機(jī)械行業(yè)職業(yè)教育技能大賽-“中望杯”工業(yè)軟件應(yīng)用與機(jī)械工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)賽項(xiàng)樣題-高職和本科組

“中望杯”工業(yè)軟件應(yīng)用與機(jī)械工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)賽項(xiàng)--高職和應(yīng)用本科組

2.有限元力學(xué)分析

2021年機(jī)械行業(yè)職業(yè)教育技能大賽①根據(jù)錐齒輪軸（序號(hào)4）零件的裝配結(jié)構(gòu)和支撐形式，確定約束形式。

“中望杯”工業(yè)軟件應(yīng)用與機(jī)械工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)賽項(xiàng)②根據(jù)最大起升3.2噸的重量，經(jīng)過力的傳遞過程(忽略摩擦力)，合理確定載荷大小及

其性質(zhì)。

任務(wù)書（高職和應(yīng)用本科組樣題）③正確選擇材料。

④后處理要求，選擇合適的網(wǎng)格劃分（或自適應(yīng)網(wǎng)格劃分）。

一、時(shí)間⑤通過分析，獲得仿真報(bào)告，報(bào)告類型為“word”。

競(jìng)賽時(shí)間：240分鐘3.設(shè)計(jì)二維工程圖

二、任務(wù)①根據(jù)改進(jìn)后的裝配圖，對(duì)該部件的零件進(jìn)行尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制出視圖。

②完成該機(jī)械部件指定零件的工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，并完成PDF虛擬打印。

螺旋千斤頂裝配圖見任務(wù)附圖，參賽選手在讀懂的基礎(chǔ)上，判斷所有配合尺寸的配合公差，

③對(duì)于零件上的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)要素，應(yīng)參照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)查出標(biāo)準(zhǔn)值，如螺紋參數(shù)、鍵槽參數(shù)

需按要求完成如下任務(wù)：

等。

1.創(chuàng)新設(shè)計(jì)

④通過分析裝配圖信息(附圖中未給出配合代號(hào))，結(jié)合功能特點(diǎn)，判斷配合性質(zhì)，確定

①設(shè)計(jì)棘輪（件23）和棘爪（件20）的嚙合齒形，設(shè)棘輪的齒數(shù)為8。

相應(yīng)的公差帶代號(hào)及其極限偏差。

②確定螺桿（件11）中螺紋的幾何參數(shù)。

⑤結(jié)合零件幾何要素功能與加工方法，合理確定零件的表面結(jié)構(gòu)（主要指表面粗糙度值）

③設(shè)計(jì)約束升降套筒（件10）周向旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。

和幾何精度（形位公差）。

2.有限元力學(xué)分析

⑥根據(jù)裝配圖給定的零件材料，結(jié)合零件功能，確定零件的熱處理要求。

對(duì)此部件中錐齒輪軸（序號(hào)4）零件進(jìn)行有限元力學(xué)分析。

⑦因制造、裝配需要而形成的工藝結(jié)構(gòu)，如鑄造圓角、倒角、倒圓、退刀槽、越程槽、

3.設(shè)計(jì)二維工程圖

凸臺(tái)、凹坑以及中心孔等，在零件圖中都必須表達(dá)清楚。

拆畫此部件中殼體（序號(hào)2）零件的零件圖，并進(jìn)行圖紙布局，完成PDF虛擬打印。

⑧需要對(duì)所拆分的零件進(jìn)行工藝分析。同一零件可以有不同的加工方法，這影響到零件

4.裝配建模和運(yùn)動(dòng)仿真

結(jié)構(gòu)、基準(zhǔn)選擇、尺寸標(biāo)注和技術(shù)要求。

①對(duì)指定零件（樣題略）建模并進(jìn)行三維裝配。

4.三維裝配以及仿真驗(yàn)證

②對(duì)該千斤頂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，制作視頻文件

①零件模型：要求形狀、結(jié)構(gòu)、特征、尺寸等齊全正確。

附：工況與原理說明

②裝配模型：要求裝配關(guān)系正確；約束性質(zhì)正確；零件極限位置約束準(zhǔn)確，不得干涉。

該螺旋千斤頂最大起升3.2噸，適用于鐵道車輛檢修、礦山、建筑工程支撐和一般重物起升

③運(yùn)動(dòng)仿真：要求運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫正確表現(xiàn)千斤頂?shù)难b配關(guān)系及機(jī)械運(yùn)動(dòng)關(guān)系（裝配組件須運(yùn)

下降之用。由于攜帶輕便，更廣泛適用于流動(dòng)性的起重作業(yè)。

動(dòng)一個(gè)完整周期，即升降套筒上下往復(fù)一次），制作運(yùn)動(dòng)仿真視頻，視頻文件時(shí)長不得超過30秒。

起重時(shí)，撥正棘爪（序號(hào)16）方向，先手工轉(zhuǎn)動(dòng)棘輪殼（序號(hào)6），經(jīng)過一對(duì)圓錐傳動(dòng)，

使升降套筒（序號(hào)10）快速上升，直至頂盤（序號(hào)9）與重物接觸為止，然后插入加力桿（序

號(hào)7）往返扳動(dòng)即開始起重。欲使重物下降，先拔出加力桿，將棘爪轉(zhuǎn)向下降方向，再插入加力5.圖樣普適要求和CAD設(shè)置要求

桿往返扳動(dòng)即可。①選擇合適比例、圖幅，在一張圖紙上完成裝配圖繪制。

②表達(dá)方案合理，視圖繪制正確。

三、任務(wù)要求

③參照“三、任務(wù)要求”，結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)范繪制零件圖。

1.創(chuàng)新設(shè)計(jì)④正確填寫標(biāo)題欄。

①棘輪和棘爪嚙合齒形正確。⑤文件基本設(shè)置：包括設(shè)置圖層及其屬性、設(shè)置文字樣式和設(shè)置標(biāo)注樣式，所有設(shè)置應(yīng)

②合理確定螺桿（件11）中螺紋的幾何參數(shù)。盡可能滿足機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)要求和計(jì)算機(jī)繪圖的繪圖環(huán)境要求。

③設(shè)計(jì)約束升降套筒（件10）周向旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)正確。

1

“中望杯”工業(yè)軟件應(yīng)用與機(jī)械工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)賽項(xiàng)--高職和應(yīng)用本科組

四、文件格式、命名與保存要求

1.每位參賽選手的電腦桌面上已經(jīng)有一個(gè)以各自“賽位號(hào)”命名的文件夾（如果沒有，

請(qǐng)自行建立一個(gè)“賽位號(hào)”命名的文件夾）。

2.文件格式：三維模型為“Z3”格式的文件，二維圖樣為“dwg”格式的文件，運(yùn)動(dòng)仿真

動(dòng)畫為“avi”格式的文件，靜力學(xué)分析報(bào)告為“word”類型的文件。

3.三維文件命名：建立多對(duì)象文件，并以“裝配”命名，其中各零件名稱同明細(xì)表中的

零件名稱。

4.二維文件命名：零件圖以附圖的明細(xì)表中的零件名稱命名，其打印PDF文件同名存盤。

5.運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫文件以“運(yùn)動(dòng)仿真”命名。

6.有限元力學(xué)分析報(bào)告的以“應(yīng)力分析”命名

7.文件保存：所有文件均需存入文件夾內(nèi)。選手務(wù)必按此要求保存到指定文件夾內(nèi)。

2

高

職

組

和

本

科

組

樣

題

附

圖

制圖樣題附圖比例

螺旋千斤頂

材料