基于Solidworks的轴承架模拟仿真【SW】【7400字】【优秀机械毕业设计论文】
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基于
solidworks
轴承
模拟
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仿真
sw
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机械
毕业设计
论文
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-
文档包括:
说明书一份,23页,7400字左右.
开题报告
外文翻译
SW三维示意图
爆炸图视频.avi
装配体视频.avi
开题报告
题目名称 基于SolidWorks的轴承架模拟仿真
学生姓名 专业 机械设计制造及自动化 学号
指导教师姓名 所学专业 机械设计制造及自动化 职称
完成期限
一、 选题的目的意义
现在，由于模拟仿真的应用越来越广泛，很多企业在研制乃至产品投入实际应用前的过程中，都会采用模拟仿真技术。例如，美国波音公司，在研制新一代波音飞机时，宣称进行了“不上天的试飞（Testing without flying）”。他们用计算机完成了模拟试飞，取得了和实际上天试飞的同样效果。由于计算机所起到的重要的技术支撑作用，计算和模拟仿真技术的联系越来越紧密，模拟仿真技术正在越来越广泛的应用在各种系统中。在某种程度上，模拟仿真技术已经变成了一门综合的、系统的、代表了当今社会未来发展方向的一门科学，它的出现无疑降低了人们观察和改造世界的难度。
二、国内外研究现状
经过几十年的发展，数字化仿真模拟技术在航空航天、机械、汽车、电子电器、工模具制造、船舶、新材料等领域获得了广泛的应用，正逐步成为制造业信息化深入应用的关键技术。然而，与世界水平相比，中国制造业数字化仿真技术的应用还远远不够深入，制造企业了解、掌握和应用CAE的程度远远低于CAD、PDM等其他技术，重视程度也远远不够，人才也较为稀缺。中国要实现制造强国的梦想，必须重视培养企业的自主创新能力，而仿真分析相关技术是自主创新的重点。让广大的制造企业了解、应用仿真模拟技术，特别是在一些有带动、示范作用的重点行业中普及仿真模拟技术，更是重中之重。
三、主要研究内容
1.模拟仿真的意义与发展。
2.模拟仿真在机械中的应用，例如轴承架装配。
3.SolidWorks的三维建模包括零件图，装配图，爆炸图及动画图的制作过程。
四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线
1.搞清毕业设计的目的和意义，学习SolidWorks软件及模拟仿真相关知识。
2.通过图书馆及网络搜索借阅相关文献书籍。
3.和同学探讨，请教导师。
4.做完请导师检查，查漏并积极更正。
五、主要参考文献与资料
[1]崔海萍，闫军，张琪.SolidWorks 2006中文版标准实例教程[M].机械工业出。 2007，8月8日
[2]梁士红，张耀宗，高颖颖.基于SolidWorks的变量化设计及其实现方法[J].机床与液压，2006,15（03）:20~23
[3]繆朝东，Solidworks在机械制图教学中的应用研究，重庆工业高等专科学校学报，200（6）：37-39
[4]吴旭光，杨惠珍，王新民.计算机仿真技术.化学工业出版社。2005
[5]康风举，杨惠珍，高立娥.现代仿真技术与应用.国防工业出版社。2007
[6]祝永健，基于Solidworks的机械制图教学改进与应用，文教资料，2008.（6）：27-28
[7]靳岚，党兴武，机械设计与制造-基于SolidWorks的机构运动模拟，2006，4
[8] 席晨飞，蔡慧林，戴建强，基于Solidworks的应力分析和运动仿真的研究，机械设计与制造，2008.1（1）：92-94
[9]李晓燕，钱炜，仲梁维，Solidworks在毕业设计中的应用，上海电力学院学报，2002.（6）：59-60
[10]张书田，袁立军，仝国伟，基于Solidworks2007的减速器虚拟装配与运动仿真，河北神风重型机械有限公司，2008（24）：71
[11]余泽通，杨彬彬，宋长源，基于Solidworks的齿轮泵工作原理动态仿真研究，河南科技学院报，2008.3（9）：85-87
[12] 贾爱莲，张淑娟，段晓峰，基于Solidworks软件的减速器三维设计及运动仿真，东华大学学报，2006.5（10）：105-108
[13]李晓燕，钱炜，仲梁维，Solidworks在毕业设计中的应用，上海电力学院学报，2002（6）：59-60
[14] 宋爱平主编.CAD/CAM技术综合实训指导书. 北京: 机械工业出版社,2006
[15] 王隆太主编.北京: 机械CAD/CAM技术. 北京: 机械工业出版社,2004
目 录
1绪论 1
2模拟仿真概述 1
2.1模拟仿真概念 1
2.2 模拟仿真在中国产业的发展现状与机遇 1
2.3模拟仿真在机械系统中的实现方法 2
3 SOLIDWORKS概述 2
4 基于SOLIDWORKS的轴承架模拟仿真设计实例 3
4.1轴承架的零件图的实体建模过程及步骤 3
4.1.1带轮的三维实体建模 4
4.1.2轴架的三维实体建模 6
4.1.3 轴的三维实体建模 8
4.1.4轴衬的三维实体建模 9
4.1.5垫圈的三维实体建模 11
4.1.6标准件 12
4.2轴承架的装配图的装配过程及步骤 12
4.3 轴承架动画制作过程及步骤 14
4.2.1 爆炸图制作过程及步骤 14
4.2.2动画制作过程及步骤 19
5 结论 20
致谢 21
参考文献 21
- 内容简介：
-
平衡机器人手臂重量的设备和方法 本发明包括一个拥有液压弹簧 ,特别是气压弹簧的补偿机器人机械手臂重量的装置和一个控制机器人运动的控制装置，还有一种补偿机器人手臂重量的方法。在这种方法中机器人手臂的重量补偿是由液压弹簧，特别是气压弹簧来实现的，同时这种方法也实现了对机器人运动的控制。 补偿静载荷的机器人一般配备一个体重补偿器，例如机器手臂的可移动平衡台。为了达到调节补偿的目的，可以用运动方程式对由机器人的机械结构和驱动器所决定的控制系统的动静态特性进行调整。运动方程式可由已知条件得出，根据已知的平衡条件可以按 其坐标轴列出机器人手臂位置的函数。如果该方程组是解决根据驱动的时刻 ,详细的理想模式的速度和驱动机器人运动为现在的时刻。如果根据对驱动时间的要求可以列出方程组，则机器人运动的理想速度和驱动时间就可以由这个方程组得出。用这种方法所得到的理想值通常可以用于预先控制的目的。而在理想情况下，如果对机器人的真实运动有精确的数学建模，则控制偏差是不会出现的，在实践中，为了补偿模型的误差，必须要有一个控制器。这就需要在机器人上安装一个伺服控制器，例如 制器，这样控制器就可以通过调整机器人的运动达到补偿的目的。这样的机 器人手臂可以在任何时候以最大速度或最大加速度运动 ,而不超过允许的范围。 众所周知的气体弹簧，比如用于固定机器人手臂的弹簧，处于偏斜状态，当它受到压缩或拉伸时，便依靠机器人把压力转化为所说的偏移力。然而，当用这种气体弹簧时的一个固有缺陷是这样一种事实，即：气体弹簧的偏斜力和它受力之间的关系只有在气体达到理想气压平衡时才成比例。因为在特定的高气压下，气体不再是理想的方式工作，加压升温，减压降温，气体弹簧产生的力要考虑波动范围。一方面，压力改变导致了负载补偿波动，另一方面，不恰当的应用了驱动能源，因为安全的原因， 必须限制机器人的功率。另外，由于检测不到因气体弹簧泄漏而产生的气压下跌，会导致机器人过载而损。 同时根据上述缺点 ,这种发明要解决的问题是提出一种方法和装置来补偿上述类型机器人的机器手臂的重量。 在一个上述类型装置中 ,这个发明解决了这个问题，它是通过压力传感器测量流体弹簧的液压来实现的。为解决这个问题 ,，根据导言，在机器人手臂重量补偿方法中 ,液体弹簧的液体压力就可以被测量。 通过测量封闭在气体弹簧的气体的压力，可以得到机器人的瞬时运动状况。压力传感器的高可靠性和高精确度使得机器人可以达到它的承载极限，因 此也就使机器人以最高效率工作。压力传感器的高可靠性和高精确度也可以通过压力下降检测流体弹簧的泄漏。 在理想的情况下，为了在压力达到压力极限时产生信号，压力传感器根据发明要求必须连接一个或几个感应器。为了使机器人的驱动系统在过载或载荷十分低的情况时能自动的停止，感应器以最优的方式连接到过载保护装置。这样，在压力非常高的情况下（比如机器臂达到极限位置）或在压力非常低的情况下（比如气体弹簧有泄漏），机器人的驱动系统就会自动的停止。因此可以可靠地避免机器人受损和过载。 在另一个理想的情况下，机器人补 偿装置的体重有监测装置，它是通过流体压力传感器用于监视测量液压弹簧的压力。同时为了预测可能出现的故障，它也需要被精确的制造，以便能检测到液体的压力随时间的变化。在特定的情况下 ,用于监视测量液压弹簧的压力和其随时间变化的监测装置是机器人手臂位置控制的一种功能。这样一种监测每个机器人手臂中液体压力的监测装置，可以通过调整和优化驱动系统来调整手臂的运动。另外，沿面的压力变化及压力分布的异常也可以测量出来，然后就可以获取一些信息，例如机器人需要维修的信息。 这样液体压力可以被精确的测量，并在压力达到预设的液 压极限和机器人驱动断开的高低压极限时，起到防止过载和毁坏的作用。 在理想的情况下，测量得来的液压弹簧的压力特别是压力分布是被监测的，并作为是机器人手臂位置的一种功能。 在机器人控制装置中 ,它的静态和动态行为被数学模拟在一个方程组，这使得有可能从开车 (发动电机 )的时刻开始计算的每个驱动部分的驱动时间，并使得所有的影响 (重力、摩擦、惯性、离心力 ,支持力量 ,等等 )考虑到内，这也使得有可能从电机在完成实际运动时所需的轴位置、速度和加速度实际情况 (预定的时刻和给定的 ,最大限度地利用现有的马达和齿轮的时刻来确定 最大允许的加速度的轴。 ) （质量包括承诺书的重量 ,惯性机器人的机械部件的质量和惯性负载的有用工具、安装 (负荷 )、电机、齿轮、摩擦、重力、科氏、离心和支持的时刻 ,以及车轴位置。 利用前项输入值，该模型可以计算实际所需要的驱动时间，然后对驱动规律进行控制。该方法简化并因此提高了机器人的驾驶调控静态和动态精度。在理想的情况下 ,在计算的时间里，驱动调整器没有工作。在实践中，由于模型的不完整和没有预设值，驱动调整器也必须补偿错误值。 除了这个预定时刻，模型同时还提供动态路径规划 /旅行剖面生成模块的信息 ,以确保加速 /减速斜道 ,总以这样一种方式传播最装载轴与允许最大速度值。这允许在没有超过极限的时候到达最大的传动动力。 至此，在原则上，重量补偿器的支撑力已经被考虑，在这一过程中，通过计算液压缸内的压力可以得出重量补偿器的位置。这个计算具有预置的常量 ,从而不考虑在实际操作的偏差。由于绝热过程，漏、温度和 /或时间压力分布引起了这些偏差。 这些偏差导致了控制系统工作量的增加和故障或错误状态 (错误的压力设定值 ,不正确的参数模型 ,强烈头的压力损失、损害、故障等 )的不可测性 ,除非在十分明显的时候，才能测得。 为了避免这些缺点 , 在这项发明中，为了调整机器人运动时液压弹簧压力的参数，压力传感器应连接到机器人控制装置 , ,所以在这项发明中，这种机器人的预设运动参数得到改进，因此实际的控制系统的工作量减少。 机器人手臂运动控制的参数转化为可测的液体压力，因此手臂移动的数据可以被自动调整。 根据这项发明，通过这些测量，可是从忽略压力计算不精确值得角度来减少控制系统的工作量。而且也不需要为了保证安全的正面或负面的补充措施，所以运动动力的到改进，机器人的承载能力也得到提高。而且通过对计算数据和测量所得的数据 进行比较可以检查出异常情况。 也有可能在选定的记录压力值的情况下 ,在一个日志文件进行诊断和维修的目的 在机器人控制中，作为一种新颖地，能自动适应的测量方法，它不需要复杂压力调节装置。压力弹簧可以被制造成完全被动的，无规律的形式。 on a he to a of a of a a a a of as as to a of in of is by a a of a is a be as a to a it is to of by by of In be as a of of If is to of in be in of of no in a is in to of it is to as a a to of so is to In be at or as to a in of a or on a on a is or of a is as as of be to in at no in an on on by of a on to a as a of on to an of of be on of In by to of is to a a of a of a of In of a of by a of of in a to of of is of of in a it is to a of of of a be up to is of in by a In a to is to or at is in in to a on or a or to in in of a is of or or in of a a in is In a by is of so as to a It is in of is as a of a in an of of by of an of In to in is to a is is on or a to to in of is of as a of In a in an a of a it at to at , to or to of is of of of of of as as in of a to of In to In to to of or of to in a of in in of is as a of of or to to of or of or To to is to of of of to of so is an to of of a is of of to so be As a of to is a of of in is no or so be by is a of in in a As a of of in it is to a be in a 河南科技学院本科生毕业论文（设计）开题报告 题目名称 基于 轴承架 模拟仿真 学生姓名 专业 机械设计制造及自动化 学号 指导教师姓名 所学专业 机械设计制造及自动化 职称 完成期限 一、 选题的目的意义 现在，由于模拟仿真的应用越来越广泛，很多企业在研制乃至产品投入实际应用前的过程中，都会采用模拟仿真技术。例如，美国波音公司，在研制新一代波音飞机时，宣称进行了“不上天的试飞（ 。他们用计 算机完成了模拟试飞，取得了和实际上天试飞的同样效果。由于计算机所起到的重要的技术支撑作用，计算和模拟仿真技术的联系越来越紧密，模拟仿真技术正在越来越广泛的应用在各种系统中 。 在某种程度上，模拟仿真技术已经变成了一门综合的、系统的、代表了当今社会未来发展方向的一门科学，它的出现无疑降低了人们观察和 改造世界的难度。 二、国内外研究现状 经过几十年的发展，数字化仿真模拟技术在航空航天、机械、汽车、电子电器、工模具制造、船舶、新材料等领域获得了广泛的应用，正逐步成为制造业信息化深入应用的关键技术。然而，与世界水平 相比，中国制造业数字化仿真技术的应用还远远不够深入，制造企业了解、掌握和应用 程度远远低于 其他技术，重视程度也远远不够，人才也较为稀缺。中国要实现制造强国的梦想，必须重视培养企业的自主创新能力，而仿真分析相关技术是自主创新的重点。让广大的制造企业了解、应用仿真模拟技术，特别是在一些有带动、示范作用的重点行业中普及仿真模拟技术，更是重中之重。 三、主要研究内容 械 中的应用 ，例如轴承架装配。 三维建模包括零 件图，装配图，爆炸图及动画图的制作过程。 四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线 习 件及模拟仿真相关知识。 网络搜索 借阅相关文献 书籍。 教导师。 漏并积极更正。 五、 主要参考文献与资料 1崔海萍，闫军，张琪 006 中文版标准实例教程 M 2007， 8月 8 日 2梁士红，张耀宗，高颖颖 变量化设计及其实现方法 J006,15（ 03） :2023 3繆 朝东， 机械制图教学中的应用研究，重庆工业高等专科学校学报， 200（ 6）：374吴旭光，杨惠珍，王新民 化学工业出版社。 2005 5康风举，杨惠珍，高立娥 国防工业出版社。 2007 6祝永健，基于 机械制图教学改进与应用，文教资料， 2008.（ 6）： 277靳岚 ，党兴武，机械设计与制造 机构运动模拟， 2006， 4 8 席晨飞，蔡慧林，戴建强，基于 应力分析和运动仿真的研究，机械设计与制造， 1）： 929李晓燕，钱炜，仲梁维， 毕业设计中的应用，上海电力学院学报， 2002.（ 6）：5910张书田，袁立军，仝国伟，基于 减速器虚拟装配与运动仿真，河北神风重型机械有限公司， 2008（ 24）： 71 11余泽通，杨彬彬，宋长源，基于 齿轮泵工作原理动态仿真研究，河南科技学院报， 9）： 8512 贾爱莲，张淑娟，段晓峰，基于 件的减速器三维设计及运动仿真，东华大学学报， 10）： 10513李晓燕，钱炜，仲梁维， 毕业设计中的应用，上海电力学院学报， 2002（ 6）：5914 宋爱平主编 北京 : 机械工业出版社 ,2006 15 王隆太主编 机械 北京 : 机械工业出版社 ,2004 六、 指导教师审批意见 签名： 年 月 日 目 录 1 绪论 . 1 2 模拟仿真概述 . 1 拟仿真概念 . 1 拟仿真在中国产业的发展现状与机遇 . 1 拟仿真在机械系统中的实现方法 . 2 3 述 . 2 4 基于 轴承架模拟仿真设计实例 . 3 承架的零件图的实体建模过程及步骤 . 3 轮的三维实体建模 . 4 架的三维实体建模 . 6 的三维实体建模 . 8 衬的三维实体建模 . 9 圈的三维实体建模 . 11 准件 . 11 承架的装配图的装配过程及步骤 . 11 承架动画制作过程及步骤 . 13 炸图制作过程及步骤 . 13 画制作过程及步骤 . 17 5 结论 . 18 致谢 . 19 参考文献 . 20 1 1 绪论 模拟仿真 4技术得以发展的主要原因是它带来了重大的社会和经济效益。模拟仿真的应用大致可分为：对已有系统进行分析时采用仿真技 术；对尚未有的系统进行设计时采用仿真技术；在系统运行时，利用仿真模型作为观测器，给用户提供有关系统过去的、现在的、甚至是未来的信息，以便用户实时作出正确的决策；在系统运行前，利用仿真模型作为预测器，向用户提供系统运行起来后，可能产生什么现象，以便用户修订计划或决策；利用仿真模型作为训练器，训练系统操纵人员或管理人员。此外，在工程领域仿真技术还 可以降低系统的研制成本，可以提高系统实验、调试和训练过程的安全。 目前， 随着仿真技术的发展，中国仿真市场增长异常迅猛，在某些方面达到了国际先进水平。但总体技术水平，特别是 应用水平与发达国家相比还有差距。 以其优异的三维设计功能 ,操作简单等一系列的优点 ,极大地提高了设计效率。利用 仅可以生成二维工程图，而且可以生成三维零件，实现零件的三维实体建模。用户还可以利用其配置功能，通过改变原零件模型的尺寸，生成一系列新的零件。 据 于此，本文重点介绍 基于 轴承架的模拟仿真。运用三维模拟仿真功能，建立轴承架的零件三维实体图，然后经过装配形成轴承架装配体，从而可对该系统进行运动分析，绘制出爆炸图和动 画图。 2 模拟仿真 概述 拟仿真 概念 模拟仿真 5的意思就是用模型（物理模型或数学模型）来模仿实际系统，代替实际系统来进行实验和研究。事实上，习惯定义的模拟仿真，即用模型来模仿实际系统进行实验和研究，从来就是产品开发中的常用技术手段。 拟仿真 在中国产业的 发展 现状与机遇 仿 真作为信息时代除理 论推导和科学试验之外的第三门新型科研方法，其技术及相关产品广泛应用于工业产品的研究、设计、开发、测试、生产、培训、使用、维护等各个环节。随着仿真技术的发展，仿真产业俨然已经成为具有相当规模的 新型产业，并广泛应用于国防、能源、电力、交通、物流、教育、航天航空、工业制造、生物医学、医疗、石油化工、船舶、汽车、电子产品、虚拟仪器、农业、体育、娱乐、社会经济运行、环境及安全科学等等领域。国仿真产业发展状况如何？ 2007 中国（上海）国际仿真工业展览会组委会曾历时两年做过一次“中国仿真产业发展现状”的市场调查，调查显示中国仿真市场存在如下特点： 1、科技含量高、市场潜力大、学术性强是目前中国仿真市场的主要特点； 2 2、仿真属于高科技领域，企业主要集中在国内大中型城市； 3、中国仿真市场目前主要销售市场仍然集中在国内； 4、中国仿真企业普遍年轻，其中尤以 1990 2000 年及 2004 年后为主； 5、从事仿真技术的企业普遍抱着乐观态度，对仿真行业市场容量扩大抱有信心，目前需求主要是市场潜力开发及新技术知识产权的保护，行业竞争一般。 近年来，随着仿真技术的发展，中国仿真市场增长异常迅猛，在某些方面达到了国际先进水平。但总体技术水平，特别是应用水平与发达国家相比还有差距。以美国为代表的发达国家高度重视仿真技术的发展和应用。 针对“贵公司产品 目前遇到的困难是什么”这个问题，据 2007 中国（上海）国际仿真工业展览会组委会参与调查的上海巨光展览有限公司项目经理梁峰介绍，在参与调查的 2200家企业中， 86以上企业认为市场潜力开发、新产品知识产权保护和缺少国外相关技术是目前我国仿真市场遇到的三大问题，也正反映了我国仿真市场的机遇之所在。 拟仿真在机械系统中的实现方法 机械工程中的机械系统动态仿真 10又成为虚拟样机技术，是国际上 20 世纪80 年代随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一项计算机辅助工程 (术。工程师在计算机上建立样机模型 ，对模型各种动态性能进行分析和评价，然后改进样机设计方案，用数字化形式替代传统的实物样机试验。机械系统仿真研究的主要范围是机械系统运动学和动力学分析，其核心是利用计算机辅助分析技术进行机械系统的运动学和动力学分析，以确定系统及其各个构件在任意时刻的位置、速度和加速度，同时，通过求解代数方程组确定引起系统及其各构件运动所需要的作用力和反作用力。应用 要输入材质属性 (密度 )，即可直接输出零部件的质量特性，如 :质量、体积、表面积、重心、惯性主轴和惯性矩、惯性张量等，可减少复杂的计算，提高设计效 率和正确性。 根据 件的技术特点 13，在初步确定设计方案后，就可以利用件设计产品的机械零件，这一过程可以允分利用软件的高效率建模技术实现。然后利用 件的智能装配技术把各个设计的零件装配为一个机械系统。可以在 件的插件工具中对各个运动副进行定义，井施加引起运动的载荷，进行仿真实验，输出必要的测试曲线，并进行分析和评价，如果设计目标已经达到，则完成产品设计，并可以生成用以加工的工程图或数控代码。 3 述 是世界上第一款完全基于 3D 件 ,自 1995 年 3 问世以来 ,以其优异的三维设计功能 ,操作简单等一系列的优点 ,极大地提高了设计效率 ,在与同类软件的激烈竞争中已经确立了它的市场地位 ,已经成为三维机械设计软件的标准。利用 仅可以生成二维工程图，而且可以生成三维零件，用户可以利用这些三维零件来建立二维工程图及三维装配体。用双向关联尺寸驱动机制，设计者可以指定尺寸和各实体间的几何关系，改变尺寸会改变零件的尺寸与 形状，并保留设计意图。 其功能特点主要如下： D 设计直接从三维模型人手，省去设计过程中三维与二维之间的转化。设计者可以方便地运用鼠标通过拉伸、旋转、薄壁特征、高级抽壳、特征阵列以及打孔等拖放式操作不断改变其结构，最终完成整个产品 (或零件 )的设计，直观易学，操作方便。 件采用参数驱动的设计模式，可以通过修改相关的参数来完善设计方案，支持设计方案的动态修改。软件包含丰富的标准件图库，用户也可任意扩充自定义的图库，因而减少了不必要的重复性设计工作，有效地缩短了设计周期，提 高了设计效率。 以通过任意旋转和剖切对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测，发现问题立即修正，把 试制过程 放在设计阶段，可以避免做成实物后才发现问题，提高了新产品的设计效率。 件拥有数十个黄金合作伙伴，比如美国著名的结构研究公司的 件能够和 件无缝集成，实现机械产品的运动学和动力学仿真，此外还可以对机械零件进行有限元分析，从而进一步进行强度校核或优化设计。 4 基于 轴承架模拟仿真设计实例 承架的 零件图的 实体 建 模过程及步骤 一个零件的建模过程，实际上就是许多个简单特征相互之间叠加、切割或相交的操作过程。按照特征的创建顺序，构成零件的特征可分为基本特征和构造特征，因此一个零件的实体建模的基本过程可以由如下几个步骤组成： （ 1）进入零件设计模式。 （ 2）分析零件特征，并确定特征创建顺序。 （ 3）创建与修改基本特征。 （ 4）创建与修改其他构造特征。 （ 5）所有特征完成之后，存储零件模型。 具体点就是由于 构件是由若干零件组成的，因此，在运动机构动态仿真前，要先做有关零件的实体建模。 户界面非常人性化，便于操作。在标准菜单中，包含了各种用于创建零件特征和基准特征的命令。其中基础实体特征主要有拉伸凸台 l 基体、旋转凸台 /基体等。在基础实体特征 4 上可添加圆角、倒角、筋、抽壳、拔模及异型孔、线性阵列、圆周阵列、镜像等放置特征，这些特征的创建对于实体造型的完整性非常重要。在处理复杂的几何形状时还需要其它高级特征选项，包括扫描、放样凸台 /基体及参考几何体中基准轴、基准面这些定位特征等。通过以上特征造型技术在 设计出需要的实体特征。 此外，零件环境中还具有钣金、 模具等工程功能。 轮 的三维实体建模 （ 1） 单击标准工具栏中的“新建”工具，新建一个零件文件 （ 2） 在特征管理器设计树中选择“前视基准面” （如图 1） ， 则该 面旋转正对用户 ， 单击 草图绘制 工具， 进入草图绘制环境。通过草图实体绘制工具绘制出草图的基本几何形状 （如图 2） 。 图 1 选择基准面示意图 图 2 轮草图几何尺寸轮廓 5 （ 3） 然后单击确定 按钮，从特征按钮的下拉菜单中选择 旋转凸台 /基体 按钮 ,则操作界面显示旋转预览图 （如图 5） ，单击确定 后生成带轮零件图 （如图 6） 。 在绘制轮毂 处键槽时应选择基准面 2（如图 4） ，其与上视基准面平行且相距 10好与对应处轴相切 。其具体操作为： （ 4） 在工具栏“插入”的下拉菜单中选“参考几何体”中的“基准面”弹出基准面对话框 （如图 3） ，选择上视基准面为参考实体，在与参考实体的距离框中输入 单击确定后选择基准面 2，其实其正视于用户，绘制出键槽的草图几何尺寸，再进行拉伸切除 特征命令，生成键槽。 （ 5）单击 倒角 画出带轮 杆上图纸所要求的倒角。 （ 6） 单击保存 。 图 3 基准面 图 4 插入基准面 2 6 图 5 带轮旋转特征 图 6 带轮 架 的三维实体建模 （ 1） 单击标准工具栏中的“新建”工具，新建一个零件文件 （ 2） 在特征管理器设计树中选择“前视基准面”，单击 草图绘制 工具，进行草图的绘制。 （ 3） 单击 中心线 工具，过草图原点绘制一条垂直的对称虚线。 （ 4） 以中心线作为基准，单击 直线 画一条直线，然后根据图纸单击 智能尺寸 来设定直线的尺寸 ，然后单击 确定，运用此方法，绘制出轴 架 的草图几何尺寸。 （ 5）根据图纸尺寸进行 拉伸切除 。 形成部分零件。 （ 6）单击 筋 按钮， 设置参数（如图 7）， 根据图纸尺寸绘制出其尺寸 （如图 8） 。 （ 7）单击拉伸切除 按钮， 设置拉伸参数（如图 10） 进行拉孔 （如图 9） 。 （ 8） 单击确定后生成实体图（如图 11）， 单击保存 。 7 图 7 筋的参数选择 图 8 筋的草图特征 图 9 拉孔特征示意图 图 10 拉伸切除 8 图 11 轴架 图 12 设计树 的三维实体建模 （ 1） 单击标准工具栏中的“新建”工具，新建一个零件文件 （ 2） 在特征管理器设计树中选择“前视基准面”，单击 草图绘制 工具，进行草图的绘制。 （ 3） 单击 中心线 工具，过草图原点绘制一条垂直的对称虚线。 （ 4） 以中心线作为基准，单击 直线 画一条直线，然后根据图纸单击 智能尺 寸 来设定直线的尺寸，然后单击 确定 ，运用此方法，绘制出轴的草图几何尺寸 （如图 13。 ） （ 5）单击旋转 按钮，生成旋转特征（如图 14）。 （ 6） 但应注意的是在画轴上键槽时应 选择合适的基准面（基准面 1）进行绘制键槽的轮廓 （如图 15） ，而后进行拉伸切除 命令，形成键槽。 其操作同上。 （ 7） 从而生成实体零件包括轴和键（如图 16） 单击保存 。 图 13 轴的草图几何尺寸 9 图 14 轴的旋转特征 图 15 插入基准面 1 图 16 轴及键 衬 的三维实体建模 （ 1） 单击标准工具栏中的“新建”工具，新建一个零件文件 。 10 （ 2） 在特征管理器设计树中选择“前视基准面”，单击 草图绘制 工具，进行草图的绘制。 （ 3） 单击 中心线 工具，过草图原点绘制一条垂直的对称虚线。 （ 4） 以中心线作为基准，单击 直线 画一条直线，然后根据图纸单击 智能尺寸 来设定直线的尺寸，然后单击 确定，绘制出轴衬 的草图几何尺寸 （如图17） 。 （ 5）然后单击旋转 按钮。生 成旋转特征 （如图 20） ，设定参数后 （如图18） ，单击确定生成实体零件 （如图 19） 。 （ 6）选择该倒角的面，单击倒角 按钮，确定后生成倒角特征。 图 17 轴衬的草图几何尺寸 图 18 参数选择 图 19 轴衬 图 20 旋转特征 11 圈 的三维实体建模 由于垫圈与轴衬只是在尺寸上不一致而其形状一样 。 故 其做法与轴衬相似， 这里就不再重复，可参看下图 （图 21、 22） 。 垫圈也属于标准件，在此处其用处主要是起保护螺母的作用，扩散压力 ，且破坏后易于更换，价格便宜。 图 21 垫圈草图几何尺寸 图 22 垫圈 准件 标准件是指结构、尺寸、画法、标记等各个方面已经完全标准化，并由专业厂生产的常用的零（部）件，如螺纹件、键、销、滚动轴承等等 。该装配图中用到了 3 个 标准件 ：垫圈（ 螺母 6170键 61095 直接对其进行调用， 在设计库中选择“ 到后直接拖入工作界面即可。 承架的 装配图的装配 过程及步骤 装 配体操作环境的主要功能在于将 独立的产品零件按照装配关系组装在一起，同时提供爆炸图等。另外，装配体环境还提供了焊接、管道等于装配相关的工程功能。 12 利用 装配体模块，可将零件模型装配成机械系统。与传统的 建三维装配体模型流程相比，在 配体环境中可在位创建零件，也可以在装配体环境中修改零件而不需要单独打开该零件。当保存装配体时，零件文件也被保存到指定的目录。当在位创建零件，或在多个装配体中使用或重用零件时，可使用 建的有自适应特征的零件，自适应零件能够根据其它零件自动调整到相应的大小和位置。这样可节约时间，提高精度，从而大大提高了设计的灵活性，减少了工作量。 其过程为： （ 1） 单击标准工具栏中的“新建”工具，单击（ 装配体），新建一个装配体文件。 （ 2） 单击 （插入零 部件），浏览要打开的文件，点击 （确定）。 （ 3）具体配合过程和次序如设计树中所示（如图 23） 。 最后生成轴承架的装配体（如图 24）。 图 23 装配图配合过程 图 24 装配体 13 承架动画制作过程及步骤 炸图制作过程及步骤 在制作爆炸图前 ，首先应在“工具”下拉菜单“插件” 插入插件 ,在弹出的对话框中在 复选框中打对号 （如图 25） ，单击确定后，选择“爆炸按钮” 进行爆炸图的制作。 图 25 件 图 26 爆炸步骤 具体 过程如下 ： （ 1） 单击 （打开）打开装配图（轴承架 ），点击图下方的 （动画），在动画一栏右侧选项中右键点击第一个 ，在视图定向中选择等轴测，再次右键点击 选择所有，将时间轴拉至 20 秒处。 （ 2）单击 （爆炸视图），先后将 轴承架的带轮、键、垫圈、轴、轴衬 分别拉至固定位置，在左侧爆炸会出现 图标，然后单击 （确定）。 （ 3）在动画一栏左侧选项中单击 （动画向导），在动画向导菜单中 点击“爆炸”，点击”下一步” ,将“时间长度”设置为秒，将“开始时间”设置为 2 秒，点击“完成”。 再次单击 （动画向导），在动画向导菜单中点击“解除爆炸”， 点击”下一步” ,将“时间长度”设置为 20 秒，将“开始时间”设置为 25 秒， 14 点击“完成”。单击 （播放）观看生成后的爆炸视图，最后点击 （保存）将生成的爆炸视图储存为 式进行储存。 其过程图和操作面参看（图 26、27、 28、 29、 30、 31、 32）。 其中爆炸视图步骤及视图如下： 图 27 爆炸步骤 1 图 28 爆炸步骤 2 15 图 29 爆炸步骤 3 图 30 爆炸步骤 4 16 图 31 爆炸步骤 5 图 32 爆炸视图及其操作界面 17 画制作 过程及步骤 以很方便的生成工程机构视觉影像的变化，装配的动画及运动模拟，并输出 件。其采用基于“关键点”的操作方法，生成动画形态也更为丰富。 “关键点”即零部件前后不同的状态，包括颜色透明度，几何空间位置的变化。通过装配体环境下对于零部件自由度的合理约束，能够得到机构确定的运动轨迹。当设定两个关键点之后， 自动求解出零部件两个关键点之间的过渡状态。 靠 件来生成 动画和编辑动画。所有的操作都是对零部件的“关键点” 而进行的。因此如何对“关键点”正确地设置是设计画的关键。 其制作 过程如下 ： （ 1）打开 件，单击 （打开）打开装配图轴承架 ，点击图下方的 （动画），在动画一栏右侧选项中
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