【行星滚柱丝杠副的三维建模与虚拟装配案例分析1500字】

行星滚柱丝杠副的三维建模与虚拟装配案例分析1.1概述本文PRSM的建模采用Solidworks软件，该软件简单易上手，通过一系列的草绘、拉伸、打孔、切除、阵列等命令创建各零件的三维模型，并完成总体装配。具体流程如图3-1所示。图3-1建模流程图1.2行星滚柱丝杠副在Solidworks中的建模1.2.1丝杠的建模（1）草图绘制、拉伸圆柱，创建丝杠主体图；（2）在拉伸后的圆柱上绘制螺纹起止线；（3）绘制牙型角为60°的三角形丝杠螺纹截面，绘制时要考虑螺纹截面的位置和丝杠中径之间的关系；（4）完成螺纹截面设置后，进行导程和旋向的设置，设置旋向为右旋，以丝杠径向边界为扫描截面，以丝杠中心轴为旋转轴，整体螺旋扫描生成螺纹；（5）在特征生成后，查看扫描的特征是否切除到位，是否有过切的现象，然后再选择螺旋扫描的特征，进行圆周阵列；（6）完成以上步骤后，对丝杠端部进行倒角、建立装配基准面等操作即可，丝杠建模如图3-2所示。图3-2丝杠的三维模型丝杠建模的时候需要注意以下几个问题：（1）在扫描切除前需要添加一个基准面，该基准面要经过螺旋线的起点且垂直于螺旋线。（2）扫描切除的轮廓草图应该画在（1）建立的基准面上。（3）在建模时，螺旋线的长度应大于螺纹的长度。尤其是在起始点处，螺旋线应在螺纹的起始点以外一段距离开始，这样可以避免丝杠上螺纹部分的起始处螺纹不完整。同理若螺旋线长度恰好等于螺纹长度，则在螺纹末端也可能会出现螺纹不完整的情况。另外，在起始处，螺旋线的起点最好到螺纹的起始处的距离为螺距的整数倍，或者半个螺距的整数倍，这样在后来的虚拟装配的过程中，有利于零件之间位置的调整。（4）关于丝杆的螺纹。先建立螺距等于导程的单头螺纹牙，则在扫描切除时，螺距设置应该6mm。然后，再将该特征进行阵列。这样，则可完成头数为5的螺纹。1.2.2滚柱的建模具体建模过程如下：（1）草绘齿轮平面，拉伸，创建齿轮；（2）绘制草图圆面，拉伸滚柱主体；（3）在拉伸后的圆柱上绘制螺纹起止线；（4）绘制螺纹截面，进行螺纹扫描切除；（5）对滚柱端面进行倒角。建好的滚柱模型如图3-3所示：图3-3滚柱的三维模型滚柱的建模大部分与丝杠建模一致，还有一些需要注意的地方：（1）因为滚柱螺纹面是圆弧状，所以相应的切除轮廓也是圆弧状。圆弧与切除轮廓斜边相切，切点为切除轮廓斜边与中径所在直线的交点。圆弧的圆心在基准轴上。（2）为了便于后面整个行星滚柱丝杠副的装配。滚柱螺旋线的起点最好在滚柱两端齿轮的某一中心对称面上。首先测量出滚柱螺旋线起点所在的滚柱中心对称面与滚柱两端齿轮所在的某一中心对称面之间的角度，然后在建立螺旋线特征时，调整螺旋线的起始点的角度，一般为360°。这样，便可以将螺旋线起点和端齿轮的中心对称面调整到同一平面。（3）滚柱的螺纹为单头螺纹，则在扫描切除时螺距设置为相应螺距即可。1.2.3螺母的建模螺母的三位模型如图3-4所示：图3-4螺母的三维模型螺母的建模与丝杠和螺母的建模相似，除此之外，还有一些需要注意的地方：（1）螺母的螺纹是内螺纹，则在绘制扫描切除的草图轮廓时应注意轮廓的方向。（2）螺母螺纹头数与丝杠螺纹头数相等。则螺母螺纹特征的建立与丝杆螺纹特征建立的方式相同。（3）为方便后面的仿真分析，在螺母建模的时候，简化了挡圈的沟槽。1.2.4内齿圈和保持架的建模内齿圈和保持架的三维模型如图3-5和图3-6所示：图3-5内齿圈的三维模型图3-6保持架的三维模型1.3装配体的建模装配好的PRSM如图所示，其中图3-7展示了装配体的三维模型，图3-8展示了滚柱和丝杠以及螺母之间的装配关系，图3-9展示了装配体的三维模型半剖图，图3-10展示了滚柱和内齿圈之间的装配关系，图3-11展示了滚柱和内齿圈之间的啮合关系。图3-7装配体的三维模型图3-8滚