3D打印造型设计课件：轴类部件设计

轴类部件设计学习活动1：必备知识学习活动4：任务内容学习活动2：任务描述学习活动5：任务实施学习活动3：任务目标学习活动6：任务拓展轴类部件设计知识点一：学习活动1：必备知识

轴类部件设计轴轴是组成机器的重要零件，它的功用是支承传动零件(如齿轮、带轮等)并传递运动和动力。图3-2所示为轴在一减速装置中的应用。电动机通过带传动驱动减速器中的轴2旋转，轴2又通过一对齿轮带动轴3旋转，轴3端部装有联轴器，通过它带动工作机械运转。由图3-2可知，除减速器内装有两根轴外，电动机和工作机械还分别装有轴1和轴4。

图3-2在减速器装置中的轴1-电动机2-减速器3-联轴器4-工作机械知识点二：学习活动1：必备知识轴承轴承即支承轴的零件，根据其工作的摩擦性质，轴承可分为滑动摩擦轴承(简称滑动轴承)和滚动摩擦轴承(简称滚动轴承)两类。而每一类轴承，

按其所受的载荷方向不同，又可分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承等。

轴类部件设计联轴器

联轴器是用来连接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴），使之共同旋转以传递运动和动力的装置。用联轴器连接的两根轴，只有在机器停车后，经过拆卸才能把它们分离。

联轴器种类繁多，有机械式、液力式和电磁式。机械式联轴器是应用最广泛的一种联轴器，它借助于机械零件间的相互作用力来专递扭矩。

常用联轴器根据构造分为：刚性联轴器、挠性联轴器和安全联轴器。刚性联轴器中最有代表性的是凸缘联轴器和套筒联轴器。挠性联轴器中具有代表性的有齿式联轴器、滑块联轴器和万向联轴器。知识点三：学习活动1：必备知识

轴类部件设计离合器离合器与联轴器的作用一样，可以用来连接两轴，不同的是离合器可根据工作需要，在机器运转过程中随时将两轴接合或分离。离合器的形式很多，常用的有牙嵌式离合器、摩擦式离合器和超越离合器。知识点四：学习活动1：必备知识

轴类部件设计联轴器是机械传动中非常重要的连接件，被广泛应用。常用的联轴器大多已标准化或规格化，一般情况下只需要正确选择联轴器的类型、确定联轴器的型号及尺寸。必要时可对其易损的薄弱环节进行负荷能力的校核计算；转速高时还需验算其外缘的离心力和弹性元件的变形，进行平衡校验等。结合前面所学习的轴类机构相关知识，以弹性联轴器为例，学习和熟悉基本轴类机构的具体设计步骤。

学习活动2：任务描述

轴类部件设计4.3.1UG实体建模-弹性联轴器（1）学习机械零件的相关理论知识，掌握机械零件设计的基本技能；（2）通过对弹性联轴器机构设计，学会机械零件结构的基本设计步骤；（3）掌握实体建模的各种创建及编辑方法；（4）掌握UG实体特征建模的基本概念以及建模方法；（5）掌握草图绘制方法、孔的设计及布尔运算等知识；（6）熟练使用各种查询工具；（7）能正确分析设计思路，对同类型机械零件进行设计；（8）会初步判断建模顺序，并合理安排设计过程；（9）培养学生善于观察、思考的习惯及手动操作的能力。学习活动3：任务目标图3-6

轴类部件设计

4.4.1UG软件学习活动4：任务内容（1）观察实体建模下经典机械实例的轴类零件弹性联轴器，轴承座零件，思考其零件应具备的功能及其造型特点；（2）利用所学的UG实体建模知识进行零件结构设计，供参考的设计案例，如图3-6所示；（3）在完成上述轴承结构设计基础上，进行同类产品创新结构设计。图3-6

轴类部件设计4.5.1实施过程学习活动5：任务实施绘制联轴器内芯（1）创建1个基准平面。创建XC-YC平面为基准平面。选择【菜单】→【GC工具箱】→【圆柱齿轮】选项，绘制圆柱齿轮，如图3-7所示。图3-7圆柱齿轮

轴类部件设计4.5.2实施过程学习活动5：任务实施项目一

机械与机构设计图3-8绘制草图（1）选择【菜单】→【插入】→【草图】选项，选择XC-YC基准面绘制草图D=25，如图3-8所示。2.绘制联轴器4.5.2实施过程学习活动5：任务实施（2）选择【插入】→【设计特征】→【拉伸】选项，在工作区中圆（注意方向），创建实体，如图3-9所示。图3-9创建实体

轴类部件设计4.5.3实施过程学习活动5：任务实施（3）选择【菜单】→【插入】→【草图】选项，选择齿轮下面为基准面绘制草图，提取齿轮外轮廓线，如图3-10所示。图3-10绘制草图

轴类部件设计4.5.4实施过程学习活动5：任务实施（4）选择【菜单】→【插入】→【派生曲线】→【连接】选项，将草图轮廓线桥接，如图3-11所示。图3-11绘制草图

轴类部件设计4.5.5实施过程学习活动5：任务实施（5）选择【插入】→【设计特征】→【拉伸】选项，在工作区中圆（注意方向，求差），创建实体，如图3-12所示。图3-12创建实体

轴类部件设计4.5.6实施过程学习活动5：任务实施（6）选择【菜单】→【插入】→【草图】选项，选择联轴器上面为基准面绘制草图，如图3-13所示。图3-13绘制草图

轴类部件设计4.5.7实施过程学习活动5：任务实施（7）选择【插入】→【设计特征】→【拉伸】选项，选择工作区草图（注意方向，求差），创建实体，如图3-14所示。图3-14创建实体

轴类部件设计4.5.8实施过程学习活动5：任务实施（8）选择【插入】→【设计特征】→【拉伸】选项，选择工作区草图（注意方向，求差），创建实体，如图3-16所示。图3-16

轴类部件设计4.5.9实施过程学习活动5：任务实施（9）选择【插入】→【设计特征】→【孔】→【螺纹孔】选项，创建螺纹孔，如图3-17所示。图3-17

轴类部件设计4.5.10实施过程学习活动5：任务实施项目一

机械与机构设计（10）选择【插入】→【关联复制】→【镜像特征】选项，选择XC-YC平面为基准平面，选择联轴器实体特征镜像，创建实体，旋转20度，如图3-18所示。

图3-18

4.6.1任务场景学习活动6：任务拓展某企业维修设备，要求根据现场需要设计一款轴承支座。该轴承支座需要满足以下几点要求：该轴承支座属于维修配件，要求根据现场设备和条件，选择合适的指标参数，完成机构方案图设计；该轴承支座机构要求：简单实用、安全可靠，同时绘制出结构原理简图；具有良好的性价比，在满足功能要求的前提下，尽量节约成本；尽量做到美观实用，结构简单，容易安装、维护；达到要求的调节效果，保证良好的工作效率；要求该轴承支座装置具有良好的适应性和扩展性，以满足其它场所和环境的需要。

轴类部件设计4.2.2任务要求学习活动6：任务拓展项目一

机械与机构设计请设计并绘制机构装置的原理草图及其三维装配效果图，并对机构装置的基本工作原理作简要说明。尽可能详细地拟订实现对该机构具体要求的工作计划、设计制作方案、生产流程等，并做必要的成本分析。假如你还有其他问题，需要与现场维修人员讨论的话，请你写下这些问题。请你全面详细地陈述你的建议方案，并说明理由。4.2.2劳动工具与辅助工具学习活动6：任务拓展项目一

机械与机构设计为了完成给出的任务，允许使用所有学校常用的辅助工具，如：手册、专业书籍、游标卡尺、装有CAD/CAM等相关应用软件的计算机、笔记、计算器等。以下为解决方案评价内容参考资料：（1）直观性/展示性。1）是否给出并详细讲解了装配示意图和其他示意图？2）是否编写出一份一目了然的所用材料及部件的清单（如表格）？3）图形、表格、用词等是否符合专业规范？（2）功能性。1）从技术观点看，装配解决方案是否合理有效？2）所设计的工作/装配流程是否合理？3）所列的解释和描述在专业上是否正确？4）是否能识别出各种解决方案的优缺点？4.2.2劳动工具与辅助工具学习活动6：任务拓展项目一

机械与机构设计（3）使用价值导向。1）解释和草图是否能让外行人也能看得懂？2）所设计的方案是否易于实施？3）是否提出了超出客户愿望之外的合理建议？4）是否交给用户一份说明书，使其了解当使用过程出现问题时如何应对？（4）经济性。1）是否考虑到各种解决方案的费用和劳动投入量？2）施工方案是否具有经济性？3）在提出的多种方案中选择这种方案的理由是什么？4）有多大程度考虑了节能/环保问题？（5）工作过程导向。1）在解决方案中是否考虑到了客户的要求？2）在确定施工工艺时，是否考虑后期的维护与保养？3）计划中是否考虑到如何向客户移交？4）是否有一个包括时间进度、人员安排的工作计划？信息、共享安全等。