第一篇：基于SolidWorks的歐式床型肥皂盒設(shè)計(jì)

基于SolidWorks的歐式床型肥皂盒設(shè)計(jì)

祁繁，姜德晶，伍文進(jìn)

（徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，江蘇徐州 221000）

摘要：文章介紹了產(chǎn)品設(shè)計(jì)中最為流行的三維CAD軟件之一的SolidWorks軟件的背景及特點(diǎn)。并以此軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)了一款歐式床型肥皂盒的產(chǎn)品，該肥皂盒的創(chuàng)新點(diǎn)是：帶有把手的肥皂盒蓋，方便肥皂的拿放；肥皂盒內(nèi)墊有圓頂硅膠針墊，可干燥肥皂起保護(hù)節(jié)約的作用；肥皂盒設(shè)有廢液槽，可收集肥皂廢液保證桌面的潔凈；盒腳套有防滑橡膠撐座，防止肥皂盒打滑。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要從零件的設(shè)計(jì)過(guò)程、肥皂盒的裝配及干涉檢驗(yàn)、樣品快速成型技術(shù)等來(lái)闡述歐式床型肥皂盒的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：SolidWorks；肥皂盒；產(chǎn)品設(shè)計(jì) 1引言

三維實(shí)體建模是時(shí)下產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主流,在眾多三維CAD軟件(如Catia,Pro/E,I-DEAS,UG等)中,SolidWorks軟件獨(dú)樹(shù)一幟,成為設(shè)計(jì)師首選的軟件之一。從產(chǎn)品3D建模組裝、分析驗(yàn)證、數(shù)據(jù)管理、溝通交流等各個(gè)層面為工程師提供有效地支持【2】。SolidWorks軟件提供了一整套完整的動(dòng)態(tài)界面，從而減少了設(shè)計(jì)步驟和多余的對(duì)話框，避免了界面的凌亂，通過(guò)全新的設(shè)計(jì)導(dǎo)航欄可以高效地管理整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程和步驟，導(dǎo)航欄中包含所有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和參數(shù)，便于操作及修改【3】。在制圖方面，圖形菜單設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單明快，一看即知，SolidWorks曲面設(shè)計(jì)工具可以創(chuàng)造出復(fù)雜的曲面，另外軟件獨(dú)特的配置功能允許所建立一個(gè)零件有幾個(gè)不同的配置，對(duì)通用件或形狀相似零件的設(shè)計(jì)，節(jié)約大量的時(shí)間；在裝配方面，目前只有SolidWorks提供自上而下的裝配體設(shè)計(jì)技術(shù)，使設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)零件、毛坯件時(shí)在零件間捕捉設(shè)計(jì)關(guān)系，可在裝配體內(nèi)設(shè)計(jì)新零件、編輯已有零件；還支持動(dòng)態(tài)三維動(dòng)畫(huà)仿真，可以模擬設(shè)計(jì)產(chǎn)品的工作原理，讓產(chǎn)品功能更加直觀。下面通過(guò)一款歐式床型肥皂盒設(shè)計(jì)，介紹其設(shè)計(jì)的全過(guò)程。

2產(chǎn)品零件及設(shè)計(jì)理念 【1】零件圖的繪制是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第一步，每個(gè)零件的結(jié)構(gòu)和步驟都體現(xiàn)著設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)靈感。通過(guò)Solidworks軟件的繪圖指令如：拉伸、切除、放樣、圓角等可以根據(jù)設(shè)計(jì)者的意圖能夠繪制出不同的零件。因?yàn)榫唧w設(shè)計(jì)操作步驟過(guò)于贅余，故本節(jié)主要討論歐式床型肥皂盒每個(gè)零件的設(shè)計(jì)意圖。下圖是歐式床型肥皂盒的爆炸圖（見(jiàn)圖1），結(jié)合此爆炸圖，由上至下，來(lái)解釋說(shuō)明這款歐式床型肥皂盒設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中每個(gè)零件的設(shè)計(jì)理念與靈感。

圖1 歐式床型肥皂盒爆炸圖

（1）帶把手的肥皂盒蓋，它的外觀設(shè)計(jì)的靈感是源自歐式床梁的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合把手形狀設(shè)計(jì)出來(lái)的肥皂盒蓋，外觀美觀大方；同時(shí)較常規(guī)無(wú)把手的肥皂盒蓋，使用時(shí)，也極大地方便了使用者合開(kāi)肥皂盒，方便肥皂存放與拿取。把手處多采用圓角處理，符合人體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使用更加舒適。（2）圓頂針型硅膠軟墊，它的設(shè)計(jì)靈感源自家庭洗衣時(shí)所用的刷子。圓頂針型的排列結(jié)構(gòu)可以將肥皂盒懸空，肥皂使用后的積水通過(guò)每個(gè)圓頂針順勢(shì)滑下，這樣可以晾干肥皂，防止肥皂因積水而被泡爛，造成皂體損失。圓頂和軟針和設(shè)計(jì)是為了減少在支撐肥皂時(shí)造成的磨損。并且在軟針墊上開(kāi)了5個(gè)開(kāi)口為了方便廢液的排下。

（3）床型肥皂盒體，它的外觀設(shè)計(jì)靈感是源自歐式床，盒體設(shè)計(jì)時(shí)多使用曲線設(shè)計(jì)，線條優(yōu)美，外觀像一個(gè)床型。盒內(nèi)空間與市場(chǎng)上大部分的肥皂尺寸相匹配，盒體內(nèi)的槽設(shè)計(jì)成凹形為了更適應(yīng)肥皂的放置。并且在盒體凹槽內(nèi)開(kāi)了漏水孔，廢液順著漏水孔可以進(jìn)入廢液室。四周設(shè)有開(kāi)口是為了讓風(fēng)透過(guò)，風(fēng)干肥皂，可以起到保存肥皂的作用。

（4）肥皂廢液儲(chǔ)存室，它設(shè)計(jì)的理念是想通過(guò)與床型肥皂盒體配合在一起，用來(lái)收集肥皂的廢液，然后集中處理，進(jìn)而可以保持肥皂盒放置處的潔凈。儲(chǔ)存室下方設(shè)計(jì)有四個(gè)肥皂盒腳，方便肥皂盒的擺放。

（5）防滑橡膠撐座，它的設(shè)計(jì)理念是為了防止肥皂盒的傾翻，將它套在肥皂廢液儲(chǔ)存室底部的腳上，可以起到防滑作用，防止因盒下積水導(dǎo)致的肥皂盒傾翻。

以上就是歐式床型肥皂盒每個(gè)零件的設(shè)計(jì)理念與靈感，特別注意當(dāng)每個(gè)零件繪制完畢后，都一定要再次檢查零件是否完全定義，設(shè)計(jì)樹(shù)是否存在錯(cuò)誤，每個(gè)零件圖確認(rèn)無(wú)誤后，最后再進(jìn)行零件的裝配工作。3零件裝配及干涉檢驗(yàn)

零件裝配就是通過(guò)建立零件與零件的配合關(guān)系，將各個(gè)零件組建成產(chǎn)品裝配圖。將文中所述的各個(gè)零件通過(guò)solidworks的配合指令如:重合、平行、同軸心等，將各個(gè)零件配合成歐式床型肥皂盒裝配體。裝配完畢后，還要對(duì)裝配體進(jìn)行干涉檢查以檢驗(yàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，下圖是歐式床型肥皂盒裝配體的干涉檢驗(yàn)（見(jiàn)圖2），干涉檢驗(yàn)圖能夠體現(xiàn)裝配后的產(chǎn)品是否存在體積碰撞，以此來(lái)判斷設(shè)計(jì)是否合理。

圖2裝配體的干涉檢驗(yàn)

通過(guò)圖2的結(jié)果分析，大部分零件配合的部位配合都良好，只有撐座與腳的地方配合時(shí)存在干涉，但是由于此處設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)者就設(shè)計(jì)為過(guò)盈配合，為了能夠讓防滑橡膠撐座牢牢地套在肥皂盒底部的腳上，起到防滑的作用。所以此干涉在本設(shè)計(jì)的考慮范圍內(nèi)，故認(rèn)為此設(shè)計(jì)合理。4樣品快速成型技術(shù)

一個(gè)產(chǎn)品的真正價(jià)值體現(xiàn)在它能給實(shí)際生活帶來(lái)的便利，所以我們將裝配體中每個(gè)零部件轉(zhuǎn)換成.STL文件格式，導(dǎo)入到CatalystEX軟件中進(jìn)行分層處理，最后通過(guò)美國(guó)Uprint SE快速成型機(jī)打印出實(shí)際的零件樣品，然后將樣品零件按照裝配圖組裝起來(lái)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該樣品是否能達(dá)到我們?cè)O(shè)計(jì)的預(yù)期效果，如果符合產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求，就可以通過(guò)Solidworks軟件對(duì)歐式床型肥皂盒進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，至于該歐式床型肥皂盒模具的設(shè)計(jì)與制造因篇幅有限，這里就不贅述了。5結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了一款歐式床型肥皂盒通過(guò)SolidWorks軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)的全過(guò)程，從零件、裝配體及干涉檢查、樣品快速成型技術(shù)等環(huán)節(jié)說(shuō)明了在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)所涉及的設(shè)計(jì)理念與方法。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：（1）帶有把手的肥皂盒蓋，方便肥皂的拿放；肥皂盒內(nèi)墊有圓頂硅膠針墊，可干燥肥皂起保護(hù)節(jié)約的作用；（2）肥皂盒設(shè)有廢液槽，可收集肥皂廢液保證桌面的潔凈；（3）盒腳套有防滑橡膠撐座，防止肥皂盒打滑。

參考文獻(xiàn)：

【1】 李潤(rùn),鄒大鵬,徐振超,左占平.SolidWorks軟件的特點(diǎn)、應(yīng)用與展望[J] 甘肅科技,2004（5）: 54-77 【2】 李云鵬.SolidWorks裝配解決方案——使工程師專注于設(shè)計(jì)本身[J] CAD/CAM與制造業(yè)信息化2007(9): CN 11-4838/TP 【3】 李慧鵬,張建強(qiáng),桑曉宏.SolidWorks軟件在機(jī)械加工工藝中的應(yīng)用 [J]航天制造技術(shù),2011（1）: CN 11-4763/V

第二篇：基于Solidworks的減速器的設(shè)計(jì)

第三章 基于SolidWorks 的三維建模

3.1 SolidWorks 軟件介紹

SolidWorks 軟件是由SolidWorks 公司開(kāi)發(fā)的，SolidWorks 公司是一家專門從事開(kāi)發(fā)三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的高科技公司，從1993 年，PTC 公司與CV 公司成立SolidWorks 公司，并于1995 年推出該軟件，引起設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域的一片驚嘆?，F(xiàn)在SolidWorks 最新版為2009 SP0 多國(guó)語(yǔ)言版，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)用的是SolidWorks2008 SP0 版本。

SolidWorks 軟件集三維建模、裝配、工程圖于一身，功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新，使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD 解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。具有零件建模、曲面建模、鈑金設(shè)計(jì)、有限元分析、注塑分析、消費(fèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工具、模具設(shè)計(jì)工具、焊件設(shè)計(jì)工具和裝配設(shè)計(jì)等功能。

該軟件將各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的世界級(jí)頂尖產(chǎn)品連接到一起，具備全面的實(shí)體建模功能，可快速生成完整的工程圖紙，還可以進(jìn)行模具制造及計(jì)算機(jī)輔助工程分析、虛擬裝配、動(dòng)態(tài)仿真等一些其他CAD 軟件無(wú)法完成的工作。

該軟件本身集成了較多的插件，方便設(shè)計(jì)者利用，降低了設(shè)計(jì)勞動(dòng)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)用到如下的插件：GearTrax 主要用于精確齒輪的自動(dòng)設(shè)計(jì)和齒輪副的設(shè)計(jì)，通過(guò)指定齒輪類型、齒輪的模數(shù)和齒數(shù)、壓力角以及其它相關(guān)參數(shù)，GearTrax 可以自動(dòng)生成具有精確齒形的齒輪。

toolbox 提供了如iso、din 等多標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)。利用標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，設(shè)計(jì)人員不需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行建模，在裝配中直接采用拖動(dòng)操作就可以在模型的相應(yīng)位置裝配指定類型、指定規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)件。

3.1.1 對(duì)齒輪、軸及小齒輪軸的三維建模

Ⅰ、齒輪三維模型的形成

SolidWorks 的插件GearTrax 用以生成各種齒輪模型，如圖3.1。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，選擇直齒，輸入齒輪的模數(shù)m = 2，大小齒輪齒數(shù)88和22，點(diǎn)擊齒面厚，鍵入大小齒輪的齒輪寬度b 50mm。分別點(diǎn)1 = b 44mm 2 =擊激活大小齒輪后，點(diǎn)擊完成，插件自動(dòng)將成型的齒輪導(dǎo)入SolidWorks 中，從而完成齒輪建模,如圖3.2 和圖3.3。

圖3.1 GearTrax2008 操作

圖3.3 大齒輪的大體建模

圖3.3 大齒輪的大體建模

得到了大齒輪的大體建模，然后修改大齒輪：

① 通過(guò)【拉伸切除】命令構(gòu)造輪轂直徑為50mm，鍵槽高、寬分別為5mm、10mm。如圖3.5。

② 修改大齒輪，按工程圖畫(huà)減重槽和減重孔，利用【拉伸切除】命令，先畫(huà)減重槽，深度為10mm,如圖3.6，利用基準(zhǔn)面通過(guò)【鏡像】命令，畫(huà)出另一側(cè)。

③ 通過(guò)【拉伸切除】命令打一個(gè)減重孔，孔徑為36mm,如圖3.7，【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)軸】命令，選擇圓心為基準(zhǔn)軸，如圖3.8，通過(guò)【圓周陣列】命令，選擇基準(zhǔn)軸和陣列的數(shù)目，完成多個(gè)減重孔成型如圖3.9。

④ 通過(guò)【倒角】命令倒角，最后成型,如圖3.10。

圖3.4 齒輪的工程圖

圖3.5 加工輪轂和鍵糟 圖3.6 加工減重槽

圖3.7 加工減重孔 圖3.8 插入基準(zhǔn)軸

圖3.9 減重孔圓周整列 圖3.10 大齒輪的三維建模

Ⅱ、小齒輪軸的三維建模

在Ⅰ中GearTrax 導(dǎo)入小齒輪的基礎(chǔ)上,按照二維工程圖進(jìn)行建模，如圖3.11。

① 依次用【拉伸】命令構(gòu)造小齒輪軸，完成小齒輪軸的大體建模，如圖3.12。② 然后利用【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)面】命令，在小齒輪軸的外伸端建立基準(zhǔn)平面1,如圖3.13，再在該基準(zhǔn)平面上利用【拉伸切除】命令，按照高速軸和V 帶輪聯(lián)接鍵的尺寸：高速軸和V 帶輪聯(lián)接鍵為：鍵8X28 GB1096-79b ×h = 8×7,L = 28，繪制草圖，選擇切除厚度，完成鍵槽的成型，如圖3.14。

③ 利用【倒角】和【倒圓角】命令修改小齒輪軸，完成建模如圖3.15。

圖3.11 小齒輪軸工程圖

3.12 圖3.13 建立基準(zhǔn)面1

齒輪拉伸

圖3.14 拉伸鍵 圖3.15 小齒輪軸的三維建模

Ⅲ、軸的三維建模

① 用【拉伸】命令，選擇任意基準(zhǔn)平面，按照設(shè)計(jì)尺寸依次拉伸成型，如圖3.16。

② 通過(guò)【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)面】命令，在齒輪安裝段和外伸端建立兩個(gè)基礎(chǔ)平面，如圖3.17，依次用【拉伸切除】命令切出大齒輪與軸的鍵槽和低速軸（如圖3.18）和聯(lián)軸器的聯(lián)接鍵鍵槽（如圖3.19）。③ 用【倒角】和【倒圓角】命令修改軸，完成建模，如圖3.20。

圖3.16 軸的工程圖

圖3.17 軸的拉伸圖 3.18 建立兩個(gè)基準(zhǔn)面

圖3.19 齒輪鍵拉伸 圖3.20 聯(lián)軸器的鍵拉伸

圖3.21 軸的三維建模

3.1.2 對(duì)箱體、箱蓋的三維建模

Ⅰ、箱體三維建模

① 根據(jù)箱體的二維圖，如圖3.22，圖3.23，圖3.24，用【拉伸】命令，選擇任意基準(zhǔn)面，構(gòu)造箱體大體立方體，如圖3.25 用【圓角】命令將立方體四個(gè)棱邊倒R=20mm 的圓角。

② 利用【抽殼】命令，選擇壁厚度8mm，選擇挖出材料面，完成抽殼，如圖3.26。

③ 在抽殼選擇面使用【拉伸】命令，拉伸出頂面凸緣，厚度為12mm，如圖3.27，選擇底面拉伸出箱體底板厚度為20mm，如圖3.28，并【拉伸切除】底面通槽如圖3.29。在凸緣下面【拉伸】軸承座凸臺(tái)（如圖3.30）和凸臺(tái)（如圖3.31），在軸承座凸臺(tái)上用【拉伸切除】命令切出軸承槽，如圖3.32。

④ 用【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)面】命令分別在兩個(gè)軸承座建立基準(zhǔn)平面1 和基準(zhǔn)平面2，如圖3.33，用【筋】命令，繪制軸承座凸臺(tái)的加強(qiáng)筋，如圖3.34。

⑤ 用【鏡像】命令選擇鏡像對(duì)稱平面，鏡像凸臺(tái)、軸承座凸臺(tái)、加強(qiáng)筋和軸承槽，如圖3.35。

⑥ 選擇中間基準(zhǔn)平面，用【筋】命令構(gòu)造兩個(gè)吊耳，如圖3.36。⑦ 用【掃描切除】命令，繪制油溝，繪制掃描路線和掃描截面，如圖3.37，用【異形孔向?qū)А吭谳S承槽端面上打M8 的螺紋孔，如圖3.38，【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)軸】命令，分別建立基準(zhǔn)軸1 和2，圓周陣列螺紋孔，等間距，孔數(shù)為6，如圖3.39。

⑧ 用【拉伸切除】命令在頂面凸臺(tái)上打d=13mm 起蓋螺釘孔和銷孔，在凸臺(tái)上打d=17mm 螺栓孔，在底板上打d=18mm 地腳螺釘孔。

⑨ 用【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)面】命令在箱體后端面建立一個(gè)45°平面作為基準(zhǔn)，如圖3.40，用【拉伸】命令構(gòu)造凸臺(tái)，如圖3.41，在凸臺(tái)上打油標(biāo)尺M(jìn)12 的螺紋孔。在后端面上拉伸的d=30mm 的凸臺(tái)，在凸臺(tái)上打M20 的油塞孔。用【倒圓角】對(duì)箱體各處進(jìn)行R=10mm 倒圓角，完成建模，如圖3.42。

圖3.22 箱體主視圖

圖3.23 箱體俯視圖

圖3.24 箱體左視圖

圖3.25 拉伸長(zhǎng)方體 3.26 長(zhǎng)方體的抽殼

圖3.27 拉伸凸緣 圖3.28 拉伸底板

圖3.29 拉伸切除通糟 圖3.30 拉伸軸承座

圖3.31 拉伸凸臺(tái) 圖3.32 拉伸切除軸承安裝槽

圖3.33 建立兩個(gè)基準(zhǔn)圖 3.34 軸承座加強(qiáng)筋

圖3.41 拉伸油標(biāo)尺凸臺(tái) 圖3.42 箱體三維建模

Ⅱ、箱蓋的三維建模

根據(jù)減速器箱蓋二維工程圖進(jìn)行建模，如圖3.43，圖3.44,圖3.45。

① 【拉伸】構(gòu)造箱蓋的大體輪廓，如圖3.46，【抽殼】命令，選壁厚為8mm ,選擇底面為去除材料面，如圖3.47，在去除材料面【拉伸】凸緣，厚度為12mm,如圖3.48，在凸緣上【拉伸】出軸承座（圖3.49）和凸臺(tái)(圖3.50)，【拉伸切除】打52mm 和80mm 的軸承安裝槽,如圖3.51。

② 【鏡像】，選擇凸臺(tái)、軸承座和軸承安裝槽為對(duì)象，選擇箱體對(duì)稱面為基準(zhǔn)面，構(gòu)造另一側(cè)，如圖3.52。

③ 【筋】命令，構(gòu)造吊耳，選擇箱蓋的對(duì)稱面做草圖，如圖3.53。④ 用【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)軸】命令，選擇圓柱面，建立基準(zhǔn)軸1，用【異形孔向?qū)А窟x擇在軸承側(cè)面打M8 的螺紋孔，【圓周陣列】選擇基準(zhǔn)軸1 為旋轉(zhuǎn)軸，螺紋孔為陣列對(duì)象，數(shù)目選擇為6，如圖3.54。

⑤ 【拉伸切除】在吊耳上打10mm 的孔，在凸緣上打四個(gè)13mm 的起蓋螺釘孔，在凸臺(tái)上打六個(gè)17mm 螺栓通孔，再【旋轉(zhuǎn)切除】出兩個(gè)8mm 銷孔。

⑥ 選擇箱蓋上表面為基準(zhǔn)面，先【拉伸】出90X60 的，厚度為4mm 的凸臺(tái)，如圖3.55，再【拉伸切除】出觀察孔，如圖3.56，再在觀察蓋凸臺(tái)上【異形孔向?qū)А看蛩膫€(gè)M6 螺紋孔。

⑦ 【倒圓角】、【倒角】命令，對(duì)箱蓋進(jìn)行R5mm 和1mm 的倒角，完成建模，如圖3.57。

圖3.43 箱蓋的主視圖

圖3.44 箱蓋的俯視圖

圖3.45 箱蓋的左視圖

圖3.46 構(gòu)造大體輪廓 圖3.47 抽殼

圖3.48 拉伸凸緣圖 3.49 拉伸軸承座

圖3.50 拉伸凸臺(tái) 圖3.51 拉伸軸承槽

圖3.52 鏡像凸臺(tái)凸緣 圖3.53 建立吊耳

圖3.54 整列M8 螺紋孔 圖3.55 拉伸觀察蓋凸臺(tái)

圖3.56 拉伸切除觀察 圖3.57 箱蓋的三維建模

3.1.3 對(duì)軸承的三維建模

Ⅰ.保持架：

① 【拉伸】選擇任意基準(zhǔn)面，在草圖上畫(huà)一個(gè)內(nèi)徑為38mm 和外徑40mm 的圓環(huán)，對(duì)稱拉伸，拉伸厚度為5mm，如圖3.58。

② 【旋轉(zhuǎn)】，對(duì)稱拉伸面作為基準(zhǔn)面，畫(huà)通過(guò)中心的虛線為旋轉(zhuǎn)軸，畫(huà)直徑12mm 的半圓為旋轉(zhuǎn)截面，如圖3.59，用【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)軸】命令，選擇圓柱面，建立基準(zhǔn)軸1，【圓周陣列】命令，選擇基準(zhǔn)軸1 為旋轉(zhuǎn)軸，陣列對(duì)象為旋轉(zhuǎn)、拉伸出的實(shí)體，如圖3.60，【旋轉(zhuǎn)切除】，仍然選擇對(duì)稱拉伸面為基準(zhǔn)面，在剛才旋轉(zhuǎn)出的圓體內(nèi)切出一個(gè)空心為8mm 的球體，如圖3.61，然后再次整列空心球體?！纠烨谐壳械魣A環(huán)外多余的材料，即完成建模，如圖3.62。

圖3.58 拉伸圓環(huán) 圖3.59 旋轉(zhuǎn)球體

圖3.60 整列球體 圖3.61 旋轉(zhuǎn)切除

圖3.62 保持架的三維建模

Ⅱ.滾動(dòng)體：

【旋轉(zhuǎn)】，選擇任意基準(zhǔn)面，畫(huà)出虛線旋轉(zhuǎn)軸，半徑為4mm 的半圓截面，如圖，3.63，完成建模，如圖3.64。

Ⅲ.內(nèi)圈、外圈：

【旋轉(zhuǎn)】，選擇任意基準(zhǔn)面，畫(huà)出虛線旋轉(zhuǎn)軸，畫(huà)出內(nèi)圈外圈的截面草圖如圖3.65 和圖3.66，即完成建模如圖3.67 和圖3.68。

圖3.63 旋轉(zhuǎn)拉伸滾動(dòng)體 圖3.64 滾動(dòng)體的三維建模

圖3.65 外圈的草圖 圖3.67 外圈的三維建模

圖3.66 內(nèi)圈的草圖 圖3.68 內(nèi)圈的三維建模

3.1.4 油標(biāo)尺、觀察蓋、油塞和通孔器的三維建模

1.端蓋：

① 【旋轉(zhuǎn)】命令，任意選擇基準(zhǔn)面，建立選線基準(zhǔn)軸，畫(huà)出端蓋的截面草圖，旋轉(zhuǎn)得到實(shí)體，如圖3.69。

② 用【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)軸】命令，選擇圓柱面，建立基準(zhǔn)

軸1，【拉伸切除】在端蓋上打9mm 的孔，【圓周陣列】命令，基準(zhǔn)軸1 為旋轉(zhuǎn)軸，9mm 的孔為陣列對(duì)象，數(shù)目為6，完成建模，如圖3.70。

圖3.69 端蓋的旋轉(zhuǎn)草圖 圖3.70 端蓋的三維建模

2.油標(biāo)尺：

① 【旋轉(zhuǎn)】，任意選擇基準(zhǔn)面，建立選線基準(zhǔn)軸，畫(huà)出油標(biāo)尺的截面草圖，旋轉(zhuǎn)得到實(shí)體，如圖3.71。

② 在螺紋面，【插入】-【注釋】-【裝飾螺紋線】，選擇Ｍ１２螺紋，完成建模，如圖3.72。

圖3.71 油標(biāo)尺的旋轉(zhuǎn)草圖 圖3.72 油標(biāo)尺的三維建模

3.觀察蓋：

① 【拉伸】厚度為4mm,長(zhǎng)X 寬為60Ｘ90 的實(shí)體，如圖3.73。② 【拉伸切除】在觀察蓋4 個(gè)角切4 個(gè)7mm 的通孔。

③ 在觀察蓋上【拉伸】凸臺(tái)，【異形孔向?qū)А吭谕古_(tái)上打M12 的螺紋孔。④ 對(duì)4 條側(cè)棱進(jìn)行【倒圓角】R10mm.完成建模，如圖3.74，圖3.73 拉伸觀察蓋 圖3.74 觀察蓋的三維建模

4.油塞: ① 【拉伸】,任意選擇基準(zhǔn)面，在草圖上畫(huà)六邊形，完成拉伸。

② 用【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)軸】命令，選擇圓柱面，建立基準(zhǔn)軸1【旋轉(zhuǎn)切除】切出螺帽的形狀，選擇中間對(duì)稱面畫(huà)1.5X1.5 的直角三角的旋轉(zhuǎn)截面，選擇基準(zhǔn)軸1 為旋轉(zhuǎn)軸，如圖3.75。

③ 【拉伸】構(gòu)造剩下的實(shí)體，在待加工螺紋面，【插入】-【注釋】-【裝飾螺紋線】，完成建模，如圖3.76。

圖3.75 螺帽旋轉(zhuǎn)切除 圖3.76 油塞的三維建模

5.通氣器：

① 【拉伸】,任意選擇基準(zhǔn)面，在草圖上畫(huà)六邊形，完成拉伸，如圖3.76。② 用【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)軸】命令，選擇圓柱面，建立基準(zhǔn)軸1【旋轉(zhuǎn)切除】切出螺帽的形狀，選擇中間對(duì)稱面畫(huà)1.5X1.5 的直角三角的旋轉(zhuǎn)截面，選擇基準(zhǔn)軸1 為旋轉(zhuǎn)軸。

③ 【拉伸】構(gòu)造剩下的實(shí)體，在待加工螺紋面，【插入】-【注釋】-【裝飾螺紋線】。

④ 【拉伸切除】打兩個(gè)交叉的4mm 的通孔，完成建模，如圖3.77。

圖3.76 螺帽拉伸 圖3.77 通氣器三維建模

第四章減速器的裝配和仿真

4.1 減速器的裝配

裝配是將各種零件模型插入到裝配體文件中，利用零件的相應(yīng)結(jié)構(gòu)來(lái)限制各零件的相對(duì)位置，使構(gòu)成機(jī)構(gòu)的某部分，或者是一個(gè)完整的機(jī)構(gòu)或機(jī)器。Solidworks 允許用戶在裝配體文件中插入數(shù)目眾多的零件進(jìn)行組裝配合。

4.1.1 軸承的裝配

首先組裝軸承，【新建裝配體】。

【插入】：內(nèi)圈，外圈，保持架，滾動(dòng)體，如圖4.1。

【配合】：選擇滾動(dòng)體和保持架的小圈內(nèi)圈，同心約束，【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)軸】命令，選擇圓柱面，建立基準(zhǔn)軸1，【圓周整列】，選擇基準(zhǔn)軸1 為旋轉(zhuǎn)軸，滾動(dòng)體為陣列對(duì)象，數(shù)目為12個(gè)?！九浜稀?jī)?nèi)圈與保持架同心、對(duì)稱面重合約束，外圈與保持架同心、對(duì)稱面重合約束，完成軸承的裝配，如圖4.2。

圖4.1 軸承的爆炸視圖 圖4.2 軸承的裝配體

4.1.2 小齒輪軸的裝配

接著裝配小齒輪軸，在完成軸承的裝配基礎(chǔ)上。

【插入】：小齒輪軸，V 帶輪和減速器聯(lián)接鍵，套筒，如圖4.3?！九浜稀浚?/p>

① 小齒輪軸和套筒同心、面重合約束。

② 軸承和小齒輪軸同心約束，與套筒面重合約束。利用小齒輪的對(duì)稱面【鏡像】第二軸承。

③ V 帶輪和減速器聯(lián)接鍵和鍵槽面重合、同心、對(duì)稱面重合約束。

圖4.3 小齒輪軸的爆炸視圖

4.1.3 齒輪軸的裝配

裝配完小齒輪軸，裝配齒輪軸。

【插入】：齒輪軸的軸承的保持架、內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體，完成軸承的裝配，再插入軸、齒輪、齒輪和軸聯(lián)接鍵、軸和聯(lián)軸器聯(lián)接鍵、套筒，如圖4.4。

【配合】：

①軸和聯(lián)軸器聯(lián)接鍵、齒輪和軸聯(lián)接鍵和軸的鍵槽面重合、同心、對(duì)稱面重合約束。

②齒輪鍵槽與齒輪和軸聯(lián)接鍵面平行約束，輪轂與軸同心約束，齒輪側(cè)面與軸肩面重合約束。

③套筒和軸同心重合，與齒輪面重合約束。

④軸承與軸同心重合，與套筒面重合約束，利用大齒輪的對(duì)稱面為基準(zhǔn)，【鏡像】軸承，完成裝配。

圖4.4 齒輪軸的爆炸視圖

4.1.4 齒輪軸與箱體的裝配

完成兩個(gè)軸的裝配，把軸安裝進(jìn)齒輪箱體內(nèi)。【插入】：箱體如圖4.5。【配合】： ① 約束。② 束。大齒輪軸上的軸承與軸承安裝槽同心重合，大齒輪和箱的對(duì)稱面重合約小齒輪軸上的軸承與軸承安裝槽同心重合，大齒輪和箱體的對(duì)稱面重合圖4.5 軸和箱體的裝配圖

4.1.5 箱蓋、端蓋、觀察蓋等的裝配

蓋上箱蓋，安裝上一系列的附件，完成齒輪箱大體裝配。

【插入】：箱蓋、端蓋、觀察蓋、通孔器、油塞、油標(biāo)尺，如圖4.6?！九浜稀浚?/p>

①

箱蓋與箱體對(duì)稱面重合、接觸面面重合、同心約束。

②

端蓋與箱體同心約束，與軸承座的對(duì)稱面重合，與箱體接觸面重合約束。③

觀察蓋和箱蓋接觸面重合、對(duì)稱面重合約束。④

通孔器于觀察蓋面重合、同心約束。⑤ 油塞和油標(biāo)分別與箱體面重合、同心約束。

圖4.6 箱蓋、端蓋、觀察蓋等的爆炸視圖

4.1.6 M6、M8 螺釘?shù)难b配

完成箱體大體裝配，裝上螺釘固定。【插入】： M6 螺釘，M8 螺釘，如圖4.7?！狙b配】：

① M6 螺釘與觀察蓋接觸面重合、同心約束。

② M8 螺釘與軸承端蓋接觸面重合、同心約束，【鏡像】，利用箱體對(duì)稱面分別鏡像大小軸承端蓋上的螺釘，【插入】-【參考幾何體】-【基準(zhǔn)軸】命令，選擇圓柱面，建立基準(zhǔn)軸1，在每個(gè)端蓋上分別用【圓周整列】，選擇每個(gè)軸的基準(zhǔn)軸為旋轉(zhuǎn)軸，數(shù)目為6，完成M8 螺釘?shù)难b配。

圖4.7 M6、M8 螺釘?shù)谋ㄒ晥D

4.1.7 銷、螺栓和起蓋螺釘?shù)难b配

裝好端蓋螺釘，開(kāi)始安裝銷和螺栓。

【插入】：銷、M16（螺栓、螺母、墊片）、M12（螺栓、螺母、墊片），如圖4.8。

【裝配】：

①

銷和銷孔同心約束，銷基準(zhǔn)面和箱體凸緣底面重合約束。

② M12 螺釘與箱蓋接觸面重合，螺釘與螺紋孔同心約束；墊片與螺釘同心約束，與箱體凸緣下底面面接觸；螺母與螺釘?shù)耐募s束，與墊片面重合約束。③ M16 螺釘與箱蓋接觸面重合，螺釘與螺紋孔同心約束；墊片與螺釘同心約束，與箱體凸緣下底面面接觸；螺母與螺釘?shù)耐募s束，與墊片面重合約束。④ 將M12 和M16 裝配好箱蓋的一半，用【鏡像】命令，選擇箱蓋的對(duì)稱面為基準(zhǔn)面，鏡像所選螺釘和螺栓等，完成裝配，如圖4.9。

圖4.8 螺栓和銷的爆炸視圖

圖4.9 減速器的裝配體

4.2 干涉檢查

裝配完成后，進(jìn)行零部件之間的干涉檢查，以檢查裝配體有無(wú)干涉及干涉位置。步驟：

（1）單擊裝配體工具欄上的【干涉檢查】。（2）選擇需要干涉檢查的零部件。

（3）單擊【計(jì)算】，在結(jié)果中即會(huì)顯示干涉的位置及大小。

（4）存在干涉，使用零部件中的碰撞檢查，對(duì)干涉的位置進(jìn)行調(diào)整，對(duì)干涉零件的尺寸或者位置進(jìn)行調(diào)整，完后再進(jìn)行（1）的步驟，直到干涉檢查結(jié)果顯示無(wú)即可。

通過(guò)干涉檢查，發(fā)現(xiàn)減速器存在的干涉主要是螺紋干涉和齒輪干涉，螺紋干涉，螺紋是固定的，不參與減速器運(yùn)動(dòng)，螺紋干涉被忽略不計(jì)，齒輪干涉通過(guò)碰撞干涉旋轉(zhuǎn)齒輪的位置進(jìn)行調(diào)整，直至消除齒輪干涉，如圖4.10。

圖4.10 干涉檢查

4.3 Cosmosmotion 插件介紹

Cosmosmotion 三維運(yùn)動(dòng)仿真軟件，如圖4.11，它可以對(duì)復(fù)雜機(jī)構(gòu)進(jìn)行完整的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真，得到系統(tǒng)中各個(gè)零部件的運(yùn)動(dòng)情況，包塊能量、動(dòng)量、位移、速度、加速度、作用力和反作用力等結(jié)果，并能以動(dòng)畫(huà)、圖表、曲線等形式輸出；還可以將零部件在復(fù)雜運(yùn)動(dòng)情況下的載荷情況直接輸出到主流有限元分析軟件中，從而進(jìn)行正確的強(qiáng)度分析。

允許工程師通過(guò)虛擬的產(chǎn)品模型很容易地模擬裝配體的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，保證準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)，排隊(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。

圖4.11 Cosmosmotion 插件界面

4.3.1 Cosmosmotion 運(yùn)動(dòng)仿真

1)加載Cosmosmotion:【工具】－【插件】－【COSMOSMotion 2008】，運(yùn)行插件。

2)【打開(kāi)】減速器裝配體，點(diǎn)擊箱蓋，選擇【隱藏零部件】，點(diǎn)擊【旋轉(zhuǎn)零部件】命令，選擇【碰撞檢查】，檢查范圍選擇為【這些零部件之間】：大齒輪和小齒輪軸，選上【碰撞時(shí)停止】，旋轉(zhuǎn)小齒輪軸，直至小齒輪軸不與大齒輪發(fā)生齒面重合為止，選擇確定，如圖4.12。

3)單擊齒輪軸，選擇【隱藏零部件】，單擊【配合】-【機(jī)械配合】，選擇齒輪輪轂和小齒輪軸，點(diǎn)擊【齒輪】，比率選為4：1，反轉(zhuǎn)，確定即可，如圖4.13。

圖4.12 旋轉(zhuǎn)零部件界面 圖4.13 齒輪配合界面

4）自由旋轉(zhuǎn)小齒輪軸，大齒輪隨即嚙合運(yùn)動(dòng)，【新建運(yùn)動(dòng)算例】-【COSMOSMotion】-【馬達(dá)】-【旋轉(zhuǎn)馬達(dá)】，對(duì)高速軸添加旋轉(zhuǎn)方向，以及轉(zhuǎn)速為382.4RPM,點(diǎn)擊確定后，選定運(yùn)動(dòng)時(shí)間為8s，點(diǎn)擊【計(jì)算】即可開(kāi)始模擬。計(jì)算完成后，即可在截面上看到齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)的圖像，如圖4.14。5）【保存】即可輸出運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫(huà)。

圖4.14 齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)圖

參考文獻(xiàn)

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第三篇：Solidworks 2016草圖設(shè)計(jì)視頻教程

Solidworks 2016草圖設(shè)計(jì)視頻教程下載

01-solidworks2016-進(jìn)入退出草圖及草圖的編輯 02-solidworks2016-點(diǎn)和直線的繪制 03-solidworks2016-圓的兩種畫(huà)法 04-solidworks2016-繪制樣條線 05-solidworks2016-矩形的繪制 06-solidworks2016-繪制圓弧

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12-solidworks2016-剪裁實(shí)體 延伸實(shí)體

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第四篇：床-設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

床設(shè)計(jì)說(shuō)明

高科技的迅猛發(fā)展，正逐步改變著人類生產(chǎn)生活的方方面面，在展示人類偉大的征服力量和無(wú)與倫比的聰明才智的同時(shí)，也帶給人新的苦惱和憂慮，那便是人情的孤獨(dú)、疏遠(yuǎn)和感情的失衡。許多未來(lái)學(xué)家隱隱道出了這種擔(dān)憂。人類的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)物總是體現(xiàn)了一定時(shí)期人們的審美意識(shí)、倫理道德、歷史文化和情感等因素，這是物的“人化”，造物的“人化”：而人類的一定意識(shí)、情感、文化等精神因素，又需借助于一定物質(zhì)形式來(lái)表達(dá)，作為人類生活方式載體的設(shè)計(jì)物必然承擔(dān)了一部分對(duì)人類精神的承載和表達(dá)功能。這便是人類精神的“物化”，人的“物化”?！叭嘶焙汀拔锘睒?gòu)成了人與設(shè)計(jì)物的互動(dòng)關(guān)系，設(shè)計(jì)便是物的“人化”和人的“物化”的統(tǒng)一，兩者相輔相成。完全脫離了人的設(shè)計(jì)和完全脫離設(shè)計(jì)的人是同樣不存在的。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)人性化絕不是什么“新花招”，而是人類設(shè)計(jì)本應(yīng)具備的特質(zhì)，設(shè)計(jì)師所做的便是使這種“人化”和“物化”過(guò)程更順暢、更和諧，以達(dá)到人與設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)與人的融合狀態(tài)。中國(guó)古代哲人所宜揚(yáng)的“天人合一”，“物我相忘”的思想便反映了對(duì)這種關(guān)系的辯證認(rèn)識(shí)。

臥室，在家居空間里，是一個(gè)非常實(shí)用而又非常私人化的地方。說(shuō)的更玄點(diǎn)，臥室簡(jiǎn)直就是主人的自畫(huà)像。對(duì)許多人來(lái)說(shuō)，生命的三分之一是在臥室度過(guò)，在這個(gè)完全私人化的空間里，你徹底地休息、放松著自己。

安穩(wěn)高質(zhì)量的睡眠是人們期望也是健康生活所必須的。人類從生理學(xué)、心理學(xué)方面對(duì)睡眠進(jìn)行了研究。然而，僅僅靠睡眠科學(xué)的進(jìn)步還不夠，還必須有良好的臥具。根據(jù)社會(huì)學(xué)專家的統(tǒng)計(jì)，大多數(shù)社會(huì)成員一生中有三分之一的時(shí)間是在床上度過(guò)的，所以臥具人性化設(shè)計(jì)及其水平與人類健康的生活質(zhì)量息息相關(guān)。

從室內(nèi)效果來(lái)說(shuō)，床是臥室視覺(jué)焦點(diǎn)和中心，往往支配著居室其他陳設(shè)在空間中的平衡。從功能上說(shuō)，床，詮釋了我們對(duì)生活最為質(zhì)樸的向往。在床上享受到的生活，是最生動(dòng)、最自然的。從某種意義上說(shuō)，床的歷史就是臥室的歷史，在床和臥室的設(shè)計(jì)演變中，包含了科學(xué)、藝術(shù)和哲學(xué)的發(fā)展史。古時(shí)人們睡在結(jié)構(gòu)牢靠、造型優(yōu)美的床上。他們給木、石或是金屬造的床架鋪上獸皮和柔軟的織物，用以增加床鋪的舒適感。床的高度以及裝飾，同樣是財(cái)富和特權(quán)的象征。有錢人用金屬、象牙、木刻。甚至珠寶來(lái)裝飾床，以此來(lái)顯示他們的特權(quán)地位。當(dāng)時(shí)人們深信，床距地面越高，這個(gè)家族就會(huì)越成功和繁榮，而且會(huì)一直繁榮下去，同樣，床的規(guī)格也是個(gè)人及其家族地位的象征。床越高大，越顯示其主人的富裕。奢華的床在十四至十五世紀(jì)以及后來(lái)的許多國(guó)家頗為流行。床上搭造了30余種織物，使人們根本看不到床的木頭部分。體積龐大的帶褶窗簾、領(lǐng)飾，帶穗的床沿掛布，給本已豪華的床增色不少。然而，在如此奢華了幾個(gè)世紀(jì)后，十八世紀(jì)后床變得更加輕巧、雅致、簡(jiǎn)樸。那個(gè)時(shí)期的鐵架床和銅管床，仍舊是當(dāng)今許多現(xiàn)代床設(shè)計(jì)的基本模式。

依據(jù)原始時(shí)期鐵架床為基礎(chǔ)，它的承載體是多根鋼帶。其導(dǎo)熱性

強(qiáng)、有一定的透氣性，形成簡(jiǎn)練的直線構(gòu)成床的骨架，沒(méi)有多余的修飾，給人一種簡(jiǎn)單大方，具有高貴典雅的風(fēng)格完全的現(xiàn)代主義。根據(jù)人體工程學(xué)“以人為本”主體的前提下，考慮適合人的身心活動(dòng)要求，取得最佳的使用效能，其目標(biāo)是安全、健康、高效能和舒適，根據(jù)人體標(biāo)準(zhǔn)將床設(shè)定一定的寬度與長(zhǎng)度?，F(xiàn)代社會(huì)隨著人們身體健康與否的重要標(biāo)志，床類家具的設(shè)計(jì)、選用與布置直接影響著人們的睡眠質(zhì)量。如果能夠選擇一張不但舒適而且別致、美觀的床，那么在睡眠以外的時(shí)間，還可以成為臥室的點(diǎn)睛之處。

現(xiàn)代臥具功能造型單一，讓人有從工作壓力及社會(huì)精神壓力中解脫出來(lái)，實(shí)現(xiàn)身心放松，以完美的精神來(lái)迎接明天。

第五篇：基于Solidworks的攪拌機(jī)虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)

基于Solidworks的攪拌機(jī)虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)

引言

混凝土攪拌機(jī)是使混凝土配合料均勻拌和而制備混凝土的專用機(jī)械，是現(xiàn)代化建設(shè)施工中不可缺少的機(jī)械設(shè)備。為了適應(yīng)不同混凝土攪拌要求，攪拌機(jī)有多種機(jī)型。按工作性質(zhì)分，有周期式和連續(xù)式攪拌機(jī);按攪拌原理分，有白落式和強(qiáng)制式攪拌機(jī)。本次設(shè)計(jì)的是生產(chǎn)率為75m3/h的雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)，它是由攪拌系統(tǒng)、傳動(dòng)裝置、卸料機(jī)構(gòu)等組戊:攪拌系統(tǒng)由圓槽形攪拌筒和攪拌軸組成，在兩根攪拌軸上安裝了幾組結(jié)構(gòu)相同的葉片，但其前后上下都錯(cuò)開(kāi)一定的空間，使拌合料在兩個(gè)攪拌筒內(nèi)不斷地得到攪拌，一方面將攪拌筒底部和中間的拌合料向上翻滾，另一方面又將拌合料沿軸線分別向前推壓，從而使拌合料得到快速而均勻的攪拌。設(shè)置在兩只攪拌間底部的卸料門由氣缸操縱。卸料門的長(zhǎng)度比攪拌筒長(zhǎng)度短，80-90%的混凝土靠其自重卸出，其余部分則靠攪拌葉片強(qiáng)制向外排出，卸料迅速干凈。

SolidWorks軟件可以十分方便地繪制復(fù)雜的三維實(shí)體模型、完成產(chǎn)品裝配和生成工程圖。它能以立體的、有光的、有色的生動(dòng)畫(huà)面表達(dá)大腦內(nèi)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)果，較之于傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)圖更符合人的思維習(xí)慣與視覺(jué)習(xí)慣，有利于發(fā)揮人的創(chuàng)造性思維，有利丁新產(chǎn)品、新方案的設(shè)計(jì)，幫助機(jī)械設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)人員更快、更準(zhǔn)確、更有效率地將創(chuàng)新思想轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)產(chǎn)品。

為此，我們利用SolidWorks軟件來(lái)完成雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)

1、雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)主要參數(shù)的確定

2、雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)的主體樣機(jī)設(shè)計(jì)

在攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，最困難、最繁瑣的工作就是運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)軌跡校核。目前主要采用的軌跡圖法或根據(jù)幾何約束條件建立方程組來(lái)求解，但這種設(shè)計(jì)比較麻煩，且設(shè)計(jì)工作不直觀，設(shè)計(jì)結(jié)果不盡人意，而利用三維設(shè)汁軟件Solidworks則能較好地解決上述問(wèn)題，首先建立零件的三維模型，再將其裝配起來(lái)，并可進(jìn)行有限元分析計(jì)算，最后利用COSMOSMotion來(lái)模擬各零部件的運(yùn)動(dòng)情況。

2.1零件設(shè)計(jì)建模

利用拉伸、陣列、切除、掃描、鏡像等特征，建立雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)主要零部件的三維參數(shù)化模型.包括攪拌臂、攪拌筒、各種襯板、8種規(guī)格的攪拌葉片、刮板、攪拌裝置等100多個(gè)零件。因電機(jī)、減速器、連軸器等為選購(gòu)件，在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有建立這些零件的三維模型，僅建立雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)主機(jī)上零件模型。在建模過(guò)程中，充分利用參數(shù)化尺寸、方程式共享數(shù)值、配置、派生零件等參數(shù)化設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)重用技術(shù)，便于虛擬裝配時(shí)發(fā)現(xiàn)零件結(jié)構(gòu)不合適時(shí)對(duì)其進(jìn)行修改。

2.2虛擬裝配

SolidWorks軟件提供了自上而下和自下而上兩種設(shè)計(jì)方式，因我們已完成了雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)主要零部件設(shè)計(jì)，所以采用自下而上方式.按照同袖、共面等幾何約束關(guān)系先將側(cè)襯板、側(cè)攪拌葉片、攪拌葉片、攪拌裝置軸裝配體等小部件裝配起來(lái).然后將子裝配體裝配成筒體攪拌裝置等較大的部件，最后將較大的子裝配體組裝成雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)的整機(jī)裝配圖。采用分級(jí)裝配方法，既便于我們及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝配問(wèn)題，又便于修改。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中為便于方案論證和與領(lǐng)導(dǎo)、制造工程師及其他相關(guān)人員進(jìn)行交流，我們使用了Animaior插件實(shí)現(xiàn)了攪拌機(jī)所有零部件的動(dòng)態(tài)組裝模擬，并制作了裝配動(dòng)畫(huà)，提高了設(shè)計(jì)的可視化。

2.3有限元分析計(jì)算

攪拌機(jī)在工作過(guò)程中，攪拌軸是主要的傳動(dòng)和工作部件，利用SolidWorks內(nèi)嵌集成的COSMOSWorks有限元分析軟件對(duì)裝配有攪拌臂和葉片的攪拌裝置軸裝配體進(jìn)行有限元分析計(jì)算。首先將所建模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，忽略圓角倒角鍵槽等設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，調(diào)人到CosmosWorks有限元分析模塊，進(jìn)行實(shí)體網(wǎng)格劃分，添加軸一端“不可平移”約束、軸承載荷和葉片上分布?jí)毫?，然后進(jìn)行有限元分析計(jì)算，得到攪拌軸應(yīng)力分布情況應(yīng)變和變形狀況，計(jì)算出危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力和應(yīng)變，為攪拌軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)，同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)是否合理進(jìn)行準(zhǔn)確快速的評(píng)估。

2.4攪拌運(yùn)動(dòng)模擬

攪拌機(jī)螺旋葉片繞水平軸旋轉(zhuǎn)時(shí)使物料向上翻動(dòng)，軸向力的作用將物料沿水平軸推向中問(wèn)和另一端，物料的運(yùn)動(dòng)軌跡非常復(fù)雜在方案論證時(shí)，為形象地表達(dá)物料的運(yùn)動(dòng)情況，我們首先借助COSMOSMotion全功能運(yùn)動(dòng)仿真軟件，制作了攪拌機(jī)空轉(zhuǎn)工作的運(yùn)行動(dòng)畫(huà)，再建立單個(gè)物料和攪拌葉片碰撞的數(shù)學(xué)方程，借助Swift 3D制作了單個(gè)物料在攪拌簡(jiǎn)運(yùn)行狀況，模擬出物料在整個(gè)攪拌筒中形成的封閉式環(huán)流，反映出物料的拌合、離析狀態(tài)，為進(jìn)一步借助控制方程模擬雙臥軸攪拌機(jī)的物料運(yùn)動(dòng)軌跡打下基礎(chǔ)。

3、結(jié)束語(yǔ)

利用SolidWorks軟件進(jìn)行雙臥軸攪拌機(jī)設(shè)計(jì)，可以形象生動(dòng)地表達(dá)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)果，既幫助設(shè)計(jì)人員更快更準(zhǔn)確地進(jìn)行新產(chǎn)品設(shè)計(jì)，同時(shí)提高了設(shè)計(jì)的可視性和可靠性。(作者：譚群燕 韋樂(lè)余 李剛)