基于solidworks平台下槽轮机构自动化设计与分析

更多相关文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219完整CAD设计文件以及仿真建模文件，资料请联系68661508索要毕业设计说明书基于SOLIDWORKS平台下槽轮机构自动化设计与分析专业机械设计制造及其自动化摘要本文介绍了基于SOLIDWORKS的三种主要槽轮机构外槽轮机构、内槽轮机构、球面槽轮机构的建模、参数化设计和运动仿真。其中包含建模操作步骤、程序编辑方法（包含程序源代码）和其运动仿真方法及步骤。目录1前言111我选择本课题的目的和我在本说明书中要着重说明的内容112本课题研究的目的和意义113参数化设计的意义与背景2131参数化设计的概念2132产品设计中应用参数化的必要性3133参数化建模技术3134CAD技术的发展及应用414槽轮机构参数化设计的研究现状4141槽轮机构分析4142槽轮机构参数化设计的研究现状715SOLIDWORKS软件介绍72使用SOLIDWORKS建立三种主要槽轮机构的模型并实现其参数化821使用联接尺寸和方程式驱动尺寸8211联接尺寸8212方程式驱动尺寸922系列零件设计表1023外槽轮机构的模型及参数化12231外槽轮机构零件模型的建立12232外槽轮机构装配体的建立14233在槽轮零件中插入设计链表1624内槽轮机构的模型及其参数化17241内槽轮机构零件图的建立17242内槽轮机构装配体的建立19243在内槽轮零件模型中插入设计链表2025球形槽轮的模型及其参数化21251球形槽轮机构零件模型的的建立及其参数化21252球形槽轮装配体的模型及其参数化23253球形槽轮零件的设计链表253使用VBA编程通过用户窗体实现参数的导入和模型的生成2631SOLIDWORKS宏功能介绍2632录制打开零件模型的程序26321录制打开外槽轮零件模型的程序26322录制打开外槽轮机构装配体的程序2733程序算法（即读取输入的参数并导入模型中）28331逐个改变模型中的参数28332读取零件的设计链表并赋值3034用户窗体的建立304对参数化生成的模型进行模拟仿真3241仿真思路的说明3242运动仿真分析步骤32421建立配合并压缩32422添加旋转马达33423添加键码点并在各键码点处压缩和解压配合3343运动分析图解3444录制动画345参考文献366致谢37附录381前言11我选择本课题的目的和我在本说明书中要着重说明的内容回想毕业设计选题时，自己当时所做出的选择。我想我有必要在此说明自己选择本课题的目的。选择毕业设计题目时，我想通过毕业设计的练习使自己能够学习到一些社会需要的技能，比如SOLIDWORKS软件。我的毕业设计题目是“基于SOLIDWORKS平台下槽轮机构自动化设计与分析”。这基本上符合了我最初选择时的初衷。但最终让我决定选择这个题目的是这个题目的导师乔峰丽乔老师。乔老师是我在大学学习期间非常敬佩的几个老师之一。因此能够选择乔老师作为自己的导师是一件令我愉快的事情。因为我在一开始的时候并不熟悉SOLIDWORKS软件，所以我想在撰写说明书时对用到的SOLIDWORKS软件的功能进行少量的文字说明和图片展示。本课题自然地将她的说明书分成了三大部分。第一部分是各种槽轮机构模型的建立和使用联接尺寸、方程式、设计链表、配合等驱动模型以及进行模型的参数化处理。第二部分是编程通过用户界面（窗体）实现参数的导入和模型的自动生成。第三部分是使用SOLIDWORKS自带MOTION插件进行槽轮机构的运动仿真并分析其运动特性。本文也正是通过对这三大部分的详细说明，以使读者了解作者对本课题所作工作。12本课题研究的目的和意义。目的参数化设计是一种灵活多变的设计方法，一般是指设计对象的结构比较定型，可以用一组参数来约定尺寸关系，参数与设计对象的控制尺寸有显式的对应，设计结果的修改受到尺寸驱动。设计时只要变化一个参数值，将自动改变所有与它相关的尺寸，通过调整参数来修改和控制几何形状，自动实现产品的精确造型和交互式绘图功能。参数化设计技术以其强有力的草图设计、尺寸驱动修改图形功能，成为初始设计、产品建模及修改系列设计、多方案比较和动态设计的有效手段。利用参数化设计手段开发的专用产品设计系统，可使设计人员从大量繁重而琐碎的绘图和重复的计算工作中解脱出来，将精力集中于优化产品设计阶段，大大提高设计速度，并减少信息的存储量。另外，参数化设计符合和贴近现代CAD中概念设计以及并行设计思想，工程设计人员设计开始阶段可快速草拟产品的零件图，通过对产品形状及大小的约束即可精确成图。所以通过参数化设计槽轮机构，将节省槽轮机构设计时大量不必要的重复工作，达到提高设计效率，降低成本的目的。同时通过本课题的练习将会使我得到SOLIDWORKS软件应用能力和VC面向对象的设计语言编程能力得到提高。12意义1用计算机来实现设计意图，其可靠性要大大增强。因为可以综合考虑各种影响因素的重要性，权衡利弊后做出最优选择，给出最优方案，从而可以有效避免手工设计考虑的不全面。2当槽轮设计规范化、参数化后，由于在设计过程中考虑到其操作上的简便性，可以大大减少了设计人员工作量。只要给出设计意图便可以自动进行分析计算、造型、装配直至最后给出图纸，这就大大提高了设计效率，缩短了产品开发周期，提高了产品的设计质量，可以实实在在地为企业创造效益，产品也可以得到迅速推广。3SOLIDWORKS是被广泛使用的CAD优秀软件，作为新一代的产品造型系统，SOLIDWORKS它有强大的三维建模功能和二次开发工具。其设计思想先进，SOLIDWORKS提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念改变了机械CAD/CAE/CAM的传统观念，这种全新的概念已成为当今世界机械领域的新标准。4从制造行业来说，利用计算机辅助设计软件设计出的产品、给出的图纸更加合乎制造业的规范。特别是对于一些技术装备先进的工厂，可直接将计算机内的图形信息发送到数控机床上，从而能够大大提高加工的精确度，减少人为错误。5槽轮属于机械产品的通用零件，通SOLIDWORKS技术设计槽轮，可以推动机械行业的科技化进程，为以后越来越多的机械产品应用参数化研究做了大胆尝试。13,1413参数化设计的意义与背景7,8,9131参数化设计的概念参数化技术（PARAMETRIC）是CAD技术在实际应用中提出的课题，是现代CAD技术中重要的、且待进一步研究的领域之一。参数化设计是一种灵活多变的设计方法，一般是指设计对象的结构比较定型，可以用一组参数来约定尺寸关系，参数与设计对象的控制尺寸有显式的对应，设计结果的修改受到尺寸驱动。设计时只要变化一个参数值，将自动改变所有与它相关的尺寸，通过调整参数来修改和控制几何形状，自动实现产品的精确造型和交互式绘图功能。132产品设计中应用参数化的必要性研究表明，在新产品的研制过程中，约7080的成本耗费于设计阶段。因此，如何开发和研究先进的设计方法与工具，以提高产品设计的效率就显得至关重要。我国加入世界贸易组织后，新科学技术对制造业科技含量要求加大，技术改造的时间会相应缩短，传统设计方法中，重复工作量大，设计效率低下，新产品投放市场慢，导致企业缺乏竞争力。寻求更加新型、先进、高效的设计方法，势在必行。参数化技术（PARAMETRIC）就是CAD技术在实际应用中提出的课题。参数化设计方法与传统设计方法相比最大的不同在于它存储了设计的整个过程，对于相似结构的系列零件设计，更是具有无可比拟的优越性。它设计出一族而不是单一的产品模型，通过一组参数来控制图形的大小、形状。参数化设计是实现设计过程自动化的有效手段之一，是机械设计发展的必经阶段。随着计算机技术的进步，计算机已成为各个设计领域的重要组成部分，参数化设计方法也越来越受到人们的重视。对于常用的零件，如果每次都要经过烦琐的建模，不仅工作量大，而且，要花费大量的时间，这不仅是浪费时间，还是重复性的无效劳动。在机械设计中，槽轮的参数因为设计要求的不同，而不得不改变其数值。如果在设计中可以交互的处理，则工作量可以大大的降低，从而提高工作效率,因此槽轮轮的参数化设计至关重要。133参数化建模技术要实现参数化设计，首先必须进行参数化建模。参数化建模是几何建模的一个发展方向，它可以大大提高模型的生成和修改的速度，在产品的系列化、相似设计及专用系统开发等方面具有较大的应用价值。国内外对参数化建模做了大量的研究。目前，二维参数化建模技术已发展的较为成熟，在参数化绘图方面已得到了广泛应用。而三维参数化造型能处理的问题还比较简单，能处理的类型主要是轴线、平面和轴对称面，能处理的约束类型还很有限，对于复杂形状的建模方法还有待于进一步研究。虽然如此，但是因为三维参数化设计在进行自上而下的设计时有着明显优于二维参数化设计的优势，现在已经越来越广泛的得到设计人员的接受。70年代末及80年代初，英国剑桥大学的RCHILLYARD和美国MIT大学的DCGOSSARD等率先将参数化设计用于CAD中。1985年美国PTC公司首先推出参数化CAD系统PRO/E。参数化建模的关键是约束关系的提取和表达、约束的求解以及参数化几何模型的构造。参数化建模技术大致可分为如下三种方法（1）基于几何约束的数学方法；（2）基于几何原理的人工智能方法；（3）基于特征模型的造型方法。其中数学方法又分为初等方法（PRIMARYAPPROACH）和代数方法（ALGEBRAICAPPROACH）。初等方法利用预先设定的算法，求解一些特定的几何约束。这种方法简单、易于实现，但仅适用于只有水平和垂直方向约束的场合；代数法则将几何约束转换成代数方程，形成一个非线性方程组。该方程组求解较困难，因此实际应用受到限制。人工智能方法是建立面向人工智能的知识表达方式，利用专家系统对图形中的几何关系和约束进行理解，运用几何原理推导出新的约束。特征造型方法是三维实体造型技术的发展，目前正在探讨之中。134CAD技术的发展及应用CAD技术发展经历了几次技术革命，其主要发展阶段和特点如下（1）60年代，CAD的主要特点是交互式二维绘图和三维线框模型。（2）70年代，CAD的主要技术特点是自由曲线曲面生成算法和表面造型理论。在这期间逐渐形成了CAD产业。遵守各种国际规范，在国际国内形成自己独特的优势，更要立足国内，结合国情，积极开展CAD技术的研究和推广工作，提高企业竞争能力，加速企业现代化进程。14槽轮机构参数化设计的研究现状10,11141槽轮机构分析由槽轮和圆柱销组成的单向间歇运动机构，又称马尔他机构。它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。槽轮机构有外啮合（见图1）和内啮合（见图2）以及球面槽轮（见图3）等。外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反,而内啮合则相同，球面槽轮可在两相交轴之间进行间歇传动。槽轮机构结构简单，易加工，工作可靠，转角准确，机械效率高。但是其动程不可调节，转角不能太小，槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不宜用于高速。单臂外啮合槽轮机构见图1由带圆柱销的转臂、具有4条径向槽的槽轮和机架组成。当连续转动的转臂上的圆柱销进入径向槽时,拨动槽轮转过1/4圆周角当圆柱销转出径向槽后,槽轮停止转动。转臂转一周，槽轮完成一次转停运动。为了保证槽轮停歇，可在转臂上固接一缺口圆盘，其圆周边与槽轮上的凹周边相配。这样,既不影响转臂转动,又能锁住槽轮不动。为了使槽轮能完成周期性的转停运动，槽轮上的径向槽数不能少于3。为了避免冲击,圆柱销应切向进、出槽轮，即径向槽与转臂在此瞬间位置要互相垂直。在满足不同间停的要求时，可采用多臂的和非对称槽的槽轮机构。槽轮机构一般应用在转速不高、要求间歇地转过一定角度的分度装置中，如转塔车床上的刀具转位机构。它还常在电影放映机中用以间歇移动胶片等。图1图2图3142槽轮机构参数化设计的研究现状任何通用的CAD软件，甚至面向某一类对象的专用的、商品化的CAD软件，都难以满足形形色色具体产品设计的需要。所以一个公司欲全面采用CAD技术，并取得积极效果，应以引入的CAD系统为基础，根据本公司的实情，进行程度不同的用户化、本地化的二次开发，形成具有本公司特色的产品设计CAD系统。有效的二次开发是CAD发挥效能的关键环节。我国许多企业引进了国外知名的CAD系统，但往往未得到充分的利用，企业对CAD的巨额投资，并没有真正或全面达到提高设计质量、缩短设计周期的目的，也没有带来应有的效益。究其原因，是未进行产品应用和管理方面的二次开发。据抽样调查和外商统计，国内己引进的CAD/CAM系统利用率高、效益好的单位大约在20左右。所以，可以毫不夸张地说，没有进行用户化、本地化的二次开发，就没有真正意义上的CAD/CAM技术的有效应用。所以，二次开发问题是目前国内推广CAD/CAM所面临的一个重要课题之一。目前国内外对二维图形参数化和简单三维实体的参数化的研究较为成熟。对复杂的三维实体的参数化的造型研究还不多见。对于本课题要求的槽轮机构属于造型结构较简单的机构。因此我相信国内外对它的技术研究已趋于完善。但他依然对本科生的设计练习具有价值。15SOLIDWORKS软件介绍6SOLIDWORKS公司成立于1993年，由PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁发起，总部位于马萨诸塞州的康克尔郡（CONCORD,MASSACHUSETTS）内，当初所赋予的任务是希望在每一个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。由于使用了WINDOWSOLE技术、直观式设计技术、先进的PARASOLID内核（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术，SOLIDWORKS成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的SOLIDWORKS软件使用许可约28万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球100多个国家的约3万1千家企业。在教育市场上，每年来自全球4，300所教育机构的近145，000名学生通过SOLIDWORKS的培训课程。据世界上著名的人才网站检索，与其它3DCAD系统相比，与SOLIDWORKS相关的招聘广告比其它软件的总合还要多，这比较客观地说明了越来越多的工程师使用SOLIDWORKS，越来越多的企业雇佣SOLIDWORKS人才。据统计，全世界用户每年使用SOLIDWORKS的时间已达5500万小时。在美国，包括麻省理工学院（MIT）、斯坦福大学等在内的著名大学已经把SOLIDWORKS列为制造专业的必修课，国内的一些大学（教育机构）如清华大学、北京航空航天大学、北京理工大学、上海教育局等也在应用SOLIDWORKS进行教学。相信在未来的58年内，SOLIDWORKS将会成为与当今AUTOCAD一样，成为3D普及型主流软件乃至于CAD的行业标准。SOLIDWORKS软件特点SOLIDWORKS软件功能强大，组件繁多。SOLIDWORKS功能强大、易学易用和技术创新是SOLIDWORKS的三大特点，使得SOLIDWORKS成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SOLIDWORKS能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SOLIDWORKS不仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。2使用SOLIDWORKS建立三种主要槽轮机构的模型并实现其参数化21使用联接尺寸和方程式驱动尺寸3211联接尺寸联接尺寸是控制不属于草图部分的数值（例如两个拉伸特征的深度）的一种方法。通过为尺寸指定相同的变量名，将它们联接起来。当更改任何一个联接尺寸值时，具有相同变量名的所有其他尺寸值也会相应更改。此外还可以使用数学方程式为他们建立起对应的关系，使联系尺寸中的任何一个都可以作为驱动尺寸来使用。首先要显示零件所有特征的所有尺寸。在显示出特征的定义尺寸后，就可以对其进行联接操作了，如图4和图5所示。图4图5当两个或多个尺寸连接起来时，只要改变其中的任何一个尺寸值，其他的尺寸都将作相应的改变。212方程式驱动尺寸联接尺寸只能控制特征中不属于草图部分的数值（例如两个拉伸特征的深度）,即特征定义尺寸，而方程式可以驱动任何尺寸。当在模型尺寸之间生成方程式后，特征尺寸成为变量，他们之间必须满足方程式的要求，相互牵制。当删除方程式中使用的尺寸或尺寸所在的特征时，方程式也被一道删除掉。方程式的建立步骤为工具/方程式（如图6所示）图6注意被方程式所驱动的尺寸无法在模型中以编辑尺寸值的方式来改变。为了更好地了解设计者的设计意图，还可以在方程式中添加注释文字。和可以像编程那样将某个方程式注释掉，避免该方程式的运行。在方程式末尾输入单引号，然后输入备注，则单引号之后的内容在计算方程式是被忽略。如果暂时不想让某个方程式参与计算，但有不祥删除它。可以在这个方程式智巧加上一个单引号。22系列零件设计表如同计算机上同时安装了MICROSOFTEXCEL，就可以使用EXCEL在零件文件中直接嵌入新的配置。配置是指由一个零件或一个部件派生而成的形状相似、大小不同的一系列零件或部件集合。在SOLIDWORKS中大量使用的配置是系列零件列表，利用系列零件设计表可以很容易生成一系列大小相同、形状相似的标准零件，如螺母、螺栓等，从而形成一个标准零件库。对于本题目来说，将所需参数植入系列零件设计表可以体现参数化设计思想。同时植入系列零件设计表的参数会变为粉红色。这对于从复杂众多设计参数中快速找到标准参数十分重要。使用系列零件设计表还具有如下优点（1）可以采用简单的方法生成大量的相似零件，对于标准化零件管理有很大帮助。（2）使用系列零件设计表，不必一一创建相似零件，从而可以节省大量时间。即我们所说的参数化设计。（3）使用系列零件设计表，在零件装配中能够很容易时间零件的互换。生成系列零件设计表的步骤为插入/表格/设计表（如图7所示）图7点击需要被驱动的参数填入设计链表中。在任何时候，用户均可以在原始样本零件中加入或删除特征，。如果是加入特征，加入后的特征将是系列零件设计表中所有型号成员的共有特征，若某个型号成员正在被使用，系统将会依照所加入的特征自动更新该型号成员。如果是删除原是样本零件中的某个特征，则系列零件设计表中的所有型号成员的特征都将被删除。若某个型号成员正在被使用，系统就会将工作窗口自动切换到现在的工作窗口，完成更新被使用的型号成员。23外槽轮机构的模型及参数化231外槽轮机构零件模型的建立（1）槽轮槽轮机构的模型分别由拉伸凸台特征、拉伸切除特征、圆角特征、圆周阵列特征组成。它的模型和特征表见图8。图8模型当中键入的联接尺寸和方程式如下（附图9）“D4SKETCH1“中心距SKETCH1“COS180/“槽数CIRPATTERN2“2“D6SKETCH1“中心距SKETCH1“SIN180/“槽数CIRPATTERN2“COS180/“槽数CIRPATTERN1“1“D2SKETCH1“180/“槽数CIRPATTERN2“圆角半径FILLET2“槽轮齿厚SKETCH1“/2图9（2）拨盘外槽轮机构的拨盘是由拉伸凸台特征和拉伸切除特征组成的。（见图10）图10其中的联接尺寸和方程式如图11图11232外槽轮机构装配体的建立外槽轮机构装配体由外槽轮、拨盘和两根轴组成。其中的配合及模型见图12。图12模型中的方程式及配合罗列如下（附图13）“D1SKETCH1滚轮体（图书馆）PART“D7SKETCH1槽轮（解决中心距问题）PART“D2SKETCH1滚轮体（图书馆）PART“槽宽SKETCH1槽轮（解决中心距问题）PART“2“D5SKETCH1滚轮体（图书馆）PART“D4SKETCH1槽轮（解决中心距问题）PART“D4SKETCH1滚轮体（图书馆）PART“中心距SKETCH1槽轮（解决中心距问题）PART“D1SKETCH2滚轮体（图书馆）PART“中心距SKETCH1槽轮（解决中心距问题）PART“SIN180/“槽数CIRPATTERN1槽轮（解决中心距问题）PART“D2SKETCH1滚轮体（图书馆）PART“2“D3SKETCH1滚轮体（图书馆）PART“中心距SKETCH1槽轮（解决中心距问题）PART“SIN180/“槽数CIRPATTERN1槽轮（解决中心距问题）PART“厚度EXTRUDE7滚轮体（图书馆）PART“槽轮厚度EXTRUDE1槽轮（解决中心距问题）PART“D1SKETCH3滚轮体（图书馆）PART“D1SKETCH2槽轮（解决中心距问题）PART“D6SKETCH1滚轮体（图书馆）PART“180360/“槽数CIRPATTERN2槽轮（解决中心距问题）PART“图13233在槽轮零件中插入设计链表通过模型当中键入的方程式，已经可以实现模型的参数化。为了更好地观察和操作，我们需要在槽轮零件图中插入设计链表。（见图14）图14这样我们就可以在后续的编程中通过读取设计表并改变表格数据就可以自动生成需要的模型了。24内槽轮机构的模型及其参数化241内槽轮机构零件图的建立（1）内槽轮内槽轮由拉伸凸台特征、拉伸切除特征、圆周阵列特征等组成。（见图15）图15方程式及联接尺寸如下（附图16）“D3SKETCH1“180/“槽数CIRPATTERN1“D2SKETCH1“中心距SKETCH1“COS180/“槽数CIRPATTERN1“2“D5SKETCH1“中心距SKETCH1“中心距SKETCH1“SIN180/“槽数CIRPATTERN1“D4SKETCH1“中心距SKETCH1“/4“D8SKETCH1“D3SKETCH1“/2“D7SKETCH1“D9SKETCH1“D2SKETCH1“/8图16（2）拨盘拨盘零件由拉伸凸台和拉伸切除特征组成（见图17）图17方程式及联接尺寸如下（见图18）“D7SKETCH1“D2SKETCH1“图18242内槽轮机构装配体的建立内槽轮机构装配体由内槽轮和内槽轮拨盘组成，其配合关系和模型如下（见图19）图19内槽轮机构装配体的方程式和联接尺寸如下（见图20）“D2SKETCH1内槽轮拨杆PART“槽宽SKETCH1内槽轮PART“2“D1SKETCH1内槽轮拨杆PART“2“槽宽SKETCH1内槽轮PART“D6SKETCH1内槽轮拨杆PART“D1SKETCH1内槽轮PART“D3SKETCH1内槽轮拨杆PART“D6SKETCH1内槽轮PART“D4SKETCH1内槽轮拨杆PART“中心距SKETCH1内槽轮PART“SIN180/“槽数CIRPATTERN2内槽轮PART“D1EXTRUDE8内槽轮拨杆PART“槽轮厚度EXTRUDE1内槽轮PART“D1EXTRUDE7内槽轮拨杆PART“槽轮厚度EXTRUDE6内槽轮PART“图20243在内槽轮零件模型中插入设计链表模型中的方程式、联接尺寸和设计链表是模型驱动和参数化地关键。（设计链表见图21）图2125球形槽轮的模型及其参数化251球形槽轮机构零件模型的的建立及其参数化1球形槽轮球形槽轮的特征和模型如图22所示。图22球形槽轮当中的方程式和联接尺寸如下（见图23）“D1球形槽轮杆基准面“球面槽轮直径草图1“D1索止弧基准面（过度）“180/“槽数阵列圆周2“D1草图21“2SIN180/“槽数阵列圆周2“球面槽轮直径草图1“COS180/“槽数阵列圆周2“槽宽草图6“2“槽宽草图6“COS“两轴夹角索止弧基准面“槽长（角度）切除旋转6“180/“槽数阵列圆周2“COS“两轴夹角草图19“两轴夹角草图19“槽轮顶部锥面切除特征直径草图19“球面槽轮直径草图1“20“D1草图3“球面槽轮直径草图1“375/80“D1草图4“D1草图3“/2图23（2）拨盘特征及模型（图24）图24方程式、联接尺寸如下图25“D1切除拉伸1“D1凸台拉伸1“075“D1草图6“D1草图2“/2图25252球形槽轮装配体的模型及其参数化零件、配合和模型如图26图26方程式联接尺寸如下（图27）“D1草图7球形槽轮拨盘PART“槽宽草图6球形槽轮PART“D1草图15球形槽轮拨盘PART“1“D1草图7球形槽轮拨盘PART“壁厚草图4球形槽轮拨盘PART“球面槽轮壁厚草图2球形槽轮PART“D1草图2球形槽轮拨盘PART“D1草图21球形槽轮PART“D1基准面3球形槽轮拨盘PART“1COS180/“槽数阵列圆周2球形槽轮PART“球面槽轮直径草图1球形槽轮PART“球面槽轮壁厚草图2球形槽轮PART“4“球面槽轮壁厚草图2球形槽轮PART“COS“两轴夹角草图19球形槽轮PART“D1基准面2球形槽轮拨盘PART“180/“槽数阵列圆周2球形槽轮PART“COS“两轴夹角草图19球形槽轮PART“D1切除拉伸2球形槽轮拨盘PART“121COS180/“槽数阵列圆周2球形槽轮PART“球面槽轮直径草图1球形槽轮PART“COS“两轴夹角草图19球形槽轮PART“D2草图7球形槽轮拨盘PART“球面槽轮直径草图1球形槽轮PART“球面槽轮壁厚草图2球形槽轮PART“COS180/“槽数阵列圆周2球形槽轮PART“D1基准面3球形槽轮拨盘PART“TAN180/“槽数阵列圆周2球形槽轮PART“COS“两轴夹角草图19球形槽轮PART“D1基准面1球形槽轮拨盘PART“球面槽轮直径草图1球形槽轮PART“/2“D1凸台拉伸1球形槽轮拨盘PART“D1基准面1球形槽轮拨盘PART“球面槽轮直径草图1球形槽轮PART“球面槽轮壁厚草图2球形槽轮PART“SQR“球面槽轮直径草图1球形槽轮PART“球面槽轮壁厚草图2球形槽轮PART“球面槽轮直径草图1球形槽轮PART“球面槽轮壁厚草图2球形槽轮PART“D1草图6球形槽轮拨盘PART“D1草图6球形槽轮拨盘PART“D1凸台拉伸4球形槽轮拨盘PART“4“球面槽轮壁厚草图2球形槽轮PART“图27253球形槽轮零件的设计链表链表图28如下图283使用VBA编程通过用户窗体实现参数的导入和模型的生成31SOLIDWORKS宏功能介绍宏功能，是SOLIDWORKS软件为初学者能够快速的运用编程语言对SOLIDWORKS进行二次开发而提供的功能。使用该功能能自动生成所需要的程序代码，简单易学。宏功能分为新建宏、录制宏、执行宏、编辑宏、停止宏、将宏指定给键或菜单、宏工具栏等。（如图29）图2932录制打开零件模型的程序321录制打开外槽轮零件模型的程序程序如下CDOCUMENTSANDSETTINGSADMINISTRATORLOCALSETTINGSTEMPSWX4024MACRO1SWBMACRORECORDEDON05/12/11BYADMINISTRATORDIMSWAPPASOBJECTDIMPARTASOBJECTDIMBOOLSTATUSASBOOLEANDIMLONGSTATUSASLONG,LONGWARNINGSASLONGSUBMAINSETSWAPP_APPLICATIONSLDWORKSSETPARTSWAPPOPENDOC6“E毕业设计SOLIDWORKS工程图槽轮（解决中心距问题）SLDPRT“,1,0,“,LONGSTATUS,LONGWARNINGSSWAPPACTIVATEDOC2“槽轮（解决中心距问题）SLDPRT“,FALSE,LONGSTATUSSETPARTSWAPPACTIVEDOCSETPARTSWAPPACTIVEDOCDIMMYMODELVIEWASOBJECTSETMYMODELVIEWPARTACTIVEVIEWMYMODELVIEWFRAMELEFT0MYMODELVIEWFRAMETOP0SETMYMODELVIEWPARTACTIVEVIEWMYMODELVIEWFRAMESTATESWWINDOWSTATE_ESWWINDOWMAXIMIZEDSETMYMODELVIEWPARTACTIVEVIEWMYMODELVIEWFRAMESTATESWWINDOWSTATE_ESWWINDOWMAXIMIZEDENDSUB322录制打开外槽轮机构装配体的程序CDOCUMENTSANDSETTINGSADMINISTRATORLOCALSETTINGSTEMPSWX3372MACRO1SWBMACRORECORDEDON06/09/11BYADMINISTRATORDIMSWAPPASOBJECTDIMPARTASOBJECTDIMBOOLSTATUSASBOOLEANDIMLONGSTATUSASLONG,LONGWARNINGSASLONGSUBMAINSETSWAPP_APPLICATIONSLDWORKSSETPARTSWAPPOPENDOC6“E毕业设计SOLIDWORKS工程图外槽轮机构装配体SLDASM“,2,0,“,LONGSTATUS,LONGWARNINGSSWAPPACTIVATEDOC2“外槽轮机构装配体SLDASM“,FALSE,LONGSTATUSSETPARTSWAPPACTIVEDOCSETPARTSWAPPACTIVEDOCDIMMYMODELVIEWASOBJECTSETMYMODELVIEWPARTACTIVEVIEWMYMODELVIEWFRAMELEFT0MYMODELVIEWFRAMETOP0SETMYMODELVIEWPARTACTIVEVIEWMYMODELVIEWFRAMESTATESWWINDOWSTATE_ESWWINDOWMAXIMIZEDSETMYMODELVIEWPARTACTIVEVIEWMYMODELVIEWFRAMESTATESWWINDOWSTATE_ESWWINDOWMAXIMIZEDENDSUB打开内槽轮机构和球面槽轮机构模型的程序这里不再一一介绍，整体程序将会在附录中给出。33程序算法（即读取输入的参数并导入模型中）331逐个改变模型中的参数同理，使用录制宏的方法录制改变单个参数的程序。最后再将这些代码写入一个程序当中。这种方法的优点是简单可行，方便操作。缺点是生成模型的时间较长。现在举例将录制的改变外槽轮机构参数的程序罗列如下CDOCUMENTSANDSETTINGSADMINISTRATORLOCALSETTINGSTEMPSWX3000MACRO1SWBMACRORECORDEDON04/27/11BYADMINISTRATORDIMWAPASOBJECTDIMPART1ASOBJECTDIMBOOLSTATUS1ASBOOLEANDIMLONGSTATUS1ASLONG,LONGWARNINGS1ASLONGDIMPART2ASOBJECTDIMBOOLSTATUS2ASBOOLEANDIMLONGSTATUS2ASLONG,LONGWARNINGS2ASLONGDIMPART3ASOBJECTDIMBOOLSTATUS3ASBOOLEANDIMLONGSTATUS3ASLONG,LONGWARNINGS3ASLONGDIMPART4ASOBJECTDIMBOOLSTATUS4ASBOOLEANDIMLONGSTATUS4ASLONG,LONGWARNINGS4ASLONGDIMPART5ASOBJECTDIMBOOLSTATUS5ASBOOLEANDIMLONGSTATUS5ASLONG,LONGWARNINGS5ASLONGSUBMAINSETWAP_APPLICATIONSLDWORKSSETPART1WAPACTIVEDOCBOOLSTATUS1PART1EXTENSIONSELECTBYID2“槽轮厚度EXTRUDE1槽轮（解决中心距问题）1外槽轮机构装配体”,“DIMENSION”,1240485864597,005209858469278,02126188601334,FALSE,0,NOTHING,0DIMMYDIMENSION1ASOBJECTSETMYDIMENSION1PART1PARAMETER“槽轮厚度EXTRUDE1槽轮（解决中心距问题）PART”MYDIMENSION1SYSTEMVALUE006BOOLSTATUS1PART1EDITREBUILD3PART1CLEARSELECTION2TRUEBOOLSTATUS1PART1EDITREBUILD3SETPART2WAPACTIVEDOCBOOLSTATUS2PART2EXTENSIONSELECTBYID2“中心距SKETCH1槽轮（解决中心距问题）1外槽轮机构装配体”,“DIMENSION”,1217017561928,008874282021819,03673234476224,FALSE,0,NOTHING,0DIMMYDIMENSION2ASOBJECTSETMYDIMENSION2PART2PARAMETER“中心距SKETCH1槽轮（解决中心距问题）PART”MYDIMENSION2SYSTEMVALUE05BOOLSTATUS2PART2EDITREBUILD3PART2CLEARSELECTION2TRUEBOOLSTATUS2PART2EDITREBUILD3SETPART3WAPACTIVEDOCBOOLSTATUS3PART3EXTENSIONSELECTBYID2“槽数CIRPATTERN2槽轮（解决中心距问题）1外槽轮机构装配体”,“DIMENSION”,008020699742975,0006609859614828,01384328744325,FALSE,0,NOTHING,0DIMMYDIMENSION3ASOBJECTSETMYDIMENSION3PART3PARAMETER“槽数CIRPATTERN2槽轮（解决中心距问题）PART”MYDIMENSION3SYSTEMVALUE4BOOLSTATUS3PART3EDITREBUILD3PART3CLEARSELECTION2TRUEBOOLSTATUS3PART3EDITREBUILD3SETPART4WAPACTIVEDOCBOOLSTATUS4PART4EXTENSIONSELECTBYID2“槽宽SKETCH1槽轮（解决中心距问题）1外槽轮机构装配体”,“DIMENSION”,0676112436384,009813163388993,001013305484398,FALSE,0,NOTHING,0DIMMYDIMENSION4ASOBJECTSETMYDIMENSION4PART4PARAMETER“槽宽SKETCH1槽轮（解决中心距问题）PART”MYDIMENSION4SYSTEMVALUE003BOOLSTATUS4PART4EDITREBUILD3PART4CLEARSELECTION2TRUEBOOLSTATUS4PART4EDITREBUILD3SETPART5WAPACTIVEDOCBOOLSTATUS5PART5EXTENSIONSELECTBYID2“槽轮齿厚SKETCH1槽轮（解决中心距问题）SLDPRT”,“DIMENSION”,03287869433462,0756314550461,0298847636964,FALSE,0,NOTHING,0DIMMYDIMENSION5ASOBJECTSETMYDIMENSION5PART5PARAMETER“槽轮齿厚SKETCH1”MYDIMENSION5SYSTEMVALUE002BOOLSTATUS5PART5EDITREBUILD3PART5CLEARSELECTION2TRUEBOOLSTATUS5PART5EDITREBUILD3ENDSUB另外两种槽轮机构的按照该方法编辑的程序这里不再列举，具体选择的程序将在附录中介绍。332读取零件的设计链表并赋值7这种方法编辑的程序代码少，生成模型的速度快。同时，使用这种方法使参数的罗列简单明了，有条理。因此作者推荐使用这种方法编程。读取并更新设计链表的程序如下，其中变量TEXTBOX1TEXT、TEXTBOX2TEXT、TEXTBOX3TEXT、TEXTBOX4TEXT、TEXTBOX5TEXT这五个变量是后面用户窗体中输入参数的文本框的变量名。SETMODELSWAPPACTIVEDOCSETDTABLEMODELGETDESIGNTABLEISGOODDTABLEATTACHIFISGOODFALSETHENMSGBOX“在系列零件设计表中有错误“EXITSUBENDIFSETXLGETOBJECT,“EXCELAPPLICATION“XLWORKSHEETS1ACTIVATEFORI1TODTABLEGETROWCOUNTFORJ1TODTABLEGETCOLUMNCOUNTIFXLWORKSHEETS1CELLSJ,I“SUPPRESSED“THENXLWORKSHEETS1CELLSJ,I“UNSUPPRESSED“ELSEIFXLWORKSHEETS1CELLSJ,I“UNSUPPRESSED“THENXLWORKSHEETS1CELLSJ,I“SUPPRESSED“ELSEXLWORKSHEETS1CELLS4,2TEXTBOX1TEXTXLWORKSHEETS1CELLS4,3TEXTBOX2TEXTXLWORKSHEETS1CELLS4,4TEXTBOX3TEXTXLWORKSHEETS1CELLS4,5TEXTBOX4TEXTXLWORKSHEETS1CELLS4,6TEXTBOX5TEXTENDIFNEXTJNEXTIDTABLEUPDATEMODEL34用户窗体的建立进入VBA程序后点击插入/用户窗体，再单击工具箱按钮。（见图30）图30在USERFORM中添加需要的图片、按钮和文本框等以满足所需要的功能。其中外槽轮机构的用户窗体如图31所示。图31其余槽轮机构用户窗体的建立与此类似。这里不再鏖述。其中“生成模型”按钮的程序将在附录中给出。4对参数化生成的模型进行模拟仿真SOLIDWORKSMOTION是一款模拟仿真并分析运动规律的插件。她能很好地模拟模型的运动并给出运动分析图表。使得设计更加直观，节约设计成本。本课题通过对槽轮机构的运动仿真，能够直观地得出槽轮机构的运动规律。现在主要介绍外槽轮机构的运动仿真的步骤。另外两种槽轮机构的仿真与外槽轮类似。所以本说明书就不在逐个介绍了。41仿真思路的说明作者在学习MOTION功能时经历了一些困惑。槽轮机构属于间歇运动机构，因此无法添加连续运动的齿轮约束。同时作者也无法通过添加接触和摩擦实现期望的槽轮机构运动。在经过了多方面的尝试之后。作者发现只能通过添加多个配合，并且逐个压缩和解压缩这些配合当中的某一个才能最终实现槽轮机构的运动仿真。值得庆幸下面具体介绍分析步骤。42运动仿真分析步骤421建立配合并压缩（图32）图32422添加旋转马达（如图33）图33423添加键码点并在各键码点处压缩和解压配合（如图34）图3443运动分析图解（如图35）图3544录制动画单击录制动画按钮，出现如下对话框（图36）图36单击保存，出现如图37对话框图37单击确定，生成AVI格式动画。至此，本毕业设计说明书全部内容已介绍完毕。请老师、同学批评指正，不吝赐教。5参考文献1李瑞琴，机械原理M，北京国防工业出版社，2008,3442孙桓，陈作模机械原理（第七版）M北京高等教育出版社，20062973胡仁喜，刘昌丽SOLIDWORKS2010中文版标准实例教程北京机械工业出版社，2010，3244叶修梓，陈超祥，SOLIDWORKS高级装配教程，北京机械工业出版社，2010,2475二代龙震工作室，SOLIDWORKS2009高级教程第二版M,北京清华大学出版社，2009,5766二代龙震工作室，SOLIDWORKS2009基础设计第二版M，北京清华大学出版社，2009,4027江洪，李忠兴，邢启恩，SOLIDWORKS2003二次开发基础与实例教程M,北京电子工业出版社，2003，4438李卫民，刘淑芳基于SOLIDWORKS平台的二次开发技术IL机械制造，20039全钰泰，朱朝宽基于SOLIDWORKS2001的锻件毛坯三维实体的自动生成J金属成形工艺，2003，21（4）222410李向阳，SOLIDWORKS二次开发的研究IL，机械工程学报，同济大学，2008第二期，0311刘丽娟，任建平，SOLIDWORKS二次开发的应用IL，机械管理开发，山西省机械工程学会，2005年2月,0212吴晓燕，基于SOLIDWORKS二次开发的机械零件参数化建模研究，计算机与网络，信息产业部电子无线通信专业情报网，期刊号不明，0213陈岳坪,罗意平，王平安，用VISUALC开发SOILDWORKS的关键技术IL,机械与电子，中国机械工业联合会科技工作部机械与电子杂志社，2002第二期，0414王彪,刘中柱，SOLIDWORKS二次开发的应用VISUALC篇IL，华北工学院学报，中北大学，2004第三期，0415刘媛，基于VC的SOLIDWORKS机械零件参数化设计，曲阜师范大学学报，曲阜师范大学，第36卷第四期2010年10月，0416JENSENPWCLASSICALANDMODERNMECHANISMSFORENGINEERSANDINVENTORSNEWYORKMARCELDEKKERINC，199117YANHONGSENCREATIVEDESIGNOFMECHANICALDEVICESMHEIDELBERGSPRINGERVERLAG，19986致谢在本毕业设计的过程中，我得到了乔峰丽老师、苗老师、王宗彦老师，王彪老师的帮助，同时也感谢亲人和同学们在这过程中给予我的支持。附录（1）外槽轮机构参数化设计程序PRIVATESUBCOMMANDBUTTON1_CLICKCDOCUMENTSANDSETTINGSADMINISTRATORLOCALSETTINGSTEMPSWX632MACRO1SWBMACRORECORDEDON05/03/11BYADMINISTRATORDIMSWAPPASOBJECTDIMPARTASOBJECTDIMBOOLSTATUSASBOOLEANDIMLONGSTATUSASLONG,LONGWARNINGSASLONGSETSWAPP_APPLICATIONSLDWORKSSETPARTSWAPPOPENDOC6“E毕业设计SOLIDWORKS工程图槽轮（解决中心距问题）SLDPRT“,1,0,“,LONGSTATUS,LONGWARNINGSSWAPPACTIVATEDOC2“槽轮（解决中心距问题）SLDPRT“,FALSE,LONGSTATUSSETPARTSWAPPACTIVEDOCSETPARTSWAPPACTIVEDOCDIMMYMODELVIEW1ASOBJECTSETMYMODELVIEW1PARTACTIVEVIEWMYMODELVIEW1FRAMELEFT0MYMODELVIEW1FRAMETOP0SETMYMODELVIEW1PARTACTIVEV