SolidWorks建模设计——机械式剪板机(二)

2013-07-15 by:广州有限元培训实践中心来源:仿真在线

3.3 装配

装配体设计分为自下向顶(Down-TopDesign)和自顶向下(Top-Down Design)设计两种方法。自下向顶是一种从局部到整体的设计方法,当装配体中含有较多重复出现的零部件,或装配体零部件之间的配合关系较为简单时,优先考虑此方法;自顶向下设计是由整体到局部的设计方法,此方法适用于相互配合复杂、相互影响配合关系较多、多数零部件外形尺寸未确定的装配体。两种方法也可结合应用,使设计更为快捷。

本设计中由于机械式剪板机零件较多,而且有重复零件,配合关系复杂,某些零件尺寸不易确定,因此采用自顶向下和自下向顶相结合的设计方法。装配时,首先确定机架为固定件,再依次导入其他已建好的零部件,对于尺寸不易确定的零件,可以利用零件间的装配关系生成新零件,例如传动轴和上横梁之间的连接零件,由于尺寸不好确定,可在装配体模式中利用与传动轴和上横梁的装配关系生成零件。导人零件后,要使零件间达到精准的配合,必须建立准确的装配约束,系统在配合菜单下提供了包括角度、重合、同轴心、距离、平行、垂直、相切、锁定8种标准配合和对称、宽度等6种高级配合以及齿轮、凸轮等5种机械配合,可以使用这些配合精确地放置实体,这些约束使得到的装配体更接近实际装配体,整个装配过程犹如在实际生产中进行实物组装一样,较为逼真。在本设计中要注意齿轮的装配和压料器上弹簧的关联设计,否则不能实现机构的正确运动。

SolidWorks对装配体进行的检查主要包括碰撞检查、动态间隙检测、体积干涉检查和装配体统计等功能,用来检查装配体各个零部件装配后的正确性,可判断零部件之间有无干涉,以保证任意两个零件在空间上不出现相互重叠的现象。通过移动或旋转来检查零部件之间的间隙,避免实物安装时产生干涉,发现问题及时对模型进行修改,直到获得满意的结果。

3.4 有限元分析

机械式剪板机在工作过程中,主轴是主要的传动和工作部件,利用SolidWorks内嵌集成的COsMOswork8有限元分析软件对装配有齿轮传动装置、连杆和机架装置的主轴装配体进行有限元分析计算。首先将所建模型进行简化,忽略圆角倒角键槽等设计细节,通过标准数据接口,调入到COSMOSWorks有限元分析模块,进行实体网格划分,添加轴一端“不可平移”约束、轴承载荷和两个连杆分布压力,然后进行有限元分析计算,得到剪板机主轴应力分布情况、应变和变形状况,计算出危险点的应力和应变,为主轴的结构设计提供指导,同时对设计是否合理进行准确快速的评估。

3.5 工程图

尽管随着科学技术的发展,三维设计技术有了很大的发展与进步,但是三维模型并不能将所有的设计参数表达清楚,有些信息如加工要求的精度、形位公差和表面粗糙度等仍然需要借助二维的工程图将其表达清楚,因此,工程图的创建是三维设计中的重要环节。

SolidWorks利用模型文件可以快速自动转换成工程图文件。和传统的计算机辅助绘图相比,利用模型文件生成工程图只需简单的指定模型的投影方向、插入模型的尺寸或添加其他的工程图细节,就可完成工程图的操作。经过转换的图形十分准确,并且可生成各种视图,如剖视图、轴测图、局部放大图等。通过设置图纸大小、填写标题栏等操作,可生成符合机械制图标准的二维工程图。

开放分享：优质有限元技术文章,助你自学成才