PPT08-综合应用实例.ppt

1、第八章综合应用实例，掌握零件分析和设计构想的典型机械零件设计掌握组装体设计掌握图纸设计，8.1典型的机械零件设计，常见的典型机械零件有步进轴、弹簧、带轮、齿轮、托架、连杆和壳体等零件。 如果明确常见的典型机械零件的设计方法和想法，也能理解其他零件的设计。 本节介绍零件参数化造型设计的一般方法和程序，以便读者能够使用SolidWorks软件来分析和设计相关零件。 阶梯轴的设计(1)轴类零件的特点和功能轴是构成机械的重要零件，在支承其他旋转件的旋转来传递扭矩的同时，还通过框架与轴承连接。 所有的轴上部件绕轴心线旋转运动，形成了以轴为基准的组装体轴系部件。 因此，在轴的设计中，不仅轴本身，还必须与轴

2、零、零件的整体结构密切相关。 (2)轴类零件的分析与设计构想轴的基本结构类似，由圆柱或中空圆柱的主体框架、键槽、安装连接用螺孔和定位用销孔、防止应力集中的圆角等结构构成。 可以以草图截面旋转的方式构筑零件主体，可以以圆锥台累积的方式构筑零件主体，也可以拉伸切割圆锥台来构筑零件主体。 推荐前者的方式。 结构及其尺寸一目了然，设计和后期修改很容易。 8.1典型的机械零件设计，轴类零件最好用旋转特性来构筑模型主体。 以下，以旋转特性的设计思想研究轴系零件的造型设计。 可以参考以下设计步骤。 (1)制作轴截面草图，利用旋转凸台/基体生成轴类零件的主体框架。 (2)添加凹槽草绘的基准平面，并在基准平面上

3、创建凹槽拉伸切口草绘。 (3)用草图拉伸切削制作键槽。 (4)进行必要的倒角和圆角操作，完成模型。 8.1典型的机械零件设计，例如步骤轴设计操作步骤轴的主要尺寸和零件模型，如图8-1所示，从步骤轴零件的绘图尺寸建立零件模型。图8-1步骤轴的主要尺寸和零件模型、8.1典型的机械零件设计、步骤轴设计操作步骤如下。 步骤1创建新的零件文件(1)，启动SolidWorks，然后单击“新建”按钮。 (2)在显示的“新SolidWorks文件”对话框中，选中“部件”复选框，单击“确定”。 步骤2草图(1)选择草图基准面，并单击设计树中的“正面基准面”。 (2)点击“command manager”下的标签

4、“草图”，显示草图工具栏，草图工具被选中。 或者，从“草绘”(sketch )工具栏中选择“草绘”工具。 (3)在正面看基准面上画草图，如图8-2所示。图8-2正面基准面上的草图，8.1典型的机械零件设计，步骤轴设计操作顺序如下。 步骤3旋转生成步轴零件的本体框架(1)，点击“特征”工具栏的“旋转凸台/基础”按钮，旋转凸台/基础操作板就会出现。 (2)旋转属性的设定如图8-3所示。 (4)如图8-5所示，点击“ok”，生成踏板轴主体框架。图8-3旋转特性设定图8-4旋转的步进轴主体框架的预览、图8-5步进轴主体框架的制作、8.1典型的机械零件设计、步进轴设计操作步骤如下。 步骤4添加基准面(1

5、)在“特征”工具栏中单击“参考几何”并选择“基准面”，显示“基准面PropertyManager”操控板。 (2)关于基准面属性的设定，在第一参考中选择“基准面朝上”，偏移距离如图8-6所示输入“28.5”。 (3)预览基准面，如图8-7所示。 (4)点击“确定”，如图8-8所示，创建距离基准面28.5mm的平行基准面1。图8-6基准面属性设定、图8-7预览基准面图8-8基准面1、8.1典型的机械零件设计、步骤轴设计操作顺序如下。 步骤5在基准面1选择草绘(1)草绘基准面1，然后单击设计树的“基准面1”。(2)点击“command manager”下的标签“草图”，显示草图工具栏，草图工具被选

6、中。 (3)如图8-9所示，在基准面1上绘制草图。8.1典型的机械零件设计、步骤轴设计操作步骤如下。 步骤6伸展键槽(1)点击“特征”工具栏的“拉伸剪切”按钮，拉伸剪切操作板就会出现。 (2)设定拉伸剪切属性选项，在“从”中选择“草图基准”，在“方向1”的结束条件中选择“完全穿过”(图8-10 )。 (3)拉伸剪切键槽的预览如图8-11所示。 (4)点击ok后，拉伸切割的键槽如图8-12所示生成。图8-10拉伸切除属性设定图8-11拉伸切除生成键槽预览、图8-12拉伸切除生成键槽、8.1典型的机械零件设计、步骤轴设计操作步骤如下。 步骤7添加另一个草图基准面(1)在【特征】工具栏上点击【参考几

7、何图形】选择【基准面】后，显示基准面PropertyManager控制板。 (2)关于基准面属性的设定，在第一参考中选择“看基准面”，如图8-13所示，在偏移距离中输入“60”。 (3)预览基准面，如图8-14所示。 (4)点击“确定”，如图8-15所示，创建距离基准面60mm的平行基准面1。图8-13基准面属性设定、图8-14预览基准面图8-15基准面2、8.1典型的机械零件设计、步骤轴设计操作顺序如下。 步骤8在基准面2选择草绘(1)草绘基准面1，然后单击设计树的“基准面1”。 (2)点击“command manager”下的标签“草图”，显示草图工具栏，草图工具被选中。 (3)在基准面2

8、上画草图，如图8-16所示。 在、图8-16基准面2上建立另一个键槽拉伸切除草图，8.1典型的机械零件设计、步骤轴设计操作步骤如下。 步骤9在其他键槽中点击拉伸切割(1)“特征”工具栏的“拉伸切割”按钮，拉伸切割操作板就会出现。 (2)设定拉伸剪切属性选项，在“从”中选择“草图基准”，在“方向1”的结束条件中选择“完全穿过”(图8-17 )。 (3)拉伸剪切生成的别的键槽的预览如图8-18所示。 (4)点击ok后，通过拉伸切削生成别的键槽，如图8-19所示。、图8-17的拉伸切除属性设定图8-18的拉伸切除生成另一个键槽的预览，图8-19的拉伸切除生成键槽，8.1的典型机械零件设计、步骤轴设计

9、操作步骤如下。 步骤10进行步骤轴倒角(1)按一下特征(frequency )工具列上的倒角(callence )按钮，会出现倒角(callence )图标板。 (2)在“倒角参数”的框线、面、顶点中选择“框线、框线、框线、框线、框线”，选择“角度距离”，在距离中输入“2”，在角度中输入“45”。 (3)预览楼梯轴倒角，如图8-21所示。 (4)如图8-22所示，点击“确定”生成步进轴倒角。图8-20倒角特性设定，图8-21阶梯轴倒角预览图8-22阶梯轴倒角，8.1典型的机械零件设计，例如弹簧的设计(1)弹簧的特征和功能弹簧是弹性元件，很多机械设备离不开弹簧。 弹簧利用其自身的弹性，在受到载荷

10、后发生大的变形。 取下外置后，变形消失，弹簧复原。 弹簧变形复原的时候，可以把机器的功能和动能转换成变形能，或者把变形能转换成机器的功能和动能。 利用弹簧的这个特性，可以满足机器的特殊要求。 弹簧的载荷特性分为压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧、弯曲弹簧。 弹簧根据外形分为螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、板簧等。 (2)弹簧分析和设计构思的弹簧结构比较简单，复杂的地方，其身体根据螺旋规律变化，三维模型的建立也比较简单，只要沿适当的螺旋扫描一定截面就能对弹簧进行建模。 拉伸弹簧和压缩弹簧得到了广泛的应用，其次以压缩弹簧为例来分析弹簧的制作过程。使用SolidWorks的压缩弹簧设计的想法如下。 (1)画

11、弹簧的螺旋曲线。 (2)画出弹簧的截面曲线。 (3)扫描生成弹簧的三维模型。 (4)进行必要的修饰处理。 8.1典型的机械零件设计，例如压缩弹簧设计操作压缩弹簧，如图8-23所示，压缩弹簧参数：弹簧线径d为3，中径D2为20，长度h为80，间距t为5。8.1典型的机械零件设计、压缩弹簧设计操作步骤如下。 步骤1创建新的零件文件(1)，启动SolidWorks，然后单击“新建”按钮。 (2)在显示的“新SolidWorks文件”对话框中，选中“部件”复选框，单击“确定”。 步骤2草绘(1)选择草绘基准面，然后单击设计树中的“正面基准面”。 (2)点击“command manager”下的标签“草

12、图”，显示草图工具栏，草图工具被选中。 或者，从“草绘”工具栏中选择“草绘”工具。 (3)在正视图基准面上绘制草图，如图8-24所示。 步骤3单击“插入”/“曲线”/“螺旋/螺旋线”以生成螺旋(1)，将显示“螺旋/螺旋线”操控板。 (2)如图8-25所示设定螺旋/螺旋线的属性。 (3)螺旋预览如图8-26所示。 (4)如图8-27所示，点击“确定”生成螺旋。图8-24在正面看基准面上画草图，图8-25螺旋属性设定，8.1典型的机械零件设计，压缩弹簧设计操作顺序如下。 步骤4添加基准面(1)在“特征”工具栏中单击“参考几何”并选择“基准面”，显示“基准面PropertyManager”操控板。

13、(2)基准面的属性设定如图8-28所示，在第一参照中选择“螺旋/螺旋线”，在第二参照中选择“点”。 (3)预览基准面，如图8-29所示。 (4)如图8-30所示，点击“确定”创建基准面1。图8-26螺旋预览图8-27生成螺旋、图8-28基准面属性设定、8.1典型的机械零件设计、压缩弹簧设计操作步骤如下。 步骤5在基准面1选择草绘(1)草绘基准面1，点击设计树的“基准面1”。 (2)点击“command manager”下的标签“草图”，显示草图工具栏，草图工具被选中。 (3)如图8-31所示，在基准面1上绘制草图。、图8-29基准面的预览、图8-30基准面的制作1在图8-31基准面1上草绘，8

14、.1典型的机械零件设计、压缩弹簧设计操作顺序如下。 步骤6添加几何关系(1)单击菜单栏上的“工具”“几何关系”“添加”，显示几何关系操控板。 (2)设置“几何关系特性”选项，在“选定实体”中选择“点螺旋/涡旋”，然后单击“贯通”(图8-32 )。 (3)草图添加几何关系预览，如图8-33所示。 (4)单击“确定”(ok )将几何关系添加到草图中，如图8-34所示。，图8-32几何关系属性的追加图8-33草图几何关系的追加预览，图8-34草图几何关系的追加图8.1典型的机械零件设计，压缩弹簧设计操作步骤如下。 步骤7点击扫描生成弹簧(1)“特征”工具栏的“扫描”按钮，显示扫描操作盘。 (2)对于

15、扫描特性的设置，在“轮廓和路径”配置文件中选择“草图2”，在路径中选择“螺旋/螺旋1”，在可选的方向/扭转控件中选择“逐路径变化”，然后选择“显示预览”(图8-35 )。 (3)通过扫描生成弹簧预览，如图8-36所示。 (4)如图8-37所示，点击“确定”后，扫描时会发生弹簧。 扫描特性设定、图8-35扫描发生弹簧预览图8-37扫描发生弹簧、8.1典型的机械零件设计、压缩弹簧设计操作步骤如下。 步骤8创建拉伸切削草绘(1)选择草绘基准面，然后单击设计树中的“正面基准面”。 (2)点击“command manager”下的标签“草图”，显示草图工具栏，草图工具被选中。 或者，从“草绘”(sket

16、ch )工具栏中选择“草绘”工具。(3)在正面基准面制作拉伸切口的草图，如图8-38所示。、图8-38在正面基准面上制作拉伸切口的草绘，图8-39的拉伸切口属性的设定为、8.1的典型机械零件设计、压缩弹簧设计操作步骤如下。 步骤9按一下拉伸切断弹簧端面(1)“特征”工具栏的“拉伸切断”按钮，拉伸切断操作板就会出现。 (2)设定“拉伸切削属性”选项，在“起点”中选择“草绘基准面”，在“方向1”的结束条件中选择“完全贯通”(图8-39 )。 (3)拉伸切断弹簧的一端面的预览如图8-40所示。 (4)如图8-41所示，点击“ok”，拉伸弹簧的一端面。 图8-41拉伸切除弹簧一端面，8.1典型的机械零

17、件设计，压缩弹簧设计操作步骤如下。 步骤10添加基准面(1)在“特征”工具栏上单击“参考几何”并选择“基准面”，显示“基准面PropertyManager”操控板。 (2)基准面属性的设定在第一参考中选择“正面基准面”，如图8-42所示，在偏移距离中输入“80”。 (3)预览基准面，如图8-43所示。 (4)点击“确定”，如图8-44所示，创建从正面看基准面80mm的平行基准面2。 在、图8-42的基准面属性设定图8-43的预览基准面、11基准面2上生成拉伸剪切草图(1)，选择草图基准面2，点击设计树的“基准面2” (2)点击“command manager”下的标签“草图”，显示草图工具栏，

18、草图工具被选中。 (3)如图8-45所示，在基准面2上作成拉伸切割的草图。、图8-45是在基准面2上草绘拉伸切削、8.1的典型机械零件设计、压缩弹簧设计操作步骤如下。 步骤12如果点击拉伸切除弹簧另一端面(1)工具栏的“拉伸切除”按钮，拉伸切除操作板就会出现。 (2)设定“拉伸剪切属性”选项，在“起点”中选择“草绘基准面”，在“方向1”的结束条件中选择“完全贯通”(图8-46 )。 (3)拉伸切断弹簧的一端面的预览如图8-47所示。 (4)如图8-48所示，点击“ok”，拉伸弹簧的一端面。，图8-46拉伸切除属性设定图8-47拉伸切除弹簧另外一端面预览，图8-48拉伸切除弹簧一端面，8.1典型的机械零件设计，压缩弹簧设计操作步骤如下。 步骤13调整视图显示(1)当鼠标指针位于图形区域的空白位置时，右键单击以显示弹出式快捷菜单(图8-49 )。 (2)点击旋转视图，将视图调整到适当的方向，以显示压缩弹簧，如图8-50所示。、图8-50表示调整了适当的方位的压缩弹簧，图8-49的快捷菜单是、8.1的典型的机械部件设计、带轮的设计(1)带轮的特征和功能带轮属于盘部件，盘部件在机械设备中比较常见。 带传动通过带和带轮间的摩擦，将主动轴的运动和扭矩传