基于Solidworks平台下槽轮机构自动化设计及分析（设计说明书+翻译）
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基于
solidworks
平台
轮机
自动化
设计
分析
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摘要
本文介绍了基于solidworks的三种主要槽轮机构：外槽轮机构、内槽轮机构、球面槽轮机构的建模、参数化设计和运动仿真。其中包含建模操作步骤、程序编辑方法（包含程序源代码）和其运动仿真方法及步骤。
- 内容简介：
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011 4, 2011 5:33:29 0092/06/2009 e, (1. Xi10021, 2. XiXi10048, 2010 in of to of LC A D :1001 2009) 07a by of a of is of 1. in of a of is in of to of is a In to on as 4, of of of is 5 to he of of 1 of , a z a is in of p. If a 011 4, 2011 5:33:29 t, be of t; If z , z is so t t. In to z of z to r. 6 he of d to of of to is in of of to of to a as be of In of of of of he in it to by of . in is of of as d 011 4, 2011 5:33:29 AM in on to on of to in of B, VC nc a , in of to of In of on of to be a of of . At a of to f so of to is if he be or is oo is in of in to to to of in of is of nd on to of be a ,3 in is to 10 a of to of of of 1) of ; (2) of is (3) et to is to of 011 4, 2011 5:33:29 AM to 00N; (4) of of . o be to on or of as a o, to a to he of in no of be in be to nd of a of to 1 M. 1996. 2 of M. 2007. 3 J. 2004,25 (1): 40 - 41. 4 . 2002,19 (6) :33 5 et J. 2006, (8) :119 6 i et nd J. 2006,23 (12) :44 7 i. Es J. 2008,29 (2): 36 - 37. 8 n. 003 of M. 2003. 9 of J. 2007,31 (5): 65 66. 10 u, et on of J. 2006,37 (1) :117i It AEs of a of 3) by No of be in a or in or by or 148010in of s) is of 877SA 724724基于 惠烨 ，李翔 。 (1陕西科技大学，西安 710021； 2西安理工大学，西安 710048) 摘要：以包装机械中常用的外槽轮机构的设计为例，利用 用 槽轮机构的零件进行应力分析，提高了槽轮机构的设计效率。 关键词：槽轮机构； 数化建模；应力分析 中图分类号： 77 文献标识码： A 文章编号： 1001 3563(2009)07 0045 02 槽轮机构是由具有径向槽的槽轮和有圆柱销的拨盘以及机架组成的一种常见的间歇运动机构，结构简单，工作可靠，能准确控制转动的角度 I。常被用于要求恒定旋转角的分度机构中实现转位运动和包装自动机械设备以及各种多工位组合机床中 。随着计算机辅助设计广泛应用于包装机械行业在内的机械工业装备设计中，对包括槽轮机构在内的包装机械常用机构进行 参数化建模及优化设计，是企业缩短产品研发周期、提高创新能力及增强企业竞争力的一项关键技术。在对常用机构开发参数化设计系统中，现有文献对凸轮机构、连杆机构等参数化设计的研究已经比较深入 4，对于槽轮机构的运动分析及，性能分析已较为深入全面，而有关对槽轮机构的参数化设计系统，尤其是利用三维软件进行参数化设计和分析研究尚欠深入 。本文以外槽轮机构为例，基于 利用 1 槽轮机构的参数化建模 1 1 槽轮机构的运动特性和结构参数 外槽轮机构见图 1，设槽轮有 个均匀分布的径向槽，则槽轮每次转动过程中的运动角为 2口，主动拨盘相应的运动角为 2p。若转臂转一周的 t，则可计算出槽轮的转位运动时间 轮的停歇时间 t ；如果已知圆销数 ，则每转将完成 次间歇运动，因为主动盘是匀速运动，所以可求的 t 和 t 。在进行结构设计时，先根据工作要求选定槽数 和拨盘上的圆柱销数目 ，中心距和圆销半径r，然后根据空间安装尺寸和受力大小确定其它尺寸 。 1 2 零件的参数化建模和装配 对组成槽轮机构的主要零件槽轮和拨盘等建立三维模型时，考虑到日后对零件进行系列化和参数化设计时需要对尺寸参数修改，必须首先对零件进行参数化造型，建立特征模型库。特征是指可以用参数驱动的实体模型，是零件模型的基本单元，在造型的过程中完成对零件图形的几何约束和尺寸约束的完全定义，同时还要对要驱动的特征尺寸定义相应的变量。各个特征的几何形状与尺寸大小需要用变量的方式来表示，以便程序访问，使得某个特征变量参数发生了变化，则零件的这个特征的尺寸将随着这个参数的改变而改变，系统将随之生成具有所需尺寸的相关特征，实现参数的 尺寸驱动。在下例槽轮机构各个零件的建模过程中，对零件的草图尺寸和特征尺寸一一进行了变量设置，方便在进行参数化造型时，只需修改变量的尺寸，就可以得到不同的尺寸的零件。利用 ， 3。其中图 3模型中所示的尺寸是进行变量化修改的零件尺寸。 参数化特征造型、曲面造型和机械装配功能方面尤为突出，并且提供应用开发程序接口用程序界面 )，通过各种编程开发软件对其进行二次开发，建立交互式界面 并通 过控制和访问 行尺寸驱动自动生成设计所需规格尺寸的零件，用于零件的参数化设计和进一步的二次开发，设计专用界面。在对槽轮机构的各个零件进行参数化建模后，为进一步使用高级编程语言 为数控加工生成刀具轨迹和 G 代码打下一个良好的基础。建好的零件模型在 ，在装配的过程中，需逐一检查零件之间的配合关系，并且对装配体进行干涉检查。 2 零件的应力分析 在机械零件的设计过程中，对零件的尺寸及 运动特性进行设计计算后，一般要进行强度校核及应力分析，经常利用有限 元分析方法将零件实体分解成一定数量的单元要素，再对每个单元进行力学计算，最后求出总体的应力分布情况 。国内外现在有多款专门的有限元分析软件，对零件进行网格划分，如果零件过于复杂，将影响运算速度和精度，因此在进行应力分析前需要去掉不受力的部分。而且零件尺寸不能过小，如果超出软件所设定的最小尺寸界限，软件将无法求或者出现运算时间过长等问题。 以在三维设计环境中直接对零件进行应力分布检查，以找出设计的缺陷和薄弱环节，提高设计质量及零件的可靠性。在槽轮机构的各个零件三维建模完成之后，可以利用样不需要专门的大型有限元软件，实现零件的应力分析及优化设计。槽轮机构运动中，当主动拨盘上的圆柱销进入从动槽轮时，圆柱销和槽轮的槽都会受到力的作用。以图 2， 3的槽轮和拨盘三维模型为例，采说明 ，使用个步骤：定义零件的材料、应用约束、应用载荷、分析零件、查看结果。对其进行应力分析的具体过程为：在 (1)选择材料均为 普通碳钢”； (2)分别选择槽轮和拨盘中心轴面为 约束面 ； (3)载荷设为力载荷，施加到槽的侧面和圆柱销外圆面，方向垂直于受力方向，设定载荷为 (4)采用默认的网格要素大小及精度，并进行运算分析。经过计算分析，得到零件中最低 安全系数 (别为 78 2607和 68 8558，其应力应变图见图 5。 和压力，载荷一定要施加到面上，不能施加在点或棱线上。当力的方向为特殊方向时，需预先建立一个基准面，然后使作用力与该面垂直，保证施加的载荷方向与零件的受力方向一致。 3 结语 利用 需要其他大型的专门有限元软件就可以对包装机械中常用的槽轮机构的组成零件进行分析，能够简单、直观、有效地模拟出零件的应力和变形情况，为槽轮机构的结构设计提供 了理论指导依据，简化了设计计算过程，降低了前期设计强度，使设计人员有效地把握零件的受力和变形情况，节省了时间和费用。 参考文献： 1 郑文纬，吴克坚机械原理 M北京：高等教育出版社， 1996 2 黄颖为包装机械结构与设计 M北京：化学工业出版社， 2007 3 杨良渠，赵丽娟包机中外槽轮机构运动分析 J包装工程， 2004， 25(1)：40 41 4 徐武彬，尹辉俊 基于 J机械设计，2002， 19(6)： 33 35 5 李保谦，田辉，李民潮，等播种机排种器外槽轮 农机化研究， 2006，(8)： 119 121 6 王良文，杜文辽，崔纪雷，等自动机械中槽轮机构的参数化设计与仿真J机械设计， 2006， 23(12)： 44 46 7 马成习基于 J包装工程， 2008，29(2)： 36 37 8 江洪，李仲兴，邢启恩 003二次开发基础与实例教程 M北京：电子工业出版社， 2003 9 曹西京，程伟超，郭炎伟 基于 J机械传动， 2007， 31(5)： 65 66 10董红涛，李永奎，葛胜夫，等基于 沈阳农业大学学报， 2006， 37(1)： 117 118 _ D I N G M i n g L i U D o t u m 衉 帼 ? 帼 ? a 帼 ? 繿 帼 z 大 学 毕业设计任务书 学 院 、 系 ： 专 业 ： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 学 号： 设 计 题 目 ： 基于 台下槽轮机构自动 化设计与分 析 起 迄 日 期 : 指 导 教 师 : 系 主 任 : 发任务书日期 : 年 月 日 任务书填写要求 1毕业设计任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在 系 的负责人审查、签字后生效。此任务书应在毕业设计开始前一周内填好并发给学生； 2 任务 书内容必须用黑笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3 任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及系主管领导审批后方可重新填写； 4 任务书内有关“学院 、 系”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号（如 0201140102），不能只写最后 2 位或 1 位数字； 5 有关年月日等日期的填写，应当按照国标 7408 94数据元和交换格式、信息 交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2004 年 3 月 15 日”或“ 2004 毕 业 设 计 任 务 书 1毕业设计的任务和要求： 在 成槽轮机构的自动化设计软件，采用 2毕业设计的具体工作内容： 1、 具体要求： （ 1） 以槽轮机构为研究对象 ； （ 2） 采用 者 编程实现槽轮机构的参数化建模； （ 3） 基于 动分析，给出运动分析结果； 2、翻译英文资料一份； 毕 业 设 计 任 务 书 3对毕业设计成果的要求： 毕业设计 说明书 1 份； 软件；（光盘） 图纸： 1 张 4毕业设计工作进度计划： 起 迄 日 期 工 作 内 容 2011 年 3 月 1 日 3 月 8 日 3 月 9 日 3 月 30 日 3 月 31 日 6 月 10 日 槽轮机构资料收集，尽可能多的类型（ 1 周） 熟悉 维平台及软件编程（ 3 周） 槽轮机构软件（ 10 周） 运动分析 (1 周 ) 图纸 (1 周 ) 毕 业论文（ 2 周） 论文答辩 学生所在系审查意见： 系主任： 年 月 日 大 学 毕业 设计 开题报告 学 生 姓 名 ： 学 号： 学 院、系 ： 专 业 ： 机械设计制造及其自动化 设 计 题 目 ： 基于 台下槽轮机构自动 化 设 计 与 分 析 指 导 教 师 : 毕 业 设 计 开 题 报 告 1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文献综述： 一， 本课题研究的 目的 和意义。 目的： 参数化设计是一种灵活多变的设计方法，一般是指设计对象的结构比较定型，可以用一组参数来约定尺寸关系，参数 与设计对象的控制尺寸有显式的对应，设计结果的修改受到尺寸驱动。设计时只要变化一个参数值，将自动改变所有与它相关的尺寸，通过调整参数来修改和控制几何形状，自动实现产品的精确造型和交互式绘图功能。参数化设计技术以其强有力的草图设计、尺寸驱动修改图形功能，成为初始设计、产品建模及修改系列设计、多方案比较和动态设计的有效手段。利用参数化设计手段开发的专用产品设计系统，可使设计人员从大量繁重而琐碎的绘图和重复的计算工作中解脱出来，将精力集中于优化产品设计阶段，大大提高设计速度，并减少信息的存储量。另外，参数化设计符合 和贴近现代 概念设计以及并行设计思想，工程设计人员设计开始阶段可快速草拟产品的零件图，通过对产品形状及大小的约束即可精确成图。所以通过参数化设计槽轮机构，将节省槽轮机构设计时大量不必要的重复工作，达到提高设计效率，降低成本的目的。同时通过本课题的练习将会使我得到 件应用能力和面向对象的设计语言编程能力得到提高。 12 意义： 可靠性要大大增强。因为可以综合考虑各种影响因素的重要性，权衡利弊后做出最优选择，给出最优方案，从而可以有效避免手工 设计考虑的不全面。 数化后，由于在设计过程中考虑到其操作上的简便性，可以大大减少了设计人员工作量。只要给出设计意图便可以自动进行分析计算、造型、装配直至最后给出图纸，这就大大提高了设计效率，缩短了产品开发周期，提高了产品的设计质量，可以实实在在地为企业创造效益，产品也可以得到迅速推广。 被广泛使用的 秀软件，作为新一代的产品造型系统，有强大的三维建模功能和二次开发工具。其设计思想先进， 数化、 基于特征、全相关的概念改变了机械 传统 观念，这种全新的概念已成为当今世界机械领域的新标准。 用计算机辅助设计软件设计出的产品、给出的图纸更加合乎制造业的规范。特别是对于一些技术装备先进的工厂，可直接将计算机内的图形信息发送到数控机床上，从而能够大大提高加工的精确度，减少人为错误。 术设计槽轮，可以推动机械行业的科技化进程，为以后越来越多的机械产品应用参数化研究做了大胆尝试。 13,14 二 ，参数化 设计 的 意义 与背景 ： 7,8,9 1， 参数化设计的概念 参数化技术（ 术在实际应用中提出的课题，是现代 术中重要的、且待进一步研究的领域之一。参数化设计是一种灵活多变的设计方法，一般是指设计对象的结构比较定型，可以用一组参数来约定尺寸关系，参数与设计对象的控制尺寸有显式的对应，设计结果的修改受到尺寸驱动。设计时只要变化一个参数值，将自动改变所有与它相关的尺寸，通过调整参数来修改和控制几何形状，自动实现产品的精确造型和交互式绘图功能。 2， 产品设计中应用参数化的必要性 研究表明，在新产品的研制过程中，约 70 80的成本耗费于设计阶段。因此，如何开发和研究先进的设计方法与工具，以提高产品设计的效率就显得至关重要。我国加入世界贸易组织后，新科学技术对制造业科技含量要求加大，技术改造的时间会相应缩短，传统设计方法中，重复工作量大，设计效率低下，新产品投放市场慢，导致企业缺乏竞争力。寻求更加新型、先进、高效的设计方法，势在必行。参数化技术（ 是 术在实际应用中提出的课题。参数化设计方法与传统设计方法相比最大的不同在于它存储了设计的整个过程，对于 相似结构的系列零件设计，更是具有无可比拟的优越性。它设计出一族而不是单一的产品模型，通过一组参数来控制图形的大小、形状。参数化设计是实现设计过程自动化的有效手段之一，是机械设计发展的必经阶段。随着计算机技术的进步，计算机已成为各个设计领域的重要组成部分，参数化设计方法也越来越受到人们的重视。 对于常用的零件，如果每次都要经过烦琐的建模，不仅工作量大，而且，要花费大量的时间，这不仅是浪费时间，还是重复性的无效劳动。在机械设计中，槽轮的参数因为设计要求的不同，而不得不改变其数值。如果在设计中可以交互的处理，则工 作量可 以大大的降低，从而提高工作效率 ,因此槽轮轮的参数化设计至关重要。 3， 参数化建模技术 要实现参数化设计，首先必须进行参数化建模。参数化建模是几何建模的一个发展方向，它可以大大提高模型的生成和修改的速度，在产品的系列化、相似设计及专用系统开发等方面具有较大的应用价值。国内外对参数化建模做了大量的研究。目前，二维参数化建模技术已发展的较为成熟，在参数化绘图方面已得到了广泛应用。而三维参数化造型能处理的问题还比较简单，能处理的类型主要是轴线、平面和轴对称面，能处理的约束类型还很有限，对于复杂形状的建模方法还 有待于进一步研究。虽然如此，但是因为三维参数化设计在进行自上而下的设计时有着明显优于二维参数化设计的优势，现在已经越来越广泛的得到设计人员的接受。 70 年代末及 80 年代初，英国剑桥大学的 美国 率先将参数化设计用于 。 1985 年美国 司首先推出参数化统 。 参数化建模的关键是约束关系的提取和表达、约束的求解以及参数化几何模型的构造。参数化建模技术大致可分为如下三种方法： （ 1）基于几何约束的数学方法； （ 2）基于几何原理的人工智能方法； （ 3）基于特征模型的造型方法。 其中数学方法又分为初等方法（ 代数方法（ 初等方法利用预先设定的算法，求解一些特定的几何约束。这种方法简单、易于实现，但仅适用于只有水平和垂直方向约束的场合；代数法则将几何约束转换成代数方程，形成一个非线性方程组。该方程组求解较困难，因此实际应用受到限制。人工智能方法是建立面向人工智能的知识表达方式，利用专家系统对图形中的几何关系和约束进行理解，运用几何原理推导出新的约束。 特征造型方法是三维实体造型技术的发展，目前正在探讨之中。 4， 术的发展及应用 术发展经历了几次技术革命，其主要发展阶段和特点如下： （ 1） 60 年代， 主要特点是交互式二维绘图和三维线框模型。 （ 2） 70 年代， 主要技术特点是自由曲线曲面生成算法和表面造型理论。在这 期间逐渐形成了 业。遵守各种国际规范，在国际国内形成自己独特的优势，更要立足国内，结合国情，积极开展 术的研究和推广工作，提高企业竞争能力，加速企业现代化进程。 三 ，槽轮机构参数化设计的研究现状 10,11 1， 槽轮机构分析： 由槽轮和圆柱销组成的单向 间歇运动机构 ，又称马尔他机构。它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。槽轮机构有外啮合和内啮合 以及球面槽轮等。外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反 ,而内啮合则相同，球面槽轮可在两相交轴之间进行间歇传动。 槽轮机构结构简单，易加工，工作可靠，转角准确，机械效率高。但是其动程不可调节，转角不能太小，槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮 槽数的减少而加剧，故不宜用于高速。 单臂外啮合槽轮机构 (见图 )由带圆柱销的转臂、具有 4 条径向槽的槽轮和机架组成。当连续转动的转臂上的圆柱销进入径向槽时 ,拨动槽轮转过 1/4 圆周角 ;当圆柱销转出径向槽后 ,槽轮停止转动。转臂转一周，槽轮完成一次转停运动。 为了保证槽轮停歇，可在转臂上固接一缺口圆盘，其圆周边与槽轮上的凹周边相配。这样 ,既不影响转臂转动 ,又能锁住槽轮不动。为了使槽轮能完成周期性的转停运动，槽轮上的径向槽数不能少于 3。为了避免冲击 ,圆柱销应切向进、出槽轮，即径向槽与转臂在此瞬间位置要互相垂直。在满足不同间停的要求时，可采用多臂的和非对称槽的槽轮机构。槽轮机构一般应用在转速不高、要求间歇地转过一定角度的分度装置中，如转塔车床上的刀具转位机构。它还常在电影放映机中用以间歇移动胶片等。 2，槽轮机构参数化设计的研究现状 任何通用的 件，甚至面向某 一类对象的专用的、商品化的 件，都难以满足形形色色具体产品设计的需要。所以一个公司欲全面采用 术，并取得积极效果，应以引入的 统为基础，根据本公司的实情，进行程度不同的用户化、本地化的二次开发，形成具有本公司特色的产品设计 统。 有效的二次开发是 挥效能的关键环节。我国许多企业引进了国外知名的 往往未得到充分的利用，企业对 巨额投资，并没有真正 (或全面 )达到提高设计质量、缩短设计周期的目的，也没有带来应有的效益。究其原因，是未进行产品应用和管理方面的二次开发。据抽样调查和外商统计，国内己引进的 统利用率高、效益好的单位大约在 20%左右。所以，可以毫不夸张地说，没有进行用户化、本地化的二次开发，就没有真正意义上的 术的有效应用。所以，二次开发问题是目前国内推广 面临的 一个重要课题之一。 目前国内外对二维图形参数化和简单三维实体的参数化的研究较为成熟。对复杂的三维实体的参数化的造型研究还不多见。对于本课题要求的槽轮机构属于造型结构较简单的机构。因此我相信国内外对它的技术研究已趋于完善。但他依然对本科生的设计练习具有价值。 四 ,件介绍 6： 993年，由 部位于马萨诸塞州的康克尔郡（ ，当初所赋予的任务是 希望在每一个工程师的桌面上 提供一套具有生产力的实体模型设计系统。 由于使用了 术、直观式设计技术、先进的 核（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术， 为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 件使用许可约 28 万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品 /消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家的约 3 万 1 千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4， 300 所教育机构的近 145， 000 名学生通 过 培训课程。 据世界上著名的人才网站检索，与其它 3D 统相比，与 关的招聘广告比其它软件的总合还要多，这比较客观地说明了越来越多的工程师使用 来越多的企业雇佣 才。据统计，全世界用户每年使用 时间已达 5500 万小时。 在美国，包括麻省理工学院（ 斯坦福大学等在内的著名大学已经把 为制造专业的必修课，国内的一些大学（教育机构）如清华大学、北京航空航天大学、北京 理工大学、上海教育局等也在应用 行教学。相信在未来的 58 年内， 会成为与当今 样，成为 3D 普及型主流软件乃至于 行业标准。 件特点 ： 件功能强大，组件繁多。 能强大、易学易用和技术创新是 三大特点，使得 为领先的、主流的三维 决方案。 够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。 参考文献 1 李瑞琴，机械原理 M，北京：国防工业出版社， 2008,344 2孙桓，陈作模机械原理 M 北京：高等教育出版社， 1996 2503冯博琴 +与面向对象 程序设计 教程 M北京： 高等教育出版社 ， 2010 295 4于永彦，王志坚，娄渊胜 C+程序设计基础案例教程 M北京： 北京大学 出版社，2009,311 5 赵山林，高媛， C 程序设计 M，北京：人民邮电出版社， 2004,331 6二代龙震工作室， 础设计 第二版 M，北京：清华大学出版社，2009,402 7李卫民，刘淑芳基于 台的二次开发技术 械制造， 2003 8全钰泰 ， 朱朝宽基于 锻件毛坯三维实体的自动生成 J金属成形工艺， 2003， 21（ 4）： 22 24 9 李向阳， 次开发的研究 械工程学报，同济大学， 2008 第二期 ，03 10 刘丽娟，任建平， 次开发的应用 械管理开发，山西省机械工程学会， 2005 年 2 月 ,02 11 吴晓燕， 基于 次开发 的机械零件参数化建模研究，计算机与网络，信息产业部电子无线通信专业情报网 ，期刊号不明， 02 12 陈岳坪 ,罗意平 ， 王平安，用 +开发 关键技术 械与电子， 中国机械工业联合会科技工作部 机械与电子杂志社， 2002 第二期， 04 13 王彪 ,刘中柱， 次开发的应用 +篇 北工学院学报，中北大学， 2004 第三期， 04 14刘媛，基于 的 械零件参数化设计，曲阜师范大学学报，曲阜师范大学，第 36 卷第四期 2010 年 10 月， 04 15 1991 16 1998 毕 业 设 计 开 题 报 告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 一，本课题的主要研究内容（提纲） 术应用于建模设计的必要性。 于 件对于复杂零件的建模能力有限，考虑首先在 建立槽轮参数化设计的编程，然后利用 数据接口，将其导入 ，研究 C+ 的结合使用。 照参数化建模原理，研究槽轮的参数化建模方法，既保证了精确的槽 轮机构形状，又使此模型能根据输入的一些关键参数而改变尺寸和形状 二，拟解决的关键问题 程序与 口的实现。 5 用 槽轮机构进行运动仿真并分析其参数 三，研究思路和方法 行 槽轮的参数定义和槽轮参数计算。关于参数的选择，主要是选择槽轮的样式（类型）、槽轮的槽数 z 和圆销数 k 及由它们确定的其他槽轮机构基本参数。 2.用 建槽轮机构三维模型时，把槽轮建模的全过程录制成宏文件，找出宏文件中与模型生成有关的关键函数，并确定其中的关键常数，弄清楚关键常数的变化对实体模型的影响，把关键常数用变量替换，这样就建立了 的槽轮机构的参数化模型。 C+语言编制应用程序界面，当进行槽轮设计时，设计者通过应用程序界面录入 初始参数，程序将自动计算出上述宏文件中所需相关参数，编 译程序并生成可执行程序供 序调用。 用 的“宏”操作命令将应用程序嵌入，实现二者的链接。 5,作为 一部分， 用现有 用 装配体进行应力及运动仿真 。自 以后 件更名为 中的运动仿真功能由 件继承。 毕 业 设 计 开 题 报 告 指导教师意见 ： 本课题的完成需要熟悉 件的功能与面向对象的设计语言的运用。所以希望该同学在平时注意学习掌握这两方面的技能。从总的思路来看，本课题的开题报告的思路是明确与可行的。但具体细节的操作问题还需要这位同学勤奋思考与解决 。 同意本开题报告的研究思路。 指导教师： 年 月 日 所在 系 审查意见： 系主任 ： 年 月 日 大学 届毕业设计说明书 第 1 页 共 1 页 摘要 本文介绍了基于 三种主要槽轮机构：外槽轮机构、内槽轮机构、球面槽轮机构的建模、参数化设计和运动仿真。其中包含建模操作步骤、程序编辑方法（包含程序源代码）和其运动仿真方法及步骤。 毕业设计说明书 基于 台下槽轮机构自动化设计与分析 学生姓名： 学号： 学 院： 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 年 月 重要提示：各类电子文档标准格式中的说明（用蓝色或红色字体 大学 届毕业设计说明书 第 页 共 页 目 录 1 前言 1 选择本课题的目的和我在本说明书中要着重说明的内容 1 课题研究的 目的 和意义 1 数化设计的意义与背景 2 数化设计的概念 2 品设计中应用参数化的必要性 3 数化建模技术 3 术的发展及应用 4 轮机构参数化设计的研究现状 4 轮机构分析 4 轮机构参数化设计的研究现状 7 件介绍 7 2 使用 立三种主要槽轮机构的模型并实现其参数化 8 用联接尺寸和方程式驱动尺寸 8 接尺寸 8 程式驱动尺寸 9 列零件设计表 10 槽轮机构的模型及参数化 12 槽轮机构零件模型的建立 12 槽轮机构装配体的建立 14 槽轮零件中插入设计链表 16 槽轮机构的模型及其参数化 17 槽轮机构零件图的建立 17 槽轮机构装配体的建立 19 内槽轮零件模型中插入设计链表 20 形槽轮的模型及其参数化 21 形槽轮机构零件模型的的建立及其参数化 21 大学 届毕业设计说明书 第 页 共 页 形槽轮装配体的模型及其参数化 23 形槽轮零件的设计链表 25 3 使用 程通过用户窗体实现参数的导入和模型的生成 26 3.1 功能介绍 26 制打开零件模型的程序 26 制打开外槽轮零件模型的程序 26 制打开外槽轮机构装配体的程序 27 序算法（即读取输入的参数并导入模型中） 28 个改变模型中的参数 28 取零件的设计链表并赋值 30 户窗体的建立 30 4 对参数化生成的模型进行模拟仿真 32 真思路的说明 32 动仿真分析步骤 32 立配合并压缩 32 加旋转马达 33 加键码点并在各键码点处压缩和解压配合 33 动分析图解 34 制动画 34 5 参考文献 36 6 致谢 37 附录 38 中 北 大 学 毕业设计 说明书 评语 学院： 专业 ： 机械设计制造及其自动化 姓名： 学 号 ： 题目： 基于 台下槽轮机构自动化设计与分析 指导教师评语： 同学顺利完成了毕业设计规定的各项任务。在完成毕业设计过程中，态度端正，积极主动，能比较认真地阅读教师指定的参考资料、文献，并能通过互联网查阅和利用一些与毕业论文有关的资料，并根据本人查阅的大量参考资料 ,对课题研究的背景有比较全面的论述 , 对轨迹机构系统有比较明确的认识。 在毕业设计期间，能 够熟练运用 该同学对课题研究的主要内容和要解决的关键性问题清楚 ,并拟定了可行的研究方案和解决问题的途径。以外槽轮机构、内槽轮机构、球面槽轮机构为例通过在模型中添加方程式和通过程序传递参数实现了槽轮机构参数化设计，并熟练运用 真分析所生成的模型。 该同学在书写论文的过程中，严格按照教务处规定的论文格式要求书写，使得该论文结构紧凑、书写规范、文笔流畅。能独立完成外文翻译，译文较准确。 总的来说李 麟同学设计任务完成较好，设计路线清晰、方案可行，符合设计的要求。论文撰写也符合相关要求，建议参加答辩委员会答辩。 建议成绩： （百分制） 指导教师 (签字 )： 年 月 日 大学 届毕业设计说明书 第 1 页 共 43 页 1 前言 选择本课题的目的和我在本说明书中要着重说明的内容 回想毕业设计选题时，自己当时所做出的选择。我想我有必要在此说明自己选择本课题的目的。 选择毕业设计题目时，我想通过毕业设计的练习使自己能够学习到一些社会需要的技能，比如 的毕业设计题目是“ 基于 。这基本上符合了我最初选择时的初衷。但最终让我决定选择这个题目的是这个题目的导师乔峰丽乔老师。乔老师是我在大学学习期间非常敬佩的几个老师之一。因此能够选择乔老师作为自己的导 师是一件令我愉快的事情。 因为 我在一开始的时候并不熟悉 件，所以我想在撰写说明书时对用到的 件的功能进行少量的文字说明和图片展示。 本课题自然地将她的说明书分成了三大部分。第一部分是各种槽轮机构模型的建立和使用联接尺寸、方程式、设计链表、配合等驱动模型以及进行模型的参数化处理。 第二部分是编程通过用户界面（窗体）实现参数的导入和模型的自动生成。第三部分是使用 本文也正是通过对这三大部分的详细 说明，以使读者了解作者对本课题所作工作。 课题研究的 目的 和意义。 目的： 参数化设计是一种灵活多变的设计方法，一般是指设计对象的结构比较定型，可以用一组参数来约定尺寸关系，参数与设计对象的控制尺寸有显式的对应，设计结果的修改受到尺寸驱动。设计时只要变化一个参数值，将自动改变所有与它相关的尺寸，通过调整参数来修改和控制几何形状，自动实现产品的精确造型和交互式绘图功能。参数化设计技术以其强有力的草图设计、尺寸驱动修改图形功能，成为初始设计、产品建模及修改系列设计、多方案比较和动态设计的有效手段。利用参数化设计手段开发的专用产品设计系统，可使设计人员从大量繁重而琐碎的绘图和 大学 届毕业设计说明书 第 2 页 共 43 页 重复的计算工作中解脱出来，将精力集中于优化产品设计阶段，大大提高设计速度，并减少信息的存储量。另外，参数化设计符合和贴近现代 概念设计以及并行设计思想，工程设计人员设计开始阶段可快速草拟产品的零件图，通过对产品形状及大小的约束即可精确成图。所以通过参数化设计槽轮机构，将节省槽轮机构设计时大量不必要的重复工作，达到提高设计效率，降低成本的目的。同时通过本课题的练习将会使我得到 C+面向对象的设计 语言编程能力得到提高。 12 意义： 可靠性要大大增强。因为可以综合考虑各种影响因素的重要性，权衡利弊后做出最优选择，给出最优方案，从而可以有效避免手工设计考虑的不全面。 数化后，由于在设计过程中考虑到其操作上的简便性，可以大大减少了设计人员工作量。只要给出设计意图便可以自动进行分析计算、造型、装配直至最后给出图纸，这就大大提高了设计效率，缩短了产品开发周期，提高了产品的设计质量，可以实实在在地为企业创造效益，产品也可以得到迅速推广。 被广泛使用的 秀软件，作为新一代的产品造型系统，有强大的三维建模功能和二次开发工具。其设计思想先进，出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念改变了机械种全新的概念已成为当今世界机械领域的新标准。 用计算机辅助设计软件设计出的产品、给出的图纸更加合乎制造业的规范。特别是对于一些技术装备先进的工厂，可直接将计算机内的图形信息发送到数控机床上，从而能够大大提高加工的精确度，减少人为错误。 术设计槽轮，可以推动机械行业的科技化进程，为以后越来越多的机械产品应用参数化研究做了大胆尝试。13,14 数化设计的意义与背景： 7,8,9 数化设计的概念 参数化技术（ 术在实际应用中提出的课题，是现代 术中重要的、且待进一步研究的领域之一。参数化设计是一种灵活多变的设计方 大学 届毕业设计说明书 第 3 页 共 43 页 法，一般是指设计对象的结构比较定型，可以用一组参数来约定尺寸关系，参数与设计对象的控制尺寸有显式的 对应，设计结果的修改受到尺寸驱动。设计时只要变化一个参数值，将自动改变所有与它相关的尺寸，通过调整参数来修改和控制几何形状，自动实现产品的精确造型和交互式绘图功能。 品设计中应用参数化的必要性 研究表明，在新产品的研制过程中，约 70 80的成本耗费于设计阶段。因此，如何开发和研究先进的设计方法与工具，以提高产品设计的效率就显得至关重要。我国加入世界贸易组织后，新科学技术对制造业科技含量要求加大，技术改造的时间会相应缩短，传统设计方法中，重复工作量大，设计效率低下，新产品投放市场慢，导致企业 缺乏竞争力。寻求更加新型、先进、高效的设计方法，势在必行。参数化技术（ 是 术在实际应用中提出的课题。参数化设计方法与传统设计方法相比最大的不同在于它存储了设计的整个过程，对于相似结构的系列零件设计，更是具有无可比拟的优越性。它设计出一族而不是单一的产品模型，通过一组参数来控制图形的大小、形状。参数化设计是实现设计过程自动化的有效手段之一，是机械设计发展的必经阶段。随着计算机技术的进步，计算机已成为各个设计领域的重要组成部分，参数化设计方法也越来越受到人们的重视。 对于常用的零 件，如果每次都要经过烦琐的建模，不仅工作量大，而且，要花费大量的时间，这不仅是浪费时间，还是重复性的无效劳动。在机械设计中，槽轮的参数因为设计要求的不同，而不得不改变其数值。如果在设计中可以交互的处理，则工作量可以大大的降低，从而提高工作效率 ,因此槽轮轮的参数化设计至关重要。 数化建模技术 要实现参数化设计，首先必须进行参数化建模。参数化建模是几何建模的一个发展方向，它可以大大提高模型的生成和修改的速度，在产品的系列化、相似设计及专用系统开发等方面具有较大的应用价值。国内外对参数化建模做了大量 的研究。目前，二维参数化建模技术已发展的较为成熟，在参数化绘图方面已得到了广泛应用。而三维参数化造型能处理的问题还比较简单，能处理的类型主要是轴线、平面和轴对称面，能处理的约束类型还很有限，对于复杂形状的建模方法还有待于进一步研究。虽然如此，但是因为三维参数化设计在进行自上而下的设计时有着明显优于二维参数化设计的优势，现在已经越来越广泛的得到设计人员的接受。 大学 届毕业设计说明书 第 4 页 共 43 页 70 年代末及 80 年代初，英国剑桥大学的 美国 。 1985 年美国 司首先推出参数化 统 。 参数化建模的关键是约束关系的提取和表达、约束的求解以及参数化几何模型的构造。参数化建模技术大致可分为如下三种方法： （ 1）基于几何约束的数学方法； （ 2）基于几何原理的人工智能方法； （ 3）基于特征模型的造型方法。 其中数学方法又分为初等方法（ 代数方法（ 初等方法利用预先设定的算法，求解一些特定的几何约束。这种方法简单、易于实现，但仅适用于只有水平和垂直方向约束的场合；代数 法则将几何约束转换成代数方程，形成一个非线性方程组。该方程组求解较困难，因此实际应用受到限制。人工智能方法是建立面向人工智能的知识表达方式，利用专家系统对图形中的几何关系和约束进行理解，运用几何原理推导出新的约束。特征造型方法是三维实体造型技术的发展，目前正在探讨之中。 术的发展及应用 主要发展阶段和特点如下： （ 1） 60年代， （ 2） 70年代， 。在这期间逐渐形成了 守各种国际规范，在国际国内形成自己独特的优势，更要立足国内，结合国情，积极开展 高企业竞争能力，加速企业现代化进程。 轮机构参数化设计的研究现状 10,11 轮机构分析： 由槽轮和圆柱销组成的单向 间歇运动机构 ，又称马尔他机构。它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周 期性转动。槽轮机构有外啮合（见图 1） 和内啮合 （见图 2） 以及球面槽轮 （见图 3） 等。外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反 ,而内啮合则相同，球面槽轮可在两相交轴之间进行间歇传动。 槽轮机构结构简单，易加工，工作可靠，转角准确，机械效率高。但是其动程 大学 届毕业设计说明书 第 5 页 共 43 页 不可调节，转角不能太小，槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不宜用于高速。 单臂外啮合槽轮机构 (见图 1)由带圆柱销的转臂、具有 4条径向槽的槽轮和机架组成。当连续转动的转臂上的圆柱销进入径向槽时 ,拨动槽轮转过 1/4 圆周角 ;当圆 柱销转出径向槽后 ,槽轮停止转动。转臂转一周，槽轮完成一次转停运动。为了保证槽轮停歇，可在转臂上固接一缺口圆盘，其圆周边与槽轮上的凹周边相配。这样 ,既不影响转臂转动 ,又能锁住槽轮不动。为了使槽轮能完成周期性的转停运动，槽轮上的径向槽数不能少于 3。为了避免冲击 ,圆柱销应切向进、出槽轮，即径向槽与转臂在此瞬间位置要互相垂直。在满足不同间停的要求时，可采用多臂的和非对称槽的槽轮机构。槽轮机构一般应用在转速不高、要求间歇地转过一定角度的分度装置中，如转塔车床上的刀具转位机构。它还常在电影放映机中用以间歇移动胶片等。 图 1 大学 届毕业设计说明书 第 6 页 共 43 页 图 2 图 3 大学 届毕业设计说明书 第 7 页 共 43 页 轮机构参数化设计的研究现状 任何通用的 至面向某一类对象的专用的、商品化的 难以满足形形色色具体产品设计的需要。所以一个公司欲全面采用 取得积极效果，应以引入的 据本公司的实情，进行程度不同的用户化、本地化的二次开发，形成具有本公司特色的产品设计 统。 有效的二次开发是 国许多企业引进了国外知名的统，但往往未得到充分的利用，企业对 巨额投资，并没有真正 (或全面 )达到提高设计质量、缩短设计周期的目的，也没有带来应有的效益。究其原因，是未进行产品应用和管理方面的二次开发。据抽样调查和外商统计，国内己引进的益好的单位大约在 20%左右。所以，可以毫不夸张地说，没有进行用户化、本地化的二次开发，就没有真正意义上的 术的有效应用。所以，二次开发问题是目前国内推广 目前国内外对二维图形参数化和简单三维实体的参数化的研究较为成熟。对复杂的三维实体的参数化的造 型研究还不多见。对于本课题要求的槽轮机构属于造型结构较简单的机构。因此我相信国内外对它的技术研究已趋于完善。但他依然对本科生的设计练习具有价值。 件介绍 6： 司成立于 1993年，由 部位于马萨诸塞州的康克尔郡（ ，当初所赋予的任务是希望在每一个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。 由于使用了 观式设计技术、先进的 剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术， 为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 8万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品 /消费品、离散制造等分布于全球 100多个国家的约 3万 1千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4， 300 所教育机构的近 145， 000名学生通过 大学 届毕业设计说明书 第 8 页 共 43 页 据世界上著名的人才网站检索，与其它 3D 比较客观地说明了越来越多的工程师使用来越多的企业雇佣 才。据统计，全世界用户每年使用 时间已达 5500万小时。 在美国，包括麻省理工学院（ 斯坦福大学等在内的著名大学已经把 内的一些大学（教育机构）如清华大学、北京航空航天大学、北京理工大学、上海教育局等也在应用 行教学。相信在未来的 58 年内， 为与当今 为 3 件功能强大，组件繁多。 能强大、易学易用和技术创新是 三大特点，使得 为领先的、主流的三维决方案。 够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。 仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。 2 使用 用联接尺寸和方程式驱动尺寸 3 接尺寸 联接尺寸是控制不属于草图部分的数值（例如两个拉伸特征的深度）的一种方法。通过为尺寸指定相同的变量名，将它们联接起来。当更改任何一个联接尺寸值时，具有相同变量名的所有其他尺寸值也会相应更改。此外还可以使用数学方程式为他们建立起对应的关系，使联系尺寸中的任何一个都可以作为驱动尺寸来使用。 首先要显示零件所有特征的所有尺寸。在显示出特征的定义尺寸后，就可以对其进行联接操作了 ，如图 4和图 5所示。 大学 届毕业设计说明书 第 9 页 共 43 页 图 4 图 5 当两个或多个尺寸连接起来时，只要改变其中的任何一个尺寸值，其他的尺寸都将作相应的改变。 程式驱动尺寸 联接尺寸只能控制特征中不属于草图部分的数值（例如两个拉伸特征的深度 ） ,即特征定义尺寸，而 方程式可以驱动任何尺寸。当在模型尺寸之间生成方程式后，特征尺寸成为变量，他们之间必须满足方程式的要求，相互牵制。当删除方程式中使用的尺寸或尺寸所在的特征时，方程式也被一道删除掉。 方程式的建立步骤为： 工具 /方程式 （ 如图 6所示） 大学 届毕业设计说明书 第 10 页 共 43 页 图 6 注意：被方程式所驱动的尺寸无法在模型中以编辑尺寸值的方式来改变。 为了更好地了解设计者的设计意图，还可以在方程式中添加注释文字。和可以像编程那样将某个方程式注释掉，避免该方程式的运行。在方程式末尾输入单引号 ，然后输入备注，则单引号之后的内容在计算方程式是被忽略。如果暂时不想让某个方程式参与计算，但有不祥删除它。可以在这个方程式智巧加上一个单引号。 。 列零件设计表 如同计算机上同时安装了 可以使用 零件文件中直接嵌入新的配置。配置是指由一个零件或一个部件派生而成的形状相似、大小不同的一系列零件或部件集合。在 大量使用的配置是系列零件列表 ， 大学 届毕业设计说明书 第 11 页 共 43 页 利用系列零件设计表可以很容易生成一系列大小相同、形状相似的标准零件，如螺母、螺栓等，从而形成一个标准零件库。对于本题目来说，将所需参数植入系列零件设计表可以体现参数化设计思想。同时植入系列零件设计表的参数会变为粉红色。这对于从复杂众多设计参数中快速找到标准参数十分重要。 使用系列零件设计表还具有如下优点： （ 1） 可以采用简单的方法生成大量的相似零件，对于标准化零件管理有很大帮助。 （ 2） 使用系列零件设计表，不必一一创建相似零件，从而可以节省大量时间。即我们所说的参数化设计。 （ 3） 使用系列零件设计表，在零件装配中能够很容易时间零件的互换。 生成系列零件设计表的步骤为： 插入 /表格 /设计表 （如图 7所示） 大学 届毕业设计说明书 第 12 页 共 43 页 图 7 点击需要被驱动的参数填入设计链表中。 在任何时候，用户均可以在原始样本零件中加入或删除特征，。如果是加入 特征，加入后的特征将是系列零件设计表中所有型号成员的共有特征，若某个型号成员正在被使用，系统将会依照所加入的特征 自动更新该型号成员。如果是删除原是样本零件中的某个特征，则系列零件设计表中的所有型号成员的特征都将被删除。若某个型号成员正在被使用，系统就会将工作窗口自动切换到现在的工作窗口，完成更新被使用的型号成员。 槽轮机构的模型及参数化 槽轮机构零件模型的建立 （ 1）槽轮 槽轮机构的模型分别由拉伸凸台特征、拉伸切除特征、圆角特征、圆周阵列特征组成。它的模型和 特征表见图 8。 大学 届毕业设计说明书 第 13 页 共 43 页 图 8 模型当中键入的联接尺寸和方程式如下（附图 9）： = 中心距 * 180 / 槽数 ) * 2 = 中心距 * ( 180 / 槽数 ) + 180 / 槽数 ) - 1 ) = 180 / 槽数 圆角半径 = 槽轮齿厚 （ 2）拨盘 外槽轮机构的拨盘是由拉伸凸台特征和拉伸切除特征组成的。（见图 10） 图 10 其中的联接尺寸和方程式如图 11： 图 11 槽轮机构装配体的建立 外槽轮机构装配体由外槽轮、拨盘和两 根轴组成。其中的配合及模型见图 12。 大学 届毕业设计说明书 第 15 页 共 43 页 图 12 模型中的方程式及配合罗列如下（附图 13）： 轮体（图书馆） = 轮（解决中心距问题） 轮体（图书馆） = 槽宽 轮（解决中心距问题） * 2 轮体（图书馆） = 轮（解决中心距问题） 轮体（图书馆） = 中心距 轮（解决中心距问题） 轮体（图书馆） = ( 中心距 轮（解决中心距问题） * 180 / 槽数 轮（解决中心距问题） ) + 轮体（图书馆） ) * 2 轮体（图书馆） =中心距 轮（解决中心距问题） * 180 / 槽数 轮（解决中心距问题） ) 大学 届毕业设计说明书 第 16 页 共 43 页 厚度 轮体（图书馆） = 槽轮厚度 轮（解决中心距问题） 轮体（图书馆） = 轮（解决中心距问题） 轮体（图书馆） = 180 - 360 / 槽数 轮（解决中心距 问题） 图 13 槽轮零件中插入设计链表 通过模型当中键入的方程式，已经可以实现模型的参数化。为了更好地观察和操作，我们需要在槽轮零件图中插入设计链表。（见图 14） 图 14 这样我们就可以在后续的编程中通过读取设计表并改变表格数据就可以自动生成需要的模型了。 大学 届毕业设计说明书 第 17 页 共 43 页 槽轮机构的模型及其参数化 槽轮机构零件图的建立 （ 1）内槽轮 内槽轮由拉伸凸台特征、拉伸切除特征、圆周阵列特征等组成。（见图 15） 图 15 方程式及联接尺寸如下（附图 16）： = 180 / 槽数 = 中心距 * 180 / 槽数 ) * 2 = 中心距 + 中心距 * 180 / 槽数 ) = 中心距 = = ( - ) / 8 大学 届毕业设计说明书 第 18 页 共 43 页 图 16 （ 2）拨盘 拨盘零件由拉伸凸台和拉伸切除特征组成（见图 17） 图 17 方程式及联接尺寸如下 （见图 18）： = 大学 届毕业设计说明书 第 19 页 共 43 页 图 18 槽轮机构装配体的建立 内槽轮机构装配体由内槽轮和内槽轮拨盘组成，其配合关系和 模型 如下 （见图 19） ： 图 19 内槽轮机构装配体的方程式和联接尺寸如下（见图 20）： 槽轮拨杆 = 槽宽 槽轮 * 2 大学 届毕业设计说明书 第 20 页 共 43 页 槽轮 拨杆 = 2 * 槽宽 槽轮 槽轮拨杆 = 槽轮 槽轮拨杆 = 槽轮 槽轮拨杆 = 中心距 槽轮 * 180 / 槽数 槽轮 ) 槽轮拨杆 = 槽轮厚度 槽轮 槽轮拨杆 = 槽轮厚度 槽轮 图 20 内槽轮零件模型中插入设计链表 模型中的方程式、联接尺寸和设计链表是模型驱动和参数化地关键。（设计链表见图 21） 图 21 大学 届毕业设计说明书 第 21 页 共 43 页 形槽轮的模型及其参数化 形槽轮 机构 零件模型的的建立及其参数化 (1)球形槽轮 球 形槽轮的特征和模型如图 22所示。 图 22 球形槽轮当中的方程式和联接尺寸如下（见图 23）： 形槽轮杆基准面 = 球面槽轮直径 草图 1 止弧基准面（过度） = 180 / 槽数 阵列 (圆周 )2 图 21 = ( 2 * 180 / 槽数 阵列 (圆周 )2 ) *球面槽轮直径 草图 1 - 180 /槽数 阵列 (圆周 )2 ) * 槽宽 草图 6 - 2 * 槽宽 草图 6 ) * 两轴夹角 索止弧基准面 ) 槽长（角度） 切除 = (180 / 槽数 阵列 (圆周 )2 ) * 两轴夹角 草图 19 ) + 两轴夹角 草图 19 槽轮顶部锥面切除特征直径 草图 19 = 球面槽轮直径 草图 1 + 20 大学 届毕业设计说明书 第 22 页 共 43 页 图 3 = 球面槽轮直径 草图 1 * 80 图 4 = 图 3 / 2 图 23 （ 2）拨盘 特征及模型（图 24） 图 24 方程式、联接尺寸如下 (图 25)： 大学 届毕业设计说明书 第 23 页 共 43 页 除 = 台 * 图 6 = 图 2 / 2 图 25 形槽轮装配体的模型及其参数化 零件、配合和模型如图 26： 图 26 方程式联接尺寸如下（图 27）： 大学 届毕业设计说明书 第 24 页 共 43 页 图 7球形槽轮拨盘 = 槽宽 草图 6球形槽轮 图 15球形槽轮拨盘 = 1 * 图 7球形槽轮拨盘 壁厚 草图 4球形槽轮拨盘 = 球面槽轮壁厚 草图 2球形槽轮 图 2球形槽轮拨盘 = 图 21球形槽轮 准面 3球形槽轮拨盘 = ( ( 1 - 180 / 槽数 阵列 (圆周 )2球形槽轮 ) ) * ( 球面槽轮直径 草图 1球形槽轮 - 球面槽轮壁厚 草图 2球形槽轮 ) + 4 * 球面槽轮壁厚 草图 2球形槽轮 ) * 两轴夹角 草图 19球形槽轮 ) 准面 2球形槽轮拨盘 = ( 180 / 槽数 阵列 (圆周 )2球形槽轮 ) * 两轴夹角 草图 19球形槽轮 ) 除 球形槽轮拨盘 = ( ( 1 - 180 / 槽数 阵列 (圆周 )2球形 槽轮 ) ) * 球面槽轮直径 草图 1球形槽轮 ) * 两轴夹角 草图 19球形槽轮 ) 图 7球形槽轮拨盘 = ( ( 球面槽轮直径
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