Solidworks軸類(lèi)零件設(shè)計(jì)

2013-08-06 by:逆向工程中心-設(shè)備設(shè)計(jì)組來(lái)源:仿真在線

軸是機(jī)械設(shè)備中重要的零件之一,主要用于傳遞動(dòng)力和支承零件,因此實(shí)際制造軸時(shí),應(yīng)著重考慮軸工作時(shí)要受到的交變彎曲力和承受載荷的沖擊力,即所設(shè)計(jì)的軸應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和韌性(實(shí)際上,軸的材料多采用中碳鋼或合金鋼,如45#鋼)。

本實(shí)例將講解在SolidWorks中設(shè)計(jì)所示“輸出軸”需進(jìn)行的操作。
主要流程

軸在機(jī)械運(yùn)動(dòng)中主要處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài),其結(jié)構(gòu)大多以圓柱為主,所以在實(shí)際設(shè)計(jì)軸時(shí),通常也是首先繪制一個(gè)草繪圖形,然后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)得到軸的主體,再在軸上切除出用于固定軸上零件的鍵槽即可。

此外,在實(shí)際設(shè)計(jì)軸時(shí),通常將軸分為軸頸、軸頭和軸身三部分,軸頸放于軸承上,軸頭用于支撐傳動(dòng)零件,軸身則是用于連接軸頸和軸頭的軸段。對(duì)于階梯軸,還有軸肩和軸環(huán)等部分,而且軸中通常還應(yīng)具有利于加工的越程槽和退刀槽等。

實(shí)施步驟

輸出軸,簡(jiǎn)言之,即輸出動(dòng)力的軸,如通過(guò)輸出軸將拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給那些本身沒(méi)有動(dòng)力的裝置上。本實(shí)例將以所示工程圖為參照,在SolidWorks中完成輸出軸的三維建模操作,具體如下。

1.選擇草繪面進(jìn)入草圖環(huán)境

步驟1 啟動(dòng)SolidWorks 2011后,單擊“新建”按鈕(或者選擇“文件”>“新建”命令),打開(kāi)“新建SolidWorks文件”對(duì)話(huà)框,然后選擇“零件”按鈕,再單擊按鈕新建一零件類(lèi)型的文件。

步驟2 單擊“草圖繪制”按鈕,選擇一基準(zhǔn)面(這里選擇“前視基準(zhǔn)面”)進(jìn)入草圖繪制模式。

2.繪制草圖并設(shè)置圖線長(zhǎng)度
步驟1 單擊“草圖”工具欄中的“中心線”按鈕,捕捉草繪原點(diǎn),單擊兩次繪制一條水平中心線(繪制完成后,雙擊鼠標(biāo)可退出中心線繪制模式)。

步驟2 單擊“草圖”工具欄中的“直線”按鈕,捕捉到“中心線”上任意一點(diǎn),然后不斷橫向和豎向移動(dòng)并單擊,繪制多條直線(注意沿著中心線,應(yīng)有一條直線令整個(gè)圖形閉合)。

步驟3 單擊“草圖”工具欄中的“智能尺寸”按鈕,選擇整個(gè)線段拖動(dòng),或者選擇線段的兩個(gè)端點(diǎn)拖動(dòng),并單擊,在彈出的對(duì)話(huà)框中為每條線段設(shè)置正確的長(zhǎng)度,為圖形標(biāo)注尺寸。

步驟4 單擊“草圖”工具欄中的“繪制倒角”按鈕,打開(kāi)“繪制倒角”屬性管理器,選中“距離-距離”單選鈕,設(shè)置倒角長(zhǎng)度為1.00mm,單擊靠近44mm直線端點(diǎn),執(zhí)行倒角操作。

步驟5 單擊“草圖”工具欄中的“繪制圓角”按鈕,打開(kāi)“繪制圓角”屬性管理器,設(shè)置圓角半徑為0.8mm,單擊靠近2mm直線的兩個(gè)端點(diǎn),執(zhí)行圓角操作,所示(關(guān)于“倒角”和“圓角”的詳細(xì)解釋,見(jiàn)下面“實(shí)例3”中的相關(guān)知識(shí)點(diǎn))。

3.旋轉(zhuǎn)出軸類(lèi)零件

單擊“特征”工具欄中的“旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)/基體”按鈕,選擇“中心線”為旋轉(zhuǎn)軸,在左側(cè)彈出的“旋轉(zhuǎn)”屬性管理器中設(shè)置“旋轉(zhuǎn)”的角度為360.00,單擊“確定”按鈕,旋轉(zhuǎn)出軸的基本形狀。

4.必要的拉伸切除操作
步驟1 在特征樹(shù)中選中“前視基準(zhǔn)面”,單擊“特征”工具欄中的“基準(zhǔn)面”按鈕,設(shè)置“偏移距離”為7.50mm,單擊“確定”按鈕,創(chuàng)建一“基準(zhǔn)面”。

步驟2 單擊“草圖”工具欄中的“直槽口”按鈕,然后單擊步驟1中創(chuàng)建的“基準(zhǔn)面1”進(jìn)入其草繪模式,并捕捉中心點(diǎn),單擊兩次,再向外拖動(dòng)到適當(dāng)位置單擊,創(chuàng)建槽口的基本輪廓。

步驟3 單擊“草圖”工具欄中的“智能尺寸”按鈕,捕捉槽口的橫向線段,定義槽口寬度為6mm,捕捉兩個(gè)圓弧的圓心定義槽口長(zhǎng)度為19mm,再捕捉左側(cè)圓弧圓心與左側(cè)邊界線,設(shè)置距離為8mm,定義槽口的位置。

步驟4 單擊“特征”工具欄中的“拉伸切除”按鈕

,選擇適當(dāng)?shù)睦旆较?并設(shè)置“終止條件”為“成型到下一面”,執(zhí)行拉伸切除操作,切除出軸上的鍵槽,完成軸的創(chuàng)建。

知識(shí)點(diǎn)詳解

初次使用SolidWorks繪制圖形,操作起來(lái)可能并不是很流暢。下面結(jié)合實(shí)例來(lái)介紹在SolidWorks中“進(jìn)入和退出草繪環(huán)境”的方法,草圖工具欄上的主要按鈕,以及直線、中心線、矩形、多邊形和槽口線的繪制方法。

1.進(jìn)入和退出草繪環(huán)境

共有兩種進(jìn)入草繪環(huán)境的方法,具體如下。
1)單擊“草圖”工具欄中的“草圖繪制”按鈕,或單擊“草圖”工具欄中的任一繪制草繪圖形按鈕(直線、邊角矩形、圓等),或選擇“插入”>“草圖繪制”菜單,再選擇任一基準(zhǔn)平面或?qū)嶓w面即可進(jìn)入草繪環(huán)境。

2)單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕、“旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)/基體”按鈕,或選擇相應(yīng)的菜單欄,再選擇任一基準(zhǔn)平面或?qū)嶓w面進(jìn)入草繪環(huán)境。此時(shí)必須繪制閉合草圖才能退出草繪環(huán)境。

進(jìn)入草繪環(huán)境后,即可按要求繪制草繪圖形了。草圖繪制完成后,可單擊“草圖”工具欄中的“退出草圖”按鈕來(lái)退出草繪模式,也可單擊工作區(qū)右上角的“退出草圖”按鈕或“取消”按鈕來(lái)退出草繪模式。

Solidworks軸類(lèi)零件設(shè)計(jì)solidworks simulation培訓(xùn)教程圖片22

2.直線

進(jìn)入草圖模式后,單擊“草圖”工具欄中的“直線”按鈕(或選擇“工具”>“草圖繪制實(shí)體”>“直線”菜單),在繪圖區(qū)的適當(dāng)位置單擊確定直線起點(diǎn),移動(dòng)光標(biāo)到適當(dāng)位置單擊確定直線終點(diǎn),再雙擊鼠標(biāo)左鍵,即可完成當(dāng)前直線的繪制。如在繪制終點(diǎn)處單擊左鍵,則可以連續(xù)繪制互相連接的多條直線。

此外,在繪制直線的第一個(gè)點(diǎn)之前,在線條的屬性管理器中可設(shè)置線條繪制的方向和線條的屬性,具體如下。

    按繪制原樣:選擇此單選鈕可以隨意繪制直線。
    水平、豎直或角度:可以按設(shè)置繪制某個(gè)方向上的直線。
    作為構(gòu)造線:選擇此復(fù)選框,可以繪制中心線。
    無(wú)限長(zhǎng)度:選擇此復(fù)選框,直線將無(wú)限延長(zhǎng)。

Solidworks軸類(lèi)零件設(shè)計(jì)solidworks simulation學(xué)習(xí)資料圖片24

直線繪制完成后,單擊“草圖”工具欄中的“直線”按鈕,按鈕顏色變?yōu)榛疑?即可退出繪制直線命令。

Solidworks軸類(lèi)零件設(shè)計(jì)solidworks simulation分析圖片26

3.中心線

“中心線”也稱(chēng)為“構(gòu)造線”,主要起參考軸的作用,可用于生成對(duì)稱(chēng)的草圖特征或作為旋轉(zhuǎn)特征的旋轉(zhuǎn)軸使用。

除了上面講述的在繪制直線時(shí)選擇繪制中心線的方法外,單擊“草圖”工具欄中的“中心線”按鈕也可繪制中心線,其繪制方法與繪制直線基本相同,只是中心線顯示為點(diǎn)畫(huà)線。另外單擊“構(gòu)造幾何線”按鈕也可將直線轉(zhuǎn)變?yōu)橹行木€。

4.矩形

單擊“草圖”工具欄中的“矩形”按鈕(或選擇“工具”>“草圖繪制實(shí)體”>“矩形”菜單),指針形狀變?yōu)?img alt="Solidworks軸類(lèi)零件設(shè)計(jì)solidworks simulation技術(shù)圖片30" height="19" src="http://m.680677.com/i/ai/2/solidworks-simulation-solidworks-design-29.jpg" width="13" />,并且在控制區(qū)彈出“矩形”屬性管理器,此時(shí)可以5種方式繪制矩形,具體如下。

邊角矩形:通過(guò)兩個(gè)對(duì)角點(diǎn)繪制矩形。單擊此按鈕后在繪圖區(qū)的不同位置單擊兩次,即可繪制邊角矩形。

中心矩形:通過(guò)中心點(diǎn)和對(duì)角點(diǎn)繪制矩形。單擊此按鈕后,在繪圖區(qū)中單擊確定矩形中心點(diǎn)的位置,然后移動(dòng)鼠標(biāo)以中心點(diǎn)為基準(zhǔn)向兩邊延伸,調(diào)整好矩形的長(zhǎng)度和寬度后,單擊鼠標(biāo)左鍵即可繪制中心矩形。

3點(diǎn)邊角矩形:通過(guò)確定3個(gè)角點(diǎn)繪制矩形。單擊此按鈕后,在繪圖區(qū)單擊確定第1點(diǎn),然后移動(dòng)鼠標(biāo)從該點(diǎn)處產(chǎn)生一跟蹤線,該線指示矩形的寬度,在合適位置處單擊確定第2點(diǎn),再沿與該線垂直的方向移動(dòng)鼠標(biāo),在合適的位置單擊確定第3點(diǎn),同時(shí)定義矩形的高度即可。

3點(diǎn)中心矩形:通過(guò)矩形中心點(diǎn)和兩個(gè)角點(diǎn)繪制矩形。單擊此按鈕后,在繪圖區(qū)單擊確定矩形中心點(diǎn)的位置,再移動(dòng)鼠標(biāo)從該點(diǎn)處產(chǎn)生一跟蹤線,該線確定矩形的一半長(zhǎng)度,在合適位置處單擊確定第2點(diǎn),然后沿與該線垂直的方向移動(dòng)鼠標(biāo)調(diào)整矩形另一邊的長(zhǎng)度,單擊確定第3點(diǎn)即可。

平行四邊形:通過(guò)3個(gè)角點(diǎn)來(lái)繪制平行四邊形。單擊此按鈕后,在繪圖區(qū)單擊確定平行四邊形起點(diǎn)的位置,移動(dòng)鼠標(biāo)從該點(diǎn)處產(chǎn)生一跟蹤線,該線指示平行四邊形一條邊的長(zhǎng)度,在合適位置處單擊確定第2點(diǎn),然后移動(dòng)鼠標(biāo)確定平行四邊形第3個(gè)點(diǎn)的位置(確定傾斜角度),單擊即可生成平行四邊形。

Solidworks軸類(lèi)零件設(shè)計(jì)solidworks simulation分析案例圖片31
5.多邊形

單擊“草圖”工具欄中的繪制多邊形按鈕(或選擇“工具”>“草圖繪制實(shí)體”>“多邊形”菜單),首先單擊確定多邊形中心點(diǎn)的位置,移動(dòng)鼠標(biāo),系統(tǒng)提示鼠標(biāo)指針與中心點(diǎn)的距離和旋轉(zhuǎn)角度,再次單擊即可繪制多邊形。

“多邊形”繪制完成而未單擊“確定”按鈕前,在“多邊形”的屬性管理器中可設(shè)置多邊形的邊數(shù)、中心坐標(biāo)、內(nèi)切圓或外接圓的直徑以及角度等參數(shù),所示為更改邊數(shù)的多邊形效果。

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6.槽口線

槽口指兩邊高起中間陷入的條縫,作為榫卯結(jié)構(gòu)的榫眼,俗稱(chēng)通槽。槽口線用于定義槽口的范圍。

單擊“草圖”工具欄的“直槽口”按鈕(或選擇“工具”>“草圖繪制實(shí)體”>“直槽口”菜單),在繪圖區(qū)的適當(dāng)位置單擊確定“直槽口”的起點(diǎn)位置,移動(dòng)鼠標(biāo)光標(biāo)拖出一條虛線,單擊確定“直槽口”的長(zhǎng)度,再移動(dòng)鼠標(biāo)在合適位置單擊確定“直槽口”的寬度,如圖2-30所示,即可繪制槽口線(使用此線進(jìn)行拉伸切除即可繪制槽口)。

此外單擊“草圖”工具欄的“中心點(diǎn)直槽口”按鈕,以中心點(diǎn)為基準(zhǔn)向外拖動(dòng)繪制直槽口;單擊“三點(diǎn)圓弧槽口”按鈕或“中心點(diǎn)圓弧槽口”按鈕,可以繪制圓弧槽口線;在“槽口”屬性管理器中選擇“添加尺寸”復(fù)選框,可以自動(dòng)為槽口線添加標(biāo)注尺寸。