轴系设计案例引导

1、15.2.6 案例分析本节用一个具体的案例说明如何运用Inventor的各个功能。案例分析：轴系根据图15.61，利用Inventor软件的现代设计方法，完成轴系部件的三维实体和装配设计，并以轴承座为例介绍其工程零件图的创建。a) 轴系部件的三维实体模型b) 轴系部件的装配关系图15.61 轴系部件一、轴承座建模轴承座在轴系中起支撑和包容作用，它的建模略为复杂，包括旋转、拉伸、开孔、加强肋等，见表15.23。表15.23 轴承座建模的主要步骤1.新建零件，保存为“轴承座”。在默认草图上绘制如下草图2. 旋转生成空心圆筒3.做与xy面平行的工作平面1，偏移距离为784. 以工作平面1为草图平面，

2、做如下草图5. 拉伸9mm，得到底板6. 做与底板后端面平行的工作平面2，偏移距离为37. 以工作平面2为草图平面，做如下草图8. 拉伸10mm，得到支撑板9. 以xz面为草图平面，做如下草图10. 拉伸10mm，得到肋板11. 以底板的上表面为草图平面，做如下草图12. 拉伸2mm，得到凸台13. 圆角修饰14. 在两端打螺纹孔M4，螺孔深10，光孔深12，并环形阵列二、轴、齿轮和皮带轮的建模轴、齿轮和皮带轮都属于常用件，Inventor为这些常用件提供了专门的“设计加速器”，可以给这类零件快速建模。设计加速器提供了一组生成器和计算器，它们可以通过输入简单或详细的机械属性，自动创建正确的机械

3、零部件，包括螺栓联接、轴、花键、键联接、凸轮、齿轮、蜗轮、轴承、皮带、滚子链、销等。例如，使用螺栓联接生成器，通过同时选择正确的零件、孔以及零部件，可以插入螺栓联接。下面介绍轴、齿轮和皮带轮的建模步骤，见表15.24。表15.24 轴、齿轮和皮带轮的建模步骤步骤内容1新建部件，在工具面板上右击，从打开的菜单中选择“设计加速器”，进入“设计加速器”环境，把部件保存为“轴系” 2单击“轴”工具，按下图在“轴零部件生成器”对话框中输入数据，输入完成后单击“确定”，生成轴的模型，保存为“轴.iam”。注意由于设计加速器位于部件环境，所以生成的轴采用.iam扩展名。设计加速器会在当前目录下创建“轴系”子

4、目录，在“轴系”子目录下再创建“设计加速器”目录，并把轴.iam、轴.ipt以及后面生成的齿轮和皮带轮放在“设计加速器”目录下3单击“圆柱齿轮”工具，在“圆柱齿轮零部件生成器”对话框中输入数据，输入完成后单击“确定”，生成齿轮的模型，保存为“齿轮.iam”4单击“V型皮带”工具，在“V型皮带零部件生成器”对话框中输入数据，输入完成后单击“确定”，生成皮带轮的模型，保存为“皮带轮.iam” 5打开生成器生成的“轴.ipt”零件，在轴两端的圆柱面上做出螺纹6打开生成器生成的“齿轮.ipt”零件，在一端拉伸出一个高为19的圆柱 7开出轴孔和键槽 8打开生成器生成的“皮带轮.ipt”零件，开出轴孔和键

5、槽 9做出轮箍，并镜像出另一端的轮箍 10打出减轻孔 三、装配轴系的装配较为复杂，不仅需要从“资源中心”中调出标准件，例如滚动轴承、键、螺栓等，还需要在位创建出轴承盖、套筒等零件，见表15.25。所谓“在位创建”是指在现有部件中新建零件或部件。在位(在部件环境中)创建的零件可以指定大小、通过定义草图尺寸对其进行控制或将其设为“自适应”(由与其他零部件的关系控制)，即“变量化设计”。只要其他零部件的关系改变了，在位创建的零件会自动根据需要调整大小。表15.25 轴系装配的主要步骤1. 切换到“轴系”部件，删除“设计加速器”默认添加的圆柱齿轮和皮带轮的所有装配约束，并关闭其可见性2. 从“浏览器”

6、中打开“资源中心”，在其中找到GB/T 276-94，把它拖动到图形区，右击，在打开的对话框中找到6205轴承，并安装到轴上的指定位置。再从“资源中心”中装入另一个6205轴承，并安装到轴上的指定位置3. 装入轴承座，并安装到轴上的指定位置4. 在位创建轴承盖。新建零件，保存为轴承盖。以轴承座的垂直对称面为草图平面，做如下草图5. 旋转生成轴承盖的主体6. 在轴承盖上做如下草图7. 在轴承盖上打沉头孔，沉头直径8mm，深4.4mm，通孔直径4.5mm8. 环形阵列，生成安装孔9. 返回部件环境。在位创建密封圈。新建零件，保存为密封圈，以轴承座的垂直对称面为草图平面，做如下草图10. 旋转生成密

7、封圈11. 返回部件环境，从“资源中心”中装入螺钉M4X10 GB818-1985，并安装到轴承盖上的指定位置，环形阵列螺钉M4X1012.打开圆柱齿轮的可见性，并安装到轴上的指定位置13. 从“资源中心”中装入垫圈16 GB95-1985和螺母M16 GB6170-1986，并安装到轴上的指定位置14装入另一个轴承盖，并安装到轴上的指定位置15. 装入另一个密封圈，并安装到轴承盖上的指定位置16. 从“资源中心”中装入螺钉M4X10 GB818-1985，并安装到轴承盖上的指定位置，并环形阵列17. 在位创建套筒。新建零件，保存为套筒，以轴承座的垂直对称面为草图平面，做如下草图18. 旋转生

8、成套筒19. 返回部件环境。从“资源中心”中装入键6X22，键高6mm，并安装到轴上的指定位置20.打开皮带轮的可见性，并安装到轴上的指定位置21. 从“资源中心”中装入垫圈16 GB95-1985和螺母M16 GB6170-1986，并安装到轴上的指定位置，至此完成轴系的装配 四、轴承座的工程图绘制下面以轴承座为例，介绍如何利用Inventor生成轴承座的工程图。1. 新建一个工程图文件，用“基础视图”工具生成轴承座的左视图，用“剖视图”工具生成主视图和俯视图，如图15.62所示。图15.62 生成轴承座的三视图2. 主视图的肋板剖切画法不符合机械制图的要求，所以应先利用右键菜单选择“可见”把多余的线条隐藏起来，如图15.63a)。3. 利用右键菜单选择“隐藏剖面线”，再投影所需边界并补画缺少的剖面线区域边界，做与边界投影线之间必要的几何约束，如图15.63b)。4. 用工程图草图面板中的“填充”命令，填充剖面线，如图15.63c)。a) b) c)图15.63打剖面线5. 在“工程图标注面板”中，使用“中心标记”命令、“尺寸”命令，添加所有中心线、轴线、尺寸。如图15.64。图15.64添加所有中心线、轴线、尺寸6. 启用“工程图标注面板”，使用“表面粗糙度符号”命令、“文本”命令