基于SOLIDWORKS減速器的模擬仿真設計.doc

目錄1緒論.12SOLIDWORKS概述.23.基于SOLIDWORKS減速器零件的繪制.23.1.減速器底座的三維實體建模的過程.23.1.1箱體底座.23.1.2油針孔與放油孔.43.1.3箱體凸緣.73.1.4底板.103.1.5蓋槽和油槽.133.2減速器蓋三維實體建模的過程.153.3減速器的其他零件.184.零件裝配.195.動畫模擬生成.205.1爆炸視圖的生成.205.2動畫模擬仿真.216結論.22致謝.23參考文獻.2411緒論計算機仿真技術是以多種學科和理論為基礎，以計算機及其相應的軟件為工具，通過虛擬試驗的方法來分析和解決問題的一門綜合性技術。計算機仿真(模擬)早期稱為蒙特卡羅方法，是一門利用隨機數實驗求解隨機問題的方法?，F在，計算機仿真技術已經在機械制造、航空航天、交通運輸、船舶工程、經濟管理、工程建設、軍事模擬以及醫(yī)療衛(wèi)生等領域得到了廣泛的應用。對一個工程技術系統(tǒng)進行模擬仿真，包括了建立模型、實驗求解和結果分析三個主要步驟。【16】（1）.建立系統(tǒng)數學模型模擬仿真是一基于模型的活動，是用模型模擬來代替真實系統(tǒng)進行實驗和研究。因此，首先就要對待仿真的問題進行定量描述，這就是建立系統(tǒng)的數學模型。模型是對真實世界的模仿，真實世界是五彩繽紛的，因此模型也是千姿百態(tài)的；（2）.仿真計算仿真計算是對所建立的仿真模型進行數值實驗和求解的過程，不同的模型有不同的求解方法。例如：對于連續(xù)系統(tǒng)，通常用常微分方程、傳遞函數，甚至偏微分方程對其進行描述。（3）.仿真結果的分析要想通過模擬仿真得出正確、有效地結論，必須對仿真結果進行科學的分析。早期的仿真軟件都是以大量數據的形式輸出仿真的結果，因此有必要對仿真結果數據進行整理，進行各種統(tǒng)計分析，以得到科學的結論?，F代仿真軟件廣泛采用了可視化技術，通過圖形、圖表，甚至動畫生動逼真地顯示出被仿真對象的各種狀態(tài)，使模擬仿真的輸出信息更加豐富、更加詳盡、更加有利于對仿真結果的科學分析。機械加工過程，是機械行業(yè)進行生產的基礎。利用計算機仿真，有助于發(fā)現其機理，為提高機械加工性能提供理論支持?！?4】虛擬現實技術在CAD中已開始應用,設計人員在虛擬世界中創(chuàng)造新產品,可以從人機工程學角度檢查設計效果,可直接操作模擬對象,檢驗操作是否舒適、方便,及早發(fā)現產品結構空間布局中的干涉和運動機構的碰撞等問題,及早看到新產品的外形,從多方面評價所設計的產品.虛擬產品建模就是指建立產品虛擬原理或虛擬樣機的過程.虛擬制造用虛擬原型取代物理原型進行加工、測試、仿真和分析,以評價其性能,可制造性、可裝配性、可維護性和成本、外觀等,基于虛擬樣機的試驗仿真分析,可以在真實產品制造之前發(fā)現并解決問題,從而降低產品成本.虛擬制造、虛擬工廠、動態(tài)企業(yè)聯盟將成為CAD技術在電子商務時代繼續(xù)發(fā)展的一個重要方向.另外,隨著協(xié)同技術、網絡技術、概念設計面向產品的整個生命周期設計理論和技術的成熟和發(fā)展,利用基于網絡的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技術,實現真正的全數字化設計和制造,已成為機械設計制造業(yè)的發(fā)展趨勢。其中有如autoCAD，solidworks等許多繪圖軟件。【8】SolidWorks以其優(yōu)異的三維設計功能,操作簡單等一系列的優(yōu)點,極大地提高了設計效率。利用SolidWorks不僅可以生成二維工程圖，而且可以生成三維零件，實現零件的三維實體建模。用戶還可以利用其配置功能，通過改變原零件模型的尺寸，生成一系列新的零件模型。2Solidworks概述SolidWorks是世界上第一款完全基于Windows的3DCAD軟件,自1995年問世以來,以其優(yōu)異的三維設計功能,操作簡單等一系列的優(yōu)點,極大地提高了設計效率,在與同類軟件的激烈競爭中已經確立了它的市場地位,已經成為三維機械設計軟件的標準。利用SolidWorks不僅可以生成二維工程圖，而且可以生成三維零件，用戶可以利用這些三維零件來建立二維工程圖及三維裝配體。SolidWorks采用雙向關聯尺寸驅動機制，設計者可以指定尺寸和各實體間的幾何關系，改變尺寸會改變零件的尺寸與形狀，并保留設計意圖。【2】3.基于solidworks減速器零件的繪制3.1.減速器底座的三維實體建模的過程一個零件的建模過程，實際上就是許多個簡單特征相互之間疊加、切割或相交的操作過程。按照特征的創(chuàng)建順序，構成零件的特征可分為基本特征和構造特征，因此一個零件的實體建模的基本過程可以由如下幾個步驟組成：【6】（1）進入零件設計模式。（2）分析零件特征，并確定特征創(chuàng)建順序。（3）創(chuàng)建與修改基本特征。（4）創(chuàng)建與修改其他構造特征。（5）所有特征完成之后，存儲零件模型。3.1.1箱體底座減速器底座的繪制是繪制過程中最為繁瑣的部分，將它拆分成底座箱體，油針孔與放油孔，箱體凸緣，底板，蓋槽與油槽五部分繪制。繪制步驟如下：3（1）單機標準工具欄的（新建）工具，新建一個零件文件。（2）在特征管理器設計樹中選擇“前視基準面”，單擊（草圖繪制）工具進行草圖1的繪制。（3）單機草圖工具欄中的（直線）工具，以草圖遠點為起點進行連續(xù)線段的繪制，然后通過（智能尺寸）工具對線段進行完全定義。圖1草圖1（4）單機草圖區(qū)域右上角的圖標結束草圖1的繪制。單機特征工具欄的（拉伸凸臺/基體）工具，在“終止條件”選項框中選擇“倆側對稱”，設置如圖，單擊（確定）按鈕完成拉伸1特征的繪制。圖2特征拉伸1（5）單機特征工具欄中的（抽殼）工具，在圖形區(qū)域中選擇拉伸1特征的上下端面作為移除的面，并設置厚度為10mm，單擊（確定）完成特征實體的繪制。（6）單機標準工具欄中的（保存）工具，文件取名為“底座箱體.sldprt”。3.1.2油針孔與放油孔(1)接著上面的步驟，在特征管理設計樹中選擇“前視基準面”，單擊（草圖繪制）工具進行草圖2的繪制。（2）選擇特征實體的唯一斜邊，單機草圖工具欄中的（轉換實體引用）工具，復制實體邊為草圖2的幾何形體。接下來，使用（顯示、刪除幾何關系）工具將線段的幾何關系“在邊線上”刪除，保持線段與實體邊線的選擇，在屬性管理器中為他們添加“共線”幾何關系。（3）單擊（智能尺寸）工具，移動鼠標指針到圖形區(qū)域選擇如圖所示的點與直線，并確定距離為85mm，繼續(xù)使用（直線）工具完成如圖所示的形體繪制，注意線a和線b的垂直關系。圖3草圖2（4）單擊圖標結束草圖2的繪制。（5）按住ctrl鍵選擇線a與線b的上端點，單擊參考幾何體工具欄中（基準面）工具，單擊（確定）建立基準面1。（6）在特征管理器設計樹中保持“基準面1”的選擇，單擊（草圖繪制）進行草圖3的繪制。（7）單擊工具欄中的（圓），以草圖原點為圓心繪制一個直徑為24mm的圓。然后單擊（直線），繪制出一系列的線段，單擊（剪裁實體）剪除多余圓弧；按住選擇水平線段與圓，在“添加幾何關系”中選擇“相切”；選擇線c與草圖2線b的端點，在“天價幾何關系”中選“重合”。5圖4草圖3圖5特征拉伸2（8）單機圖標結束草圖3繪制。單擊特征中的（拉伸凸臺/基體），在“終止條件”選“成形到下一面”。單擊（確定）完成拉伸2特征的繪制。（9）選擇面一，繪制完全貫穿的孔，直徑為12mm?？着c圓弧的幾何關系為同心。圖6拉伸切除（10）接下來為放油孔。選“前視基準面”，單擊（草圖繪制）進行草圖5的繪制。（11）使用（直線）和（智能尺寸）繪制如圖7像垂直的倆直線并定義后結束草圖5繪制。注意倆直線的端點與實體邊線重合。圖7草圖5圖8草圖6（12）選右視基準面和線段e的左端點，單擊（基準面），建立基準面2繪制草圖6.（13）利用（直線），（切線弧）,(智能尺寸)繪制如圖8所示，注意線f與線d上端點重合關系。（14）后結束