2005年9月天津成人高等学校联合学报Journal of Tianjin Adult Higher Learning N O.5Vol.7Sep.2005用Solidw orks 实现减速器的设计与虚拟装配

张　虹

(天津中德职业技术学院,天津市　300191)

摘　要:　虚拟技术在新产品设计开发与教学中得到了广泛的应用。它形象逼真效率高,以减速器的虚拟装配的实现过程为例说明它在教学中的应用。

关键词:　减速器;SolidWorks ;虚拟技术

中图分类号:TP319.72　　文献标识码:A 　　文章编号:1009-2498(2005)05-0041-02

收稿日期:2005-07-08

作者简介:张虹(1961-)女,天津市人,天津中德职业技术学院讲师,主要研究工程制图学。

通过仿真模型在计算机上进行仿真装配,实现产品的工艺规划、加工制造、装配和调试,它是实际装配过程在计算机上的本质体现。现代设计要求设计人员在虚拟产品开发早期就应考虑装配问题,虚拟装配设计的完善将有效缩短新产品开发的周期,提高新产品开发的质量与可靠性,同时也降低新产品开发的成本。

一、减速器的设计过程

减速器设计实现过程可概述为:将产品有关的资料以信息的形式存入建立的数据库中,在产品设计过程中的数据资料随时可从数据库中检索和调用,通过图形显示的交互作用与设计方法,对设计模型反复进行综合分析、计算、修改和审定,直到找出满意的设计方案,最后由计算机控制自动绘图机绘出全部图样,打印机打印有关文挡。

1.结构布局设计。　减速器的结构布局设计是指在减速器箱体空间内如何合理地布置输入轴、输出轴、齿轮和轴承等元件空间位置。布局设计采用SolidWorks 软件,用人机会话、分布设计的方法,即由设计者给出一个初始方案,通过交互型图形显示对初始方案进行实时分析,经过修改,逐步逼近优化方案。从输入轴开始依次到传动轴,由设计者确定每根轴的初步位置,由计算机对它进行逻辑分析判断,检查有无几何干涉,进行必要的修正,并在计算机屏幕上显示其图形位置,这样依次逐步完成减速器的结构布局设计。当减速器中传动元件的位置确定后,再对轴、齿轮、轴承等主要零件进行设计。

2.设计过程优化。　设计就是把理想变为现实,随着科技的发展和人类的需求不断由低级向高级过渡,促使设计不断的深化,设计的内涵和外延也正在扩展。如何在设计过程中运用新的方法较真实地反映产品实际行为和各种破坏形式的预测,从粗略经验估算到详细计算,使产品质量可靠、外形美观,产品设计又快、又好是计算机辅助工程分析及现代设计方法要解决的问题。概括地说即从经验、试凑、静态、定向分析向优化、动态、定量设计发展,由人工设计向计算机化或自动化发展。

二、减速器虚拟装配的实现

Solidworks 是第一个可以在Windows 系统中使用的三维机械设计软件。该软件将各个专业领域的世界级顶尖产品连接在一起,具备全面的实体建模功能,可快速生成完整的工程图纸,还可以进行模具制造及计算机辅助工程分析、虚拟装配、动态仿真等一些其他CAD 软件无法完成的工作。提供几乎所有CAD 软件的输入及输出格式转换器。

1.装配体。　装配是将各种零件模型插入到装配体文件中,利用零件的相应结构来各个零件的相对位置,使其构成机构的某部分,或者是一个完整的机构或机器。SolidWorks 允许用户在装配体文件中插入数目众多的零件进行组装配合。在SolidWorks 装配体中,可分为由下而上的设计组装及由上而下的设计组装两种。由下而上的设计是先设计出零件,再到装配体中装配成部件或机器。这种方式的优点是建构快速,图面简单。缺点是零件在零件文件中建构完成,零件间的尺寸配合无关连性,需要依靠方程式建立零件间的配合关系,比较麻烦。由上而下的设计是指直接在装配体文件内建立各零件。其优点是在建构零件时可互相参考结构,省去部分草图的绘制及使用配合条件的设置麻烦。

以输入轴与定位套的配合为例说明装配的实现方法和装配步骤:(齿轮已装配)(1)选择套的内孔为配合面。(2)・

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参考文献:

[1]陈立德.机械设计基础课程设计指导书[M ].北京:高等教育出版社,2003.

[2]黄观尧,刘保河.机械制造工艺基础[M ].天津:天津大学出版社,2003.

[4]宋宪一.计算机辅助设计与制造[M ].北京:机械工业出版社,2004.

[5]黄鸿元,林锡榕.SolidWorks2001入门与实践[M ].北京:北京大学出版,2003.

[责任编辑:上官家桂　袁宜仲]

I mple me nti ng t he Design a nd Si mulated Asse mbly of Re ducer by Solidw or ks

ZHAN G Hong

(Tianj in S ino -Germany V ocational Technolog y I nstitute ,Tianj in 300191China )

A b s t r a c t :Simulation technology has been widely used in the area of new p roducts design and teaching.Simulation technology can make the p roducts vivid ,as well as make the design more efficient.This paper explains how to use the simulation technology in the p rocess of teaching by an example :the simulated assembly of reducer.

Ke y w o r d s :reducer ;Solidworks ;simulation technology

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