【《某钢筋切断机主要结构及三维造型过程设计案例》3100字】

某钢筋切断机主要结构及三维造型过程设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u29952某钢筋切断机主要结构及三维造型过程设计案例 110477第1章主要结构设计 133701.1主体框架结构设计 120081.2剪切刀结构设计 3274651.3飞轮机构设计 410611第2章三维造型过程设计 5196352.1支架零件结构造型设计 5174542.2零件实体介绍 827432.2.1横杆竖杆 8322832.2.2其他零件 995042.3虚拟装配 9271202.3.1模块化的虚拟装配 9301012.3.2钢筋切断机运动仿真实现 10第1章主要结构设计1.1主体框架结构设计从下图中能够看出整体机架结构示意图，重要组成部分有减速箱和电动机。完成本次设计时可从减速器以及整体框架进行改良。钢筋切断机需要使用箱式框架模式。在框架内部需要安装齿轮。1底座槽钢2.二级从动传动轴支架3.二级主动传动齿轮轴支架4.一级主传动轴支架1.张紧轮支架6.电机支架图5-1主体机架结构图框架材料需要使用槽钢以及角钢等，外部主要框架结构需要使用槽钢制成，从下图中5-2能够看出槽钢结构形状，而框架内部则需要使用角钢制作，从下图中5-3能够看出角钢结构形状，内部能起到支承作用。在设计支撑架时，尺寸需要参考传动轴，确保可留有足够的位置，保证尺寸精度值。误差较大，安装减速装置会出现偏差，严重会导致整个机构无法正常运行。下图中4-4所示为总体结构示意图：图5-2槽钢图5-3不等边角钢图5-4机架结构三维图1.2剪切刀结构设计以下图中5-5、5-6所示为市面上最常见的切断刀头，一种是斜切式，另一种是刀片式：图5-5斜切式刀头图5-6刀片式刀头使用以上两种刀头，完成工作后质量一样。但两种刀头分别在不同场合下使用。本次设计中使用了斜切刀头，将其经过改良后的刀头结构示意图如下图中5-7所示，使用Cr12MoV材料制作，保证具有更高的强度及硬度，刀片在相切时受力比较集中，产生较大的力用于钢筋的切断。使用切斜刀头完全能满足设计需求。图5-7结构三维图1.3飞轮机构设计在本次设计中需要有飞轮机构，主要作为为了在高速工作时，当动量过大时能避免出现死角而无法完成工作。作为额外动能补给。能更有效保证平稳工作，可储存大量能量，确保整个设备能以更高效率完成工作。将飞轮机构安装于从动轮尾部，从下图中5-8能够看出结构示意图：图5-8飞轮机构第2章三维造型过程设计企业在开发出新产品后，并不会直接进行大规模生产。需要通过一次一次的实验验证产品没有问题后才会在投入生产。随着科学水平在不断进步，使用三维软件设计零部件并加以模拟成为了大部分企业在进行生产前必不可少的一环。通过三维软件，设计人员能够对产品的结构、配合方式等有更为直观的了解，从而避免了设计过程中可能出现的一些问题，以此减少试样的次数，降低产品的研发成本。钢筋切断机是一种创新设计，需要结合三维软件进行造型，清晰了解该机构的结构特性，便于实现整体造型设计。进行产品设计的同时需要先做出小样，利用三维软件将整体更清晰呈现出来，三维图纸能够看清整体结构尺寸和配合，设计者思想更明确，通过三维造型也能检测出结构是否有问题，零件是否合理，能起到检测作用，完善本次设计。2.1支架零件结构造型设计绘制三维模型所使用的软件为UG，这款软件的功能较为齐全，完全能够实现本次所需要的工作。在UG中，绘制三维模型需要先绘制其二维草图。在创建好文件后，第一步需要确认零件绘制所需要的基准面，确认好后则可以在零件上绘制相应的二维草图。绘制二维草图时，会先使用草图中直线、圆等指令绘制出零件的轮廓。在对草图中相应的线条添加关系使其能够保持线与线之间平行、垂直。最后需要完成对草图上的线条进行尺寸标注。在完成草图轮廓的绘制后，线条为蓝色的，这表明线条并没有完全定义，在完成线条的尺寸标注后，草图的线条颜色则会变成黑色，表明线条已经被完全定。当草图中所有的线条都变成橙黑色后，则代表草图中所有的尺寸都被定义，可以开始接下来的三维建模。图6-1草图在零件草图所有的尺寸都被定以后，草图上的线条颜色会变为黑色。则可以进行接下来主体的三维建模。三维建模会使用到功能主要拉伸凸台/基台、凸台/基台等指令。拉伸指令需要在命令栏中输入需要拉伸的长度，点击确定则可以完成零件的拉伸工作；选择拉伸距离为2300mm，选择确认按钮完成建模生成，下图6-2所示为一个需要拉伸的零件预览图。图6-2草图拉伸在完成零件主体部分的绘制后，则可以对零件上的细节部分进行绘制。主要为在对绘制完成后的零件主体部分多余的部分去除，以及缺少的地方进行补充。在进行绘制时，同样第一步需要绘制草图，草图绘制在相应的基准面上，当基准面是零件主体部分的平面时，直接选择平面即可，非主体部分的基准面则需要通过软件中基准面指令先建立基准面在进行绘制。如下图6-3所示，为一个绘制在零件主体平面上的草图画法示意。支架第二步需要绘制连接安装孔，选择绘制好的实物图前端面，作为绘制界面，选择草图编辑命令，进入草图绘制功能，绘制圆孔，标注尺寸，如图6-3。图6-3实体图图6-4草图选择建模命令中的拉伸切除命令，切除范围为完全贯穿，点击确认即可完成支架零件的建模设计。图6-5拉伸切除图6-6支架实体图2.2零件实体介绍2.2.1横杆竖杆三维软件的主要作用是将平面图绘制成立体实物图，为了更直观了解具体构造。使用这类辅助软件能更好为设计师提供便利，更好完成设计，钢筋切断机属于创新设计，整体结构部分都需要重新设计，需要使用三维软件来模拟实物，便于更清晰直观了解结构设计。在钢筋切断机中海油最重要的一个零件—横竖杆，作为整个机械的主体框架，需要统计改过四个螺栓将横竖干链接起来，杆与杆之间还需安装上螺纹孔，与其他附属配件一同安装。组成该结构使用了粗角铁，确保强度要求能够满足日常生活压力。具体实物如下图中所示：图6-7横竖杆2.2.2其他零件使用三维软件绘制切断机，需要绘制出零件图以及装配图，确保能合理工作，简洁美观，以下图中是相关零件图：a二级齿轮轴c小V带轮d二级轴齿轮图6-8零件图集2.3虚拟装配设计机械结构之前和之后都需要使用到三维软件，确定最终方案还需进行模拟仿真，确保机构合理，不仅能够查漏补缺还能减少设计成本。设计的主要目的是为了创新和锻炼思维，并不仅仅是生产需求，三维能进行仿真模拟进行验证结构形式，而二维软件只能绘制平面图。三维图需要将每一个零件装配起来形成总装配图。2.3.1模块化的虚拟装配装配时需要将零件逐一拼装起来成为一个整个结构，若是其中一个零件出现问题，则无法实现装配工作。零件较多，会有较大工作量，不小心便会出现差错。结合实际要求，先组装一部分零件，接着再安装整体零件，这样装配起来简单，稳定，能完全装配出来，外观效果更强。将钢筋切断机分成以下几个部分：箱体、主动轴和从动轴。1.减速齿轮一般都是安装在箱体里面，并不能直接看到具体结构形状，主要作用是用来支撑和连接齿轮轴，若是需要绘制减速齿轮内部图纸，则很难观察仔细，只能查阅多种资料后并结合经验，绘制出剖视图，最后进行撒那威装配。以下图中绘制了箱体三维剖视图。2.装配剩下零件时需要根据标准绘制，使用UG必须满足约束问题，否则可能会出现运动干涉现象。对设备进行装配后，首先需要将刀座安装于箱体模型，以下图中所示为整体箱体装配图：图6-9装配总图2.3.2钢筋切断机运动仿真实现1）齿轮的啮合使用三维绘图软件完成装配图后，需要保证每个齿轮都能合理运动并啮合，后面才能实现仿真运动，在凸轮图标处需要在该项定义中输入适当的参数要求，由于软件自身并不能将齿轮啮合，确保齿轮之间是以相切的形式，才可以确保避免出现干涉现象。2）运动仿真将连杆