基于SOLIDWORKS减速器的模拟仿真设计.doc

目录1绪论.12SOLIDWORKS概述.23.基于SOLIDWORKS减速器零件的绘制.23.1.减速器底座的三维实体建模的过程.23.1.1箱体底座.23.1.2油针孔与放油孔.43.1.3箱体凸缘.73.1.4底板.103.1.5盖槽和油槽.133.2减速器盖三维实体建模的过程.153.3减速器的其他零件.184.零件装配.195.动画模拟生成.205.1爆炸视图的生成.205.2动画模拟仿真.216结论.22致谢.23参考文献.2411绪论计算机仿真技术是以多种学科和理论为基础，以计算机及其相应的软件为工具，通过虚拟试验的方法来分析和解决问题的一门综合性技术。计算机仿真(模拟)早期称为蒙特卡罗方法，是一门利用随机数实验求解随机问题的方法。现在，计算机仿真技术已经在机械制造、航空航天、交通运输、船舶工程、经济管理、工程建设、军事模拟以及医疗卫生等领域得到了广泛的应用。对一个工程技术系统进行模拟仿真，包括了建立模型、实验求解和结果分析三个主要步骤。【16】（1）.建立系统数学模型模拟仿真是一基于模型的活动，是用模型模拟来代替真实系统进行实验和研究。因此，首先就要对待仿真的问题进行定量描述，这就是建立系统的数学模型。模型是对真实世界的模仿，真实世界是五彩缤纷的，因此模型也是千姿百态的；（2）.仿真计算仿真计算是对所建立的仿真模型进行数值实验和求解的过程，不同的模型有不同的求解方法。例如：对于连续系统，通常用常微分方程、传递函数，甚至偏微分方程对其进行描述。（3）.仿真结果的分析要想通过模拟仿真得出正确、有效地结论，必须对仿真结果进行科学的分析。早期的仿真软件都是以大量数据的形式输出仿真的结果，因此有必要对仿真结果数据进行整理，进行各种统计分析，以得到科学的结论。现代仿真软件广泛采用了可视化技术，通过图形、图表，甚至动画生动逼真地显示出被仿真对象的各种状态，使模拟仿真的输出信息更加丰富、更加详尽、更加有利于对仿真结果的科学分析。机械加工过程，是机械行业进行生产的基础。利用计算机仿真，有助于发现其机理，为提高机械加工性能提供理论支持。【14】虚拟现实技术在CAD中已开始应用,设计人员在虚拟世界中创造新产品,可以从人机工程学角度检查设计效果,可直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题,及早看到新产品的外形,从多方面评价所设计的产品.虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程.虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析,以评价其性能,可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等,基于虚拟样机的试验仿真分析,可以在真实产品制造之前发现并解决问题,从而降低产品成本.虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向.另外,随着协同技术、网络技术、概念设计面向产品的整个生命周期设计理论和技术的成熟和发展,利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术,实现真正的全数字化设计和制造,已成为机械设计制造业的发展趋势。其中有如autoCAD，solidworks等许多绘图软件。【8】SolidWorks以其优异的三维设计功能,操作简单等一系列的优点,极大地提高了设计效率。利用SolidWorks不仅可以生成二维工程图，而且可以生成三维零件，实现零件的三维实体建模。用户还可以利用其配置功能，通过改变原零件模型的尺寸，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软件,自1995年问世以来,以其优异的三维设计功能,操作简单等一系列的优点,极大地提高了设计效率,在与同类软件的激烈竞争中已经确立了它的市场地位,已经成为三维机械设计软件的标准。利用SolidWorks不仅可以生成二维工程图，而且可以生成三维零件，用户可以利用这些三维零件来建立二维工程图及三维装配体。SolidWorks采用双向关联尺寸驱动机制，设计者可以指定尺寸和各实体间的几何关系，改变尺寸会改变零件的尺寸与形状，并保留设计意图。【2】3.基于solidworks减速器零件的绘制3.1.减速器底座的三维实体建模的过程一个零件的建模过程，实际上就是许多个简单特征相互之间叠加、切割或相交的操作过程。按照特征的创建顺序，构成零件的特征可分为基本特征和构造特征，因此一个零件的实体建模的基本过程可以由如下几个步骤组成：【6】（1）进入零件设计模式。（2）分析零件特征，并确定特征创建顺序。（3）创建与修改基本特征。（4）创建与修改其他构造特征。（5）所有特征完成之后，存储零件模型。3.1.1箱体底座减速器底座的绘制是绘制过程中最为繁琐的部分，将它拆分成底座箱体，油针孔与放油孔，箱体凸缘，底板，盖槽与油槽五部分绘制。绘制步骤如下：3（1）单机标准工具栏的（新建）工具，新建一个零件文件。（2）在特征管理器设计树中选择“前视基准面”，单击（草图绘制）工具进行草图1的绘制。（3）单机草图工具栏中的（直线）工具，以草图远点为起点进行连续线段的绘制，然后通过（智能尺寸）工具对线段进行完全定义。图1草图1（4）单机草图区域右上角的图标结束草图1的绘制。单机特征工具栏的（拉伸凸台/基体）工具，在“终止条件”选项框中选择“俩侧对称”，设置如图，单击（确定）按钮完成拉伸1特征的绘制。图2特征拉伸1（5）单机特征工具栏中的（抽壳）工具，在图形区域中选择拉伸1特征的上下端面作为移除的面，并设置厚度为10mm，单击（确定）完成特征实体的绘制。（6）单机标准工具栏中的（保存）工具，文件取名为“底座箱体.sldprt”。3.1.2油针孔与放油孔(1)接着上面的步骤，在特征管理设计树中选择“前视基准面”，单击（草图绘制）工具进行草图2的绘制。（2）选择特征实体的唯一斜边，单机草图工具栏中的（转换实体引用）工具，复制实体边为草图2的几何形体。接下来，使用（显示、删除几何关系）工具将线段的几何关系“在边线上”删除，保持线段与实体边线的选择，在属性管理器中为他们添加“共线”几何关系。（3）单击（智能尺寸）工具，移动鼠标指针到图形区域选择如图所示的点与直线，并确定距离为85mm，继续使用（直线）工具完成如图所示的形体绘制，注意线a和线b的垂直关系。图3草图2（4）单击图标结束草图2的绘制。（5）按住ctrl键选择线a与线b的上端点，单击参考几何体工具栏中（基准面）工具，单击（确定）建立基准面1。（6）在特征管理器设计树中保持“基准面1”的选择，单击（草图绘制）进行草图3的绘制。（7）单击工具栏中的（圆），以草图原点为圆心绘制一个直径为24mm的圆。然后单击（直线），绘制出一系列的线段，单击（剪裁实体）剪除多余圆弧；按住选择水平线段与圆，在“添加几何关系”中选择“相切”；选择线c与草图2线b的端点，在“天价几何关系”中选“重合”。5图4草图3图5特征拉伸2（8）单机图标结束草图3绘制。单击特征中的（拉伸凸台/基体），在“终止条件”选“成形到下一面”。单击（确定）完成拉伸2特征的绘制。（9）选择面一，绘制完全贯穿的孔，直径为12mm。孔与圆弧的几何关系为同心。图6拉伸切除（10）接下来为放油孔。选“前视基准面”，单击（草图绘制）进行草图5的绘制。（11）使用（直线）和（智能尺寸）绘制如图7像垂直的俩直线并定义后结束草图5绘制。注意俩直线的端点与实体边线重合。图7草图5图8草图6（12）选右视基准面和线段e的左端点，单击（基准面），建立基准面2绘制草图6.（13）利用（直线），（切线弧）,(智能尺寸)绘制如图8所示，注意线f与线d上端点重合关系。（14）后结束