辅助机械，虽然在保护果实不受损伤方面做得较好，但其效率太低。80 年代后，开始研究和制造切割型采摘器，采摘也从人工使用剪刀采摘发展到使用机械装置采摘，例如一种人工剪枝采摘器，它夹口上方有切刀，下方有夹钳可以将果柄先钳住后剪断。电机式采摘器利用果柄引导突片将果柄引向切刀，再用微型电机带动的切刀作往复运动把果柄切断。还有一种振摇式采摘器，用拨叉伸入果枝用电机摆动拨叉而振落果实。此后有了更多的辅助工具如液压剪枝升降平台，用来提高工作位置，利于采摘作业。我国还曾经研制出吹气式采摘机，由于其风机功率要求大，气流易损伤果枝果实，虽然分选效果较好，但采摘效果不佳，很快就被市场淘汰。90年代开始，市场的因素带动了果树种植的热潮，众多中小种植户的需求带动了简易采摘器的市场。其后气动剪枝机、辅助升降平台等机具相继进入了市场。1992 年浙江金华农机所研究了由拖拉机操作的用于采摘水果的升降机，上升高度可达7m。2007年新疆机械研究院研制了我国第一台多功能作业机，即LG-1 型多功能作业机。这是一种集采摘、修剪、喷药、运输、动力发电等功能的自走式作业机。其工作原理是汽油汽油机将一部分动力分配给主机的变速箱，由变速箱驱动两条橡胶履带行走，另一部分动力带动双缸风冷式空压机，为气动剪枝机和升降机提供动力。采用橡胶履带行走部件是针对里土壤松软和比较潮湿的环境。空压机连接的升降平台提升高度1.5m。该作业机的研制成功标志着我国单一的采摘机械进入到了多功能作业机械时代。我国南方大部分处于丘陵山区地带，受限于地形，合适的采摘机械很少，机械化作业基本处于空白，而且存在费工以及作业危险性方面的问题。我国台湾省为了在坡地上实施机械化省工经营，改良发展了适合坡地作业特性的农机具,研制成功了一种自走式牵引振动采果机。该机以坡地搬运车为机体，在振动机的下方装一个可作360旋转的旋转盘，采果时转动圆盘，使牵引推杆对准采收树枝干，牵引推杆上装有自动调整推杆角度的四连杆，可以使推杆处在最有效的作业角度，当拉紧套住树枝干与推杆头间的绳索时，果实受拉力即可掉落。1.2.2国外的研究现状以美国、法国、英国为首的西方国家从上世纪40年代初就开始对果园采摘机械进行研究，40年代中期美国开始研究振动摇摆式机械，用来采摘胡桃和杏等水果，到50 年代中期，利用振摇果树方式收获水果的采摘机械在欧美国家得到了普遍应用，并且出现了以拖拉机驱动的振摇采摘机。至60年代，振摇采摘机械的结构由单一的定冲程推摇机发展到惯性式振摇机、气力振摇机、使用动力驱动橡胶棒冲撞果枝振落果实的撞击式等多种类型的果园采摘机械。由于当时的机械采摘工作效率普遍较低，损伤率较高，不适用于采收易损伤、要求完好率高的鲜食水果和贮藏用水果。60年代中期，美国研究出配合采摘工具使用的液压升降平台车，使采摘效率有了大幅度提高。从60年代后期开始，欧美一些国家将水果采摘机械与果树的培育、修剪结合起来研究，比如修整树形使其适合机械化作业。70 年代出现了各种动力切割式采摘机械，例如油锯、气动剪。比较著名的气动剪厂商有瑞士的FELCO 公司，意大利的CAMPAGNOLA 公司，日本的ARS 公司等。日本的山地和丘陵面积占其国土总面积的 71%，果园种植地形类似于我国南方地形，许多在平地上使用的果园机械在丘陵地形上并不适用。因此日本在20 世纪90 年代初开始研究陡坡地果园的机械化。四国农业试验场研制的采用枢轴式摆动悬挂机构作为行走部分的自走式采摘车，使用电视摄像机和无线电控制组合。该采摘车的轮距宽，重心低，故爬坡能力强；采用就地车轮正反转机构，故回转能力好；采用枢轴悬挂机构，因而使机体摆动小、行走稳定，适合在坡度1530的地区使用。1.4 课题的研究内容1） 参考所有与金银花采摘机产品相关数据，了解整个金银花采摘机的整机系统的组成。 2）金银花采摘机整机方案的确认。3）金银花采摘机整机的设计计算，并对主要零部件进行设计校核。4）金银花采摘机整机三维建模。第二章 金银花采摘机的总体设计方案2.1金银花采摘机的组成及各部分关系概述金银花采摘机主要由机械系统(执行系统、驱动系统)组成。 执行系统：执行系统是金银花采摘机完成工作的部件。驱动系统：为执行系统各部件提供动力，并驱动其动力的装置。常用的有内燃机传动、液压传动、气压传动和电传动。2.2 金银花采摘机驱动方案的确认目前机械设备的主要驱动形式有四大类：液压驱动、气动驱动、电机驱动、内燃机驱动。液压驱动具有输出功率大、控制精度高、可无级调速，反应灵敏，可实现连续轨迹控制等优点。但是液压传动有较多的能量损失(泄漏损失、压力损失等)，传动效率相对低。液压传动需要配套设备如：液压站、各种液压控制阀等，它适用于重载、低速驱动，成本高，体积大。然而本文设计的式手持式金银花采摘机，所以液压驱动并不适合。气动驱动功率/质量比大，体积小，结构紧凑，密封问题较小，成本低。但是气源对于手持金银花采摘是个问题，所以气压驱动不合适。电机驱动与气动驱动和液压驱动相比，具有能精确定位，反应灵敏，可实现高速、高精度的连续轨迹控制，伺服性好等优点；单对于本金银花采摘机来说，电源以及持久性无法达到要求。内燃机机驱动形式的金银花采摘机采用主要由汽油机、离合器、传动装置，操纵装置等组成。在传动轴的一端配置 0.75 2 千瓦的单缸二冲程风冷汽油机和离心式摩擦离合器；另一端安装由引风机组成的气吸部件。机具重约 610千克,转速约30004000 转/分。2.3 总体方案拟定因为本金银花采摘机的要求是便携手持式，所以本次设计的金银花采摘机采用如图2-1所示的结构形式： 图2-1 手持金银花采摘原理图手持金银花采摘的工作原理比较简便，由汽油机和引风机的组合产出负压；同时汽油机上装有小的发电机供采摘装置供电；金银花采集装置采用双辊结构，双辊上装有采集齿针，通过两个直流小电机带动双辊相对运动，将金银花的采集上来，通过负压管输送到金银花收集箱内。第三章 金银花采摘机整体结构的设计3.1 汽油机的设计汽油机一般选用风冷二冲程，汽油机转速为7500r/min，排量为23.6cc，功率0.8KW（1.1PS），油箱0.47L，因此选择小松HTZ7510/CHTZ6010风冷二冲程汽油机。汽油机的工作原理如下：汽油机气缸体上有三个孔，即进气孔、排气孔和换气孔，这三个孔分别在一定时刻由活塞关闭。其工作循环包含两个行程：1.第一行程：活塞自下止点向上移动，三个气孔同时被关闭后，进入气缸的混合气被压缩；在进气孔露出时，可燃混合气流入曲轴箱。2.第二冲程：活塞压缩到上止点附近时，火花塞点燃可燃混合气，燃气膨胀推动活塞下移作功。这时进气孔关闭，密闭在曲轴箱内的可燃混合气被压缩；当活塞接近下止点时排气孔开启，废气冲出；随后换气孔开启，受预压的可燃混合气冲人气缸，驱除废气，进行换气过程。如图3-1所示，是汽油机的结构图：图3-1 汽油机结构简图3.2 离合器的设计 3.2.1 离合器的选择按离合器安装位置的不同，分为前置式离合器和后置式离合器。直接安装在曲轴上的称为前置式离合器，安装在变速器主轴上的称为后置式离合器。前置式离合器直接与汽油机曲轴连接，由于没有经过变速增扭，所传递的转矩小，所以摩擦片的尺寸、片数及压紧力都可以相对小一些，但其转速高，磨损严重一些。因此一般用于中小型汽油机上。后置式离合器由于汽油机的动力经过一次减速后再传给离合器，一次所传递的转矩相对要大一些，但其转速又相对低一些，因此要求离合器的尺寸相对大一些。离合器按摩擦副的性质有干式和湿式离合器，大多数汽油机采用的是摩擦片和离合器压盘都浸在油内工作的湿式离合器；按摩擦片的数目还可分为单片和多片离合器。一般大型汽油机采用单片或多片干式离合器。这种离合器的优点是从动部分质量轻，缺点是摩擦片径大，散热功能差，摩擦片必须具有较好的质量。另外，汽油机与变速器之间必须密封。中小型汽油机多采用湿式多片离合器，用3-8片摩擦片浸在机油中使用。湿式多片离合器的有点是工作可靠，分离和接合时圆滑无冲击，噪声低，但这种离合器在工作时搅拌机油，消耗动力。湿式多片离合器具有径向尺寸小、耐热、耐磨性能好等优点，有利于离合器处于半接合状态（打滑）下工作。这种离合器在挂挡制动时，作用于后轮的制动力可能一下子达到地面最大附着力，使后轮抱死。若在传递系统中受到的转矩超过一定值时离合器主、从动片相对打滑，可以降低传动系统所承受的转矩。这种离合器的缺点是轴向尺寸较大。摩擦离合器所能传递的最大转矩的数值取决于摩擦面之间的压力和摩擦系数，以及摩擦面的数目和尺寸。若欲增大离合器所能传递的最大转矩，可选用摩擦系数较大的摩擦片材料，或适当增大压力，或增大摩擦面。所以本设计的离合器为后置式并且采用多片摩擦离合器。3.2.2 离合器基本参数和主要尺寸选择(1)摩擦片数目Z：Z选取38，本设计选5。(2)离合器后备系数的选择：后备系数是离合器一个重要设计参数，它反映了离合器传递汽油机最大转矩的可靠程度。在选择时，应保证离合器能可靠地传递汽油机的最大转矩、要防止离合器滑磨过大、要能防止传动系统过载。由得=4.1241。(3)摩擦片上总的工作压紧力由 (3.1)其中-摩擦片摩擦系数=0.25R-平均摩擦半径=45.9mmZ-摩擦片数目=5所以=33.8N(4)摩擦片摩擦面单位面积上的压力(Mpa)单位压力对离合器工作性能和使用寿命有很大影响，选取时应考虑离合器的工作条件，汽油机后备功率大小，摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。=1.38Mpa A- 摩擦片面积 (3.2)(5)摩擦片尺寸: 在选取同样的外径D时,选用较小的内径d虽可增大摩擦面积,提高传递转矩的能力,但会使摩擦面上的压力分布不均匀,使内外圆周的相对滑磨速度差别太大而造成摩擦面磨损不均匀,且不利于散热和扭转减振器的安装。由设计资料式，其中为汽油机最大扭矩（N*m），A为经验系数。经验系数A：经验系数A一般汽油机排量在70125ml时A取69，此处取A= 9。所以=0.1038m100mm。内径 其中为比值,一般推荐取0.750.85 取=0.8。内径d=0.8*D=83mm。我国内规定的摩擦片的厚度主要有3.2mm、3.5mm和4.0mm三种选取h=3.5mm。摩擦片的材料选取:由于石花摩擦材料的热衰退性大、并且又是强致癌物质，20世纪70年代中期至80年代中期，制动器结构开始向非石花摩擦材料过渡。基于现代社会对环保与安全的要求越来越高，世界工业发达国家迅速开展了非石花摩擦材料的研究开发，相继推出了非石花的半金属型摩擦材料、烧结金属型摩擦材料、代用纤维增强或聚合物粘接摩擦材料、复合纤维摩擦材料、陶瓷纤维摩擦材料等，它们的共同特点是：1)均没有石花成分，全是采用代用纤维或聚合物作为增强材料。2)增加了金属成分，以提高其使用湿度及寿命。3)加入了多种添加剂或填料，以改善摩擦平稳性和抗粘着性、降低制动噪声和震颤现象。为保证制动系统及摩擦传动系统的可靠性，对非石花摩擦材料的综合性能提出了更高的要求：具有足够高而稳定的摩擦系数，其静摩擦系数和动摩擦系数之差要小，且摩擦系数基本上不随外界条件而变化，具有良好的导热性、较大的热容量和一定的高温力学强度，具有良好的耐磨性和抗粘性，且不易擦伤零件表面，振动要小，原材料来源充足，制造工艺比较简单、造价较低。a. 离合器摩擦片摩擦系数为，通常取0.250.26 此处取0.25。(6)离合器中间片的设计:中间片的厚度为1.52.0mm,采用中碳钢钢板冲压而成,其环行摩擦表面的挠度不得大于0.050.10mm,摩擦表面上每隔1.52.0mm的距离冲制有深度为0.20.3mm,边长0.500.75mm的正方形凹坑,或深度为0.20.3mm菱形沟槽,以增加摩擦,提高其可靠性。(7)离合器传递扭矩的能力的确定：离合器传递扭矩的能力取决于其摩擦力矩的大小，按离合器的布置形式，离合器的静摩擦力矩应符合下述国际规定：后置式离合器=1.32.0，此处取=2.0=2.0*9.7=19.4(N*m) (3.3)(8)摩擦片平均摩擦半径R：由 (3.4)其中，D-摩擦片外径(mm)。d-摩擦片内径(mm)。所以，R=45.9mm。(9)离合器寿命计算：由 (3.5)其中，-达到寿命时允许的磨损。e-单位面积上依次理合所消耗的功。-摩擦片的磨损率。3.2.3离合器主动盘的设计壳体的尺寸依据摩擦片或中间片确定，并纵向深度保证摩擦片、中间片和压盘。轮毂安装期间，内径比中间片略大。壳体上，沿轴向有与摩擦片齿牙数相等的开口槽，一般为八个，本设计做十二个槽，摩擦片凸起的齿牙能放进开口槽中，二者共同旋转，但要求摩擦片可沿开口槽做轴向滑动。壳体的材料一般用铝合金压铸而成。3.2.4 离合器压盘的设计(1)压盘传动方式的选择：压盘传动方式有两种，一种是压盘作为主动件，另一种是压盘作为从动件。此设计选择压盘作为从动件。(2)压盘的几何尺寸的确定：压盘的几何尺寸由摩擦片的尺寸确定，其厚度的确定要求能令压盘有足够的质量，并且具有较大的刚度即可。也可以按资料中的校核公式校核其厚度是否满足要求。压盘材料一般用铸铁材料。3.2.5 离合器弹簧的设计(1)离合器弹簧数i: 一般i取48，此处取i=6。(2)弹簧的工作压紧力P: (3.6)(3)弹簧的工作应力 (3.7)其中，-工作应力；-弹簧圈中径；d-弹簧钢丝直径；-旋绕比，。 (3.8)-考虑弹簧的剪力与弹簧圈曲率影响校正系数，选取2mm，所以=10mm，=5，=1.29。(2.9)所以23.13（）。 (3.10)(4)弹簧的材料：一般采用65Mn钢丝或碳素钢丝制造。(5)弹簧的工作情况：弹簧选取拉伸弹簧。离合器的操纵机构采用手动顶杆式机构，所以采用拉伸弹簧。(6)弹簧的工作圈数与中圈数：工作圈数 ， (3.11)其中S-剪切弹性模量碳钢S=。K-弹簧刚度：一般为2045，此处取K=40。所以 ，取4.5圈。 (3.12)弹簧的总圈数一般比工作圈数多1.52圈，所以=+1.5=6圈。(7)弹簧在离合器的分离过程中的变形量：变形量等于压盘的行程，通常=1.54.0mm，此处取=4.0mm。3.3 引风机的设计引风机是手持金银花采摘的总要组成部分，它不但要起产生负压的作用，还要对吸入的花花通过手花口进行收集。本次引风机的结构图如图3-2所示，引风机叶轮图如图3-3所示：图3-2 引风机图3-3 引风机叶轮引风机是由引风机外壳和引风机叶轮组成，引风机叶轮由汽油机提供动力进行转动，产生气吸力，引风机外壳由入花口和出口，入花口连接收集箱，出花口连接外部。3.4 手持金银花采摘器的设计采花器是金银花采摘机的关键部件，设计要从两个方面考虑：第一是使得金银花能够顺利从金银花树上摘下；第二是从人机工程方面考虑，要能够用的顺手，本次采花器的设计图如图3-4所示。图3-4 手持采摘期如图3-4所示，采摘器由三个部分组成，分别为采摘箱体、采集双辊和动力小电机组成。小电机提供动力让双辊作相对运动，通过双辊的运动将金银花采集上来，然后通过连接收集箱的负压管将采集上来的金银花送到收集箱内。3.5 采摘辊轴的设计及强度校核计算主轴：轴是组成机械的重要部件之一。它用来安装各种传动零件，使之绕其轴线传动，传递转矩或回转运动，通过轴承与机架或机座联结。轴与其上的零件组成一个组合体轴系部件，在轴的设计时，不能只考虑轴本身，必须和轴系零部件的整个结构密切联系起来。应用于轴的材料种类很多，主要根据轴的使用条件，对轴的强度、刚度和其它机械性能等的要求，采用的热处理方式，同时考虑制造加工工艺，并力求经济合理，通过设计计算来选择主轴的材料。轴的设计应满足下列几方面的要求：在结构上要受力合理，尽量避免或减少应力集中，足够的强度（静强度和疲劳强度），必要的刚度，特殊情况下的耐腐蚀性和耐高温性，高速轴的振动稳定性及良好的加工工艺性，并应使零件的轴上定位可靠、装备适当和装拆方便等。3.5.1 轴校核安全系数图3-5 受力分析 弯矩图，在上面，46743.2Nm易知在顶端处为最危险截面，校核此处的安全系数旋转轴的校核公式 ， =1.31.5 （3.12）式中 为材料的弯曲疲劳极限 MPa根据调质 40 d=105mm 可以知道： =335N/mm， =685N/mm M轴危险截面上的弯矩 N.mm T轴危险截面的转矩 N.mm W轴危险截面上的抗弯截面模数 W轴危险截面上的抗扭截面模数 W= W= 弯曲和剪切疲劳极限的综合影响系数，由=685N/mm， 在表中标准化为700，由配合H7/m6 选=3.39 =2.44则=2.133s1.5满足要求。3.5.2轴的静强度安全系数校核该校核的目的在于校核轴对塑性变形的抵抗能力，轴的强度是根据轴所受的最大 瞬时载荷（包括动载荷和冲击载荷）来计算的= （3.13）式中： 轴危险截面上的最大弯矩和扭矩 作用于轴上的最大轴向载荷 W 轴危险截面的抗弯和抗扭截面系数。 A轴危险截面的面积 屈服极限为 =490 =1.72.2 且/=190/685=0.72属于低塑材料=5.3542.2也满足要求。3.6 金银花采摘机手拉车的设计金银花采摘虽然工作灵巧、方便，但是汽油机和风机的重量还是不轻，所以本次设计设计了一个手拉车如图3-5所示：图3-5 手拉车的设计本次设计的手拉车如图3-5所示，主要是由车轮、车架、安装板组成。安装板是用来固定汽油机和引风机。3.5 本章小结 本章主要介绍引风机、汽油机、离合器、采花器、手拉车等的设计。38第四章 汽油机活塞组件的设计校核4.1 活塞的设计活塞组包括活塞、活塞销和活塞环等在气缸里作往复运动的零件，它们是汽油机中工作条件最严酷的组件。汽油机的工作可靠性与使用耐久性，在很大程度上与活塞组的工作情况有关。4.1.1 活塞的工作条件和设计要求1、活塞的机械负荷在汽油机工作中,活塞承受的机械载荷包括周期变化的气体压力、往复惯性力以及由此产生的侧向作用力。在机械载荷的作用下，活塞各部位承受了各种不同的应力：活塞顶部承受动态弯曲应力；活塞销座承受拉压及弯曲应力；环岸承受弯曲及剪应力。此外，在环槽及裙部还有较大的磨损。为适应机械负荷，设计活塞时要求各处有合适的壁厚和合理的形状，即在保证足够的强度、刚度前提下，结构要尽量简单、轻巧，截面变化处的过渡要圆滑，以减少应力集中。2、活塞的热负荷活塞在气缸内工作时，活塞顶面承受瞬变高温燃气的作用，燃气的最高温度可达。因而活塞顶的温度也很高。活塞不仅温度高，而且温度分布不均匀，各点间有很大的温度梯度，这就成为热应力的根源，正是这些热应力对活塞顶部表面发生的开裂起了重要作用9。3、磨损强烈汽油机在工作中所产生的侧向作用力是较大的，同时，活塞在气缸中的高速往复运动，活塞组与气缸表面之间会产生强烈磨损，由于此处润滑条件较差，磨损情况比较严重。4、活塞组的设计要求（1）要选用热强度好、耐磨、比重小、热膨胀系数小、导热性好、具有良好减磨性、工艺性的材料；（2）有合理的形状和壁厚。使散热良好，强度、刚度符合要求，尽量减轻重量，避免应力集中；（3）保证燃烧室气密性好，窜气、窜油要少又不增加活塞组的摩擦损失；（4）在不同工况下都能保持活塞与缸套的最佳配合；（5）减少活塞从燃气吸收的热量，而已吸收的热量则能顺利地散走；（6）在较低的机油耗条件下，保证滑动面上有足够的润滑油。4.1.2 活塞的材料根据上述对活塞设计的要求，活塞材料应满足如下要求：（1）热强度高。即在高温下仍有足够的机械性能，使零件不致损坏；（2）导热性好，吸热性差。以降低顶部及环区的温度，并减少热应力；（3）膨胀系数小。使活塞与气缸间能保持较小间隙；（4）比重小。以降低活塞组的往复惯性力，从而降低了曲轴连杆组的机械负荷和平衡配重；（5）有良好的减磨性能（即与缸套材料间的摩擦系数较小），耐磨、耐蚀；（6）工艺性好，低廉。在汽油机中，灰铸铁由于耐磨性、耐蚀性好、膨胀系数小、热强度高、成本低、工艺性好等原因，曾广泛地被作为活塞材料。但近几十年来，由于汽油机转速日益提高，工作过程不断强化，灰铸铁活塞因此比重大和导热性差两个根本缺点而逐渐被铝基轻合金活塞所淘汰。铝合金的优缺点与灰铸铁正相反，铝合金比重小，约占有灰铸铁的1/3，结构重量仅占铸铁活塞的。因此其惯性小，这对高速汽油机具有重大意义。铝合金另一突出优点是导热性好，其热传导系数约为铸铁的倍，使活塞温度显著下降。对汽油机来说，采用铝活塞还为提高压缩比、改善汽油机性能创造了重要的条件。共晶铝硅合金是目前国内外应用最广泛的活塞材料，既可铸造，也可锻造。含硅9%左右的亚共晶铝硅合金，热膨胀系数稍大一些，但由于铸造性能好，适应大量生产工艺的要求，应用也很广。综合分析，该汽油机活塞采用铝硅合金材料铸造而成。4.1.3 活塞头部的设计1、设计要点活塞头部包括活塞顶和环带部分，其主要功用是承受气压力，并通过销座把它传给连杆，同时与活塞环一起配合气缸密封工质。因此，活塞头部的设计要点是：（1）保证它具有足够的机械强度与刚度，以免开裂和产生过大变形，因为环槽的变形过大势必影响活塞环的正常工作；（2）保证温度不过高，温差小，防止产生过大的热变形和热应力，为活塞环的正常工作创造良好条件，并避免顶部热疲劳开裂；（3）尺寸尽可能紧凑，因为一般压缩高度缩短1单位，整个汽油机高度就可以缩短单位，并显著减轻活塞重量。而则直接受头部尺寸的影响。2、压缩高度的确定活塞压缩高度的选取将直接影响汽油机的总高度，以及气缸套、机体的尺寸和质量。尽量降低活塞压缩高度是现代汽油机活塞设计的一个重要原则，压缩高度是由火力岸高度、环带高度和上裙尺寸构成的，即=+ 为了降低压缩高度，应在保证强度的基础上尽量压缩环岸、环槽的高度及销孔的直径。（1）第一环位置根据活塞环的布置确定活塞压缩高度时，首先须定出第一环的位置，即所谓火力岸高度。为缩小，当然希望尽可能小，但过小会使第一环温度过高，导致活塞环弹性松弛、粘结等故障。因此火力岸高度的选取原则是：在满足第一环槽热载荷要求的前提下，尽量取得小些。一般汽油机，为活塞直径，该汽油机的活塞标准直径，确定火力岸高度为：（2）环带高度 为减小活塞高度，活塞环槽轴向高度应尽可能小，这样活塞环惯性力也小，会减轻对环槽侧面冲击，有助于提高环槽耐久性。但太小，使制环工艺困难。在小型高速内燃机上，一般气环高，油环高。该汽油机采用三道活塞环，第一和第二环称之为压缩环（气环），第三环称之为油环。取，。环岸的高度，应保证它在气压力造成的负荷下不会破坏。当然，第二环岸负荷要比第一环岸小得多，温度也低，只有在第一环岸已破坏的情况下，它才可能被破坏。因此，环岸高度一般第一环最大，其它较小。实际汽油机的统计表明，汽油机接近下限。则 ， 。因此，环带高度。（3）上裙尺寸确定好活塞头部环的布置以后，压缩高度H1最后决定于活塞销轴线到最低环槽（油环槽）的距离h3。为了保证油环工作良好，环在槽中的轴向间隙是很小的，环槽如有较大变形就会使油环卡住而失效。所以在一般设计中，选取活塞上裙尺寸一般应使销座上方油环槽的位置处于销座外径上面，并且保证销座的强度不致因开槽而削弱，同时也不致因销座处材料分布不均引起变形，影响油环工作。综上所述，可以决定活塞的压缩高度。对于汽油机，所以。则 。3、活塞顶和环带断面（1）活塞顶活塞顶的形状主要取决于燃烧室的选择和设计。仅从活塞设计角度，为了减轻活塞组的热负荷和应力集中，希望采用受热面积最小、加工最简单的活塞顶形状，即平顶。大多数汽油机正是采用平顶活塞，由于EA113 5V 1.6L汽油机为高压缩比，因而采用近似于平顶的活塞。实际统计数据表明，活塞顶部最小厚度，汽油机为，即。活塞顶接受的热量，主要通过活塞环传出。专门的实验表明，对无强制冷却的活塞来说，经活塞环传到气缸壁的热量占7080%，经活塞本身传到气缸壁的占1020%，而传给曲轴箱空气和机油的仅占10%左右。所以活塞顶厚度应从中央到四周逐渐加大，而且过渡圆角应足够大，使活塞顶吸收的热量能顺利地被导至第二、三环，以减轻第一环的热负荷，并降低了最高温度9。活塞头部要安装活塞环，侧壁必须加厚，一般取，取为6.16mm，活塞顶与侧壁之间应该采用较大的过渡圆角，一般取，取0.074为5.993mm.为了减少积炭和受热，活塞顶表面应光洁，在个别情况下甚至抛光。复杂形状的活塞顶要特别注意避免尖角，所有尖角均应仔细修圆，以免在高温下熔化。（2）环带断面为了保证高热负荷活塞的环带有足够的壁厚使导热良好，不让热量过多地集中在最高一环，其平均值为。正确设计环槽断面和选择环与环槽的配合间隙，对于环和环槽工作的可靠性与耐久性十分重要。槽底圆角一般为0.20.5mm。活塞环岸锐边必须有适当的倒角，否则当岸部与缸壁压紧出现毛刺时，就可能把活塞环卡住，成为严重漏气和过热的原因，但倒角过大又使活塞环漏气增加。一般该倒角为。（3）环岸和环槽环岸和环槽的设计应保持活塞、活塞环正常工作，降低机油消耗量，防止活塞环粘着卡死和异常磨损，气环槽下平面应与活塞轴线垂直，以保证环工作时下边与缸桶接触，减小向上窜机油的可能性。活塞环侧隙在不产生上述损伤的情况下愈小愈好，目前，第一环与环槽侧隙一般为0.050.1mm，二、三环适当小些，为0.030.07mm，油环则更小些，这有利于活塞环工作稳定和降低机油消耗量，侧隙确定油环槽中必须设有回油孔，并均匀地布置在主次推力面侧，回油孔对降低机油消耗量有重要意义，三道活塞环的开口间隙及侧隙如表4.1所示:表4-1 活塞环的开口间隙及侧隙活塞环开口间隙/侧隙/第一道环第二道环第三道环活塞环的背隙比较大，以免环与槽底圆角干涉。一般气环=0.5毫米，油环的则更大些，如图4-1所示。（4）环岸的强度校核在膨胀冲程开始时，在爆发压力作用下，第一道活塞环紧压在第一环岸上。由于节流作用，第一环岸上面的压力比下面压力大得多，不平衡力会在岸根产生很大的弯曲和剪切应力，当应力值超过铝合金在其工作温度下的强度极限或疲劳极限时，岸根有可能断裂，专门的试验表明，当活塞顶上作用着最高爆发压力时，如图4-2所示。已知=4.5，则， 图4-1 环与环槽的配合间隙及环槽结构 图4-2第一环岸的受力情况10Figure3-1 The ring and the ring groove and ring groove clearance Figure3-2 First Force of the Central Coast环岸是一个厚、内外圆直径为、的圆环形板，沿内圆柱面固定，要精确计算固定面的应力比较复杂，可以将其简化为一个简单的悬臂梁进行大致的计算。在通常的尺寸比例下，可假定槽底（岸根）直径，环槽深为：于是作用在岸根的弯矩为 （4-1）而环岸根断面的抗弯断面系数近似等于所以环岸根部危险断面上的弯曲应力 （4-2） 同理得剪切应力为： （4-3）接合成应力公式为： （4-4）考虑到铝合金在高温下的强度下降以及环岸根部的应力集中，铝合金的许用应力，校核合格。4.1.4 活塞裙部的设计活塞裙部是指活塞头部最低一个环槽以下的那部分活塞。活塞沿气缸往复运动时，依靠裙部起导向作用，并承受由于连杆摆动所产生的侧压力。所以裙部的设计要求，是保证活塞得到良好的导向，具有足够的实际承压面积，能形成足够厚的润滑油膜，既不因间隙过大发生敲缸，引起噪音和加速损伤，也不因间隙过小而导致活塞拉伤。分析活塞在汽油机中工作时裙部的变形情况。首先，活塞受到侧向力的作用。承受侧向力作用的裙部表面，一般只是在两个销孔之间的弧形表面。这样，裙部就有被压偏的倾向，使它在活塞销座方向上的尺寸增大；其次，由于加在活塞顶上的爆发压力和惯性力的联合作用，使活塞顶在活塞销座的跨度内发生弯曲变形，使整个活塞在销座方向上的尺寸变大；再次，由于温度升高引起热膨胀，其中销座部分因壁厚较其它部分要厚，所以热膨胀比较严重。三种情况共同作用的结果都使活塞在工作时沿销座方向涨大，使裙部截面的形状变成为“椭圆”形，使得在椭圆形长轴方向上的两个端面与气缸间的间隙消失，以致造成拉毛现象。在这些因素中，机械变形影响一般来说并不严重，主要还是受热膨胀产生变形的影响比较大11。因此，为了避免拉毛现象，在活塞裙部与气缸之间必须预先流出较大的间隙。当然间隙也不能留得过大，否则又会产生敲缸现象。解决这个问题的比较合理的方法应该是尽量减少从活塞头部流向裙部的热量，使裙部的膨胀减低至最小；活塞裙部形状应与活塞的温度分布、裙部壁厚的大小等相适应12。本文采用式裙部，这样不仅可以减小活塞质量，而且裙部具有较大的弹性，可使裙部与气缸套装配间隙减小很多，也不会卡死。把活塞裙部的横断面设计成与裙部变形相适应的形状。在设计时把裙部横断截面制成长轴是在垂直与活塞销中心线方向上，短轴平行于销轴方向的椭圆形。常用的椭圆形状是按下列公式设计的： （4-5）式中、分别为椭圆的长短轴，如图4-3所示。缸径小于的裙部开槽的活塞，椭圆度（）的大小，一般为。图4-3 活塞销裙部的椭圆形状91、裙部的尺寸活塞裙部是侧压力的主要承担者。为保证活塞裙表面能保持住必要厚度的润滑油膜，其表面比压不应超过一定的数值。因此，在决定活塞裙部长度时应保持足够的承压面积，以减少比压和磨损。在确定裙部长度时，首先根据裙部比压最大的允许值，决定需要的最小长度，然后按照结构上的要求加以适当修改。裙部单位面积压力（裙部比压）按下式计算： （4-6）式中：最大侧作用力，由动力计算求得，=2410.83活塞直径，；裙部高度，。取。则 一般汽油机活塞裙部比压值约为，所以设计合适。2、销孔的位置活塞销与活塞裙轴线不相交，而是向承受膨胀侧压力的一面（称为主推力面，相对的一面称为次推力面）偏移了，这是因为，如果活塞销中心布置，即销轴线与活塞轴线相交，则在活塞越过上止点，侧压力作用方向改变时，活塞从次推力面贴紧气缸壁的一面突然整个地横扫过来变到主推力面贴紧气缸壁的另一面，与气缸发生“拍击”，产生噪音，有损活塞耐久性。如果把活塞销偏心布置，则能使瞬时的过渡变成分布的过渡，并使过渡时刻先于达到最高燃烧压力的时刻，因此改善了汽油机的工作平顺性13。4.2 活塞销的设计4.2.1 活塞销的结构、材料1、活塞销的结构和尺寸活塞销的结构为一圆柱体，中空形式，可减少往复惯性质量，有效利用材料。活塞销与活塞销座和连杆小头衬套孔的连接配合，采用“全浮式”。活塞销的外直径，取，活塞销的内直径，取活塞销长度，取2、活塞销的材料 活塞销材料为低碳合金钢，表面渗碳处理，硬度高、耐磨、内部冲击韧性好。表面加工精度及粗糙度要求极高，高温下热稳定性好。4.2.2 活塞销强度和刚度计算由运动学知，活塞销表面受到气体压力和往复惯性力的共同作用，总的作用力，活塞销长度，连杆小头高度，活塞销跨度。1、最大弯曲应力计算活塞销中央截面的弯矩为 （4-7）空心销的抗弯断面系数为，其中 所以弯曲应力为 即 （4-8） 2、最大剪切应力计算最大剪切应力出现在销座和连杆小头之间的截面上。横断截面的最大剪切应力发生在中性层上14，其值按下式计算： （4-9）已知许用弯曲应力；许用剪切应力，那么校核合格。4.3 活塞销座4.3.1 活塞销座结构设计 活塞销座用以支承活塞，并由此传递功率。销座应当有足够的强度和适当的刚度，使销座能够适应活塞销的变形，避免销座产生应力集中而导致疲劳断裂；同时要有足够的承压表面和较高的耐磨性。活塞销座的内径，活塞销座外径一般等于内径的倍，取，活塞销的弯曲跨度越小，销的弯曲变形就越小，销销座系统的工作越可靠，所以，一般设计成连杆小头与活塞销座开挡之间的间隙为，但当制造精度有保证时，两边共就足够了，取间隙为。4.3.2 验算比压力销座比压力为： （4-10）一般。4.4 活塞环设计及计算4.4.1 活塞环形状及主要尺寸设计该汽油机采用三道活塞环，第一和第二环为气环，第三环为油环。第一道活塞环为桶形扭曲环，材料为球墨铸铁，表面镀铬。桶形环与缸筒为圆弧接触，对活塞摆动适应性好，并容易形成楔形润滑油膜。第二道活塞环为鼻形环，材料为铸铁，鼻形环可防止泵油现象，活塞向上运动时润滑效果好。第三道是油环，是钢带组成环，重量轻，比压高，刮油能力强。 活塞环的主要尺寸为环的高度、环的径向厚度。气环，油环，取，。活塞环的径向厚度，一般推荐值为：当缸径为时，取。4.4.2 活塞环强度校核活塞环在工作时，因剪应力和轴向力影响较小，所以只计算弯矩。活塞环的平均半径与径向厚度之比一般都大于5，所以可按直杆弯曲正应力公式计算9。1、工作状态下的弯曲应力活塞断面的最大弯矩为： （4-11）由此可得最大弯曲应力为： （4-12）对于断面均压环其开口间隙与活塞环平均接触压力之间有如下关系： （4-13）将式31带入式30并整理得： （4-14）式中：材料的弹性模量，对合金铸铁；活塞环的开口间隙，取为；气缸直径，；活塞环径向厚度，则 活塞环工作时的许用弯曲应力为，则校核合格。2、套装应力活塞环往活塞上套装时，要把切口扳得比自由状态的间隙还大，对于均压环，此时的正对切口处的最大套装弯曲应力为： （4-15）式中：与套装方法有关的系数，根据套装方法的不同，其值为，一般取，则 因环的套装是在常温下进行的，承受的应力时间甚短，所以套装应力的许用值大于工作应力的许用值，所以校核合格。4.5 本章小结 在活塞的设计过程中，分别确定了活塞、活塞销、活塞销座和活塞环的主要的结构参数，分析了其工作条件，总结了设计要求，选择合适的材料，并分别进行了相关的强度和刚度校核，使其符合实际要求。第五章 金银花采摘机三维造型的设计5.1 Solidworks软件简介首先我要对Solidworks进行介绍一下，它是一种先进的，智能化的参变量式CAD设计软件，在业界被称为“3D机械设计方案的领先者”，易学易用，界面友好，功能强大，在机械制图和结构设计领域，掌握和使用Solidworks已经成为最基本的技能之一。与传统的2D机械制图相比，参变量式CAD设计软件具有许多优越性，是当代机械制图设计软件的主流和发展方向。传统的CAD设计通常是按照一定的比例关系，从正视，侧视，俯视等角度，根据投影，透视效果逐步绘出所需要的各个单元，然后标注相应尺寸，这就要求制图和看图人员都必须具备良好的绘图和三维空间想象能力。如果标注尺寸发生变化，几何图形的尺寸不会同步变更；如果改变了几何图行，其标注尺寸也不会发生变化，还要重新绘制，标注，因此绘图工作相当繁重。参变量式CAD设计软件，是参数式和变量式的统称。在绘制完草图后，可以加入尺寸等数值限制条件和其他几何限制条件，让草图进入完全定义状态，这就是参数式模式。由于软件自动加入了关联属性，如果修改了标注尺寸，几何图形的尺寸就会同步更新。也可以暂时不充分的限制条件，让草图处于欠定义状态，这就是变量式操作模态。美国Solid Works公司是一家专门从事开发三维机械设计软件的高科技公司，公司宗旨是使每位设计工程师都能在自己的微机上使用功能强大的世界最新CAD/CAE/CAM/PDM系统，公司主导产品是世界领先水平的Solid Works软件。90年代初，国际微机市场发生了根本性的变化，微机性能大幅提高，而价格一路下滑，微机卓越的性能足以运行三维CAD软件。为了开发世界空白的基于微机平台的三维CAD系统，1993年PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁成立SolidWorks公司，并于1995年成功推出了SolidWorks软件，引起世界相关领域的一片赞叹。在SolidWorks软件的促动下，1998年开始，国内、外也陆续推出了相关软件；原来运行在UNIX操作系统的工作站CAD软件，也从1999年开始，将其程序移植到Windows操作系统中。由于SolidWorks出色的技术和市场表现，不仅成为CAD行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在1997年由法国达索公司以三亿一千万的高额市值将SolidWorks全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以原来一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了CAD行业的世界纪录。并购后的SolidWorks以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为CAD行业一家高素质的专业化公司。功能描述（1）、TopDown(自顶向下)的设计（2）、DownTop(自下向上)的设计（3）、配置管理（4）易用性及对传统数据格式的支持（5）零部件镜像（6）.装配特征（7）工程图（8）eDrawingSolidworks模形由零件，装配体和工程图等文件组成，没有生成零件之前的图纸称为草图。由2D，3D草图直接生成3D模形和工程图时，如果修改了草图的标注尺寸，其3D模形和工程图会同步更新；相反，如果修改了工程图的标注尺寸，其3D模形和草图也会同步更新。软件使用起来非常方便，大大减少了设计人员的工作量，提高了工作效率。通常，从打开一个零件文件或建立一个新零件文件开始，绘制草图、生成基体特征、然后在模型上添加更多的特征，生成零件。也可以从其他软件导入曲面或几何实体开始，编辑特征，生成零件和装配体工程图。这是常用的设计方法，也就是自下而上的设计方法。草图绘制从零件文件开始，对于一个新的产品设计，要首先建立零件文件。由于零件、装配体及工程图的相关性，所以当其中一个视图改变时，其他两个视图也会自动改变。SolidWorks2012允许自定义功能,选择菜单栏中的“工具”-“选择”命令,可以显示.定义”系统选项”和”文件属性”选项卡.SolidWorks2012可以自动保存工作.自动恢复功能可以自动保存零件,装配体或工程图文件的信息,在系统死机时不会丢失数据.如果设定此选项,则选择”工具”_”选项”菜单命令.在”系统选项”选项卡上,单击”备份”选项,选择”每(n)次更改后,自动恢复信息”复选框,然后设定信息自动保存前应发生的变更次数.SolidWorks2012具有很强的文件交换功能,可以输入,输出数十种文件格式,可以与AutoCAD，pro/ENGINEER,Solid Edge,CAM等软件很方便地进行文件交换。SolidWorks2012在草图绘制模式及工程图中提供显示网格线和捕捉网格线功能。可将网格线与模型边线对齐，还可捕捉到角度。网