基于SolidWorks液压减速器的建模设计

湖南农业大学东方科技学院课程设计说明书 课程名称： 机械CAD/CAM课程设计 题目名称： 基于SolidWorks液压减速器的建模设计 班 级：08级机械制造四班 姓 名： 丁祥发 学 号： 200841914414 指导教师： 全 腊 珍 评定成绩：教师评语： 指导老师签名： 20 年 月 日目 录 摘要2 关键词2 1 减速器的结构组成和工作原理2 2 零件三维实体模型建立的方法3 2.1零件三维实体模型建立方法简介3 2.2典型零件三维实体模型建立的方法4 3 装配模型建立的方法和步骤7 4 装配模型的运动仿真分析9 5 结论10 参考文献 10液压减速器的虚拟样机设计 学 生：丁祥发 (东方科技学院 机械设计制造及其自动化)摘 要：本文主要介绍用SolidWorks2010进行自行设计的液压减速器零件的建模、装配及CAM数控编程的方法关键词： SolidWorks 三维建模 圆柱凸轮 前言：制造的全球化、信息化及需求的个性化，都要求企业能在最短的时间内推出用户满意的产品，并快速占领市场。要适应这种瞬息万变的市场需求，缩短设计制造周期，提高产品质量，必须有先进的设计制造技术。计算机技术与设计制造技术相互渗透、依存结合并共同发展，产生的一门综合性应用技术计算机辅助设计及制造（Computer Aided Design and Comtuter Aided Manufacturing ,简称CAD/CAM）。该技术是把人和计算机的最佳特性结合起来的，辅助进行产品的设计分析与制造的一种技术，是综合拉计算机与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴科学。该技术的发展与应用已经成为衡量一个国家科技现代化与工业现代化水平的一个重要指标。CAD/CAM的主要任务是对产品设计制造过程中的信息进行处理。这些信息主要包括设计制造中的设计需求分析、概念设计、设计建模、设计分析、设计评价、设计表示、加工工艺分析、数控编程等。1. 成结构及原理 图1：装置结构图 装置减速原理：将绳索缠绕在绕线轮上，拉动绳索绕线轮将产生一个切向的力矩，在力矩的作用下装有圆柱凸轮的轴转动，圆柱凸轮将转动转化为滑块左右方向上的平动，滑块是与油缸的活塞杆相连的，所以滑块的左右平动既为活塞杆在油缸中的平动，油缸的进油口和出油口通过一个调压阀直接相连。通过调节压力就可以调节活塞杆在油缸中的阻力大小，既就是可以平衡绕线轮产生的力矩。2. 零件的三维实体模型建立的方法2.1零件三维实体模型建立方法简介序号零件名称主要特征样图1底座凸台-拉伸切除-拉伸2支撑座1凸台-拉伸切除-拉伸圆角3支撑座2凸台-拉伸切除-拉伸圆角4支撑座3凸台-拉伸切除-拉伸圆角5绕线轮旋转切除-拉伸切除-拉伸6圆柱凸轮轴旋转包覆切除-拉伸7轴承座上部分凸台-拉伸切除-拉伸圆角8轴承座下部分凸台-拉伸切除-拉伸圆角倒角 序号零件名称主要特征样图 9 缸筒凸台-拉伸 10 缸后端凸台-拉伸切除-拉伸 11 缸前端凸台-拉伸切除-拉伸圆角 12 活塞及活塞杆旋转13 滑块 凸台-拉伸 切除-拉伸14滑块顶尖 凸台-拉伸圆角切除-拉伸15 销凸台-拉伸圆角16 套筒凸台-拉伸切除-拉伸2.2典型零件的三维实体模型建立方法 圆柱凸轮轴 本处圆柱凸轮轴的最大难点在于圆柱凸轮槽的开法，其曲线平滑决直接定了阻力的平稳性、连续性，其平滑也有利于整个装置寿命的提高，因此如何得到平滑的曲线成为其设计中的重点。以下是我的做法：2.1.1 前视面上草绘如下草图，使用旋转特征等到轴。 2.1.2 建立基准面1，约束与上视面平行，距离40mm，在基准面1上草绘下图轮廓。2.1.3 插入曲线螺旋线/涡状线，在参数栏中输入参数，圈数（1）、螺距251.32741229mm2.1.4 插入基准面2，与前视面平行、相距40mm。并在此基准面上草绘，转换实体引用选择刚刚生成的螺旋线，即可在基准面2上得到一条光滑的曲线，等距离实体，参数添加尺寸3mm、选择生成的曲线、双向。将原始曲线删除用直线将两条曲线两端连上。2.1.5 选择包覆特征腐蚀6mm 。确认2.1.6 最后将螺旋线/涡状线特征和基准面1上的草绘删除，再将基准面1和基准面2隐藏既可得到完美的圆柱凸轮轴。3. 装配模型建立的方法和步骤3.1底座与支撑座的装配单击工具栏中的“新建” “装配体” 先插入零件底板再插入支撑座1，使用“移动”或“旋转”工具使两零件要配合的面对齐。点击“配合”选择支撑座1的下底面与底板上表面使用“重合”配合、支撑座1的螺栓孔与底板的螺纹孔采用“同轴”配合，支撑座1与底板的装配完成。同样可完成支撑座2与底板的装配，确认。3.2轴的安装3.2.1轴承座下部分的安装插入轴承座下部分两次，使用“移动”或“旋转”调整它们与支撑座1、2的位置关系。点击“配合”选择轴承座下部分的底面和支撑座1的上表面是用“重合”配合、支撑座1的螺纹孔和轴承座下部分螺栓孔间用“同轴”配合，同样用在轴承座下部分与支撑座2间的配合，即完成轴承座下部分的装配，确认。3.2.2轴的安装插入轴和轴承6205（2次）使用“移动”或“旋转”调整它们之间的位置。点击“配合”选择轴的轴面和轴承内圈内圆面使用“同轴”配合，选择轴承内圈径向面与轴的轴肩使用“重合”配合。选择轴承外圈径向方向的面与轴承座下部分内沉槽壁使用“重合”配合、轴承外径与轴承座沉槽使用“同轴”配合，确认。3.2.3轴承座装配 插入轴承座上部分，使用使用“移动”或“旋转”调整它和下部分的位置关系。点击“配合”选择上下轴承座的螺纹孔使用“同轴”配合、下部分上表面和上部分下表面使用“重合”配合，确认。3.3液压缸的安装3.3.1液压缸的组装插入液压缸的各个零件，使用“移动”或“旋转”调整它们的位置关系。点击“配合”，选择缸筒和缸前端盖的内壁使用“同轴”配合、选择缸筒径向上的面选择“重合”配合、同样装配缸筒和缸后端，选择缸前和后端的一个壁使用“平行”配合。选择活塞杆的活塞轴向的一个面与缸筒使用“同轴”配合，确认。3.3.2液压缸的装配将组装好的液压缸使用“移动”或“旋转”调整它与基座的位置关系。点击“配合”，选择液压缸前端的上表面与支撑座2开孔的上表面、缸左侧面与支撑座2左侧面使用“重合”配合，确认。3.3.3液压缸的固定插入支撑座3，使用“移动”或“旋转”调整它与基座及液压缸后端的位置关系。点击“配合”，先后选择2次支撑座3的螺钉孔与液压缸后端的螺纹孔使用“同轴”配合、选择支撑座3，选择支撑座3的下端面与底座的上端面选择“重合”配合、选择支撑座3的正前面与缸后端面使用“重合”配合、将支撑座3的螺孔与底座的螺纹孔用“同轴”配合，确认。3.4滑块的安装3.4.1滑块的组装 插入滑块、销、顶尖后，使用“移动”或“旋转”调整它们间的相对位置。点击“配合”，选择滑块顶尖安装孔与顶尖使用“同轴”配合、选择销和销孔使用“同轴”配合，确认。3.4.2滑块的装配插入两根导杆，使用“移动”或“旋转”调整它们与支撑座1、2及滑块间的相对位置关系。点击“配合”选择导杆和支撑座1的导杆孔使用“同轴”配合、轴端面与支撑座1的正面使用“重合”配合、选择导杆和滑块导向孔使用“同轴”配合、选择顶尖与圆柱凸轮槽壁使用“相切”配合，确认。3.5绕线轮的安装 插入套筒、键、绕线轮各两个。使用“移动”或“旋转”调整它们之间及它们与轴之间的相对位置关系。点击“配合”选择套筒与轴使用“同轴”配合、套筒的侧平面与轴承内圈使用“重合”配合。选择键的上视面与键槽面使用“重合”配合、选择键的侧面与键槽的侧面使用“重合”配合、键园端面与键槽的圆端面选择同轴配合。 选择绕线轮与轴使用“同轴”配合、绕线轮侧端面与套筒侧端面使用“重合”配合、绕线轮键槽侧面与键侧面使用“重合”配合，确认。3.6装配完成插入各个位置的螺栓、螺钉、螺母装配在对应位置，完成全部装配。 至此液压减速器装配已全部完成。4.装配模型的运动仿真分析 使用solidworks2010的Motion分析运动，在绕线轮上添加电机转速36RPM，在液压缸活塞与前后的端面上加上线性弹簧，K=1.5N/mm。将时间轴上时间拉到5s处，点击Motion分析，得到装配体motion分析运动。 图A：凸轮顶尖在X轴上的速度时间图 图B：凸