機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)論文基于proe啟蓋器裝配和運(yùn)動(dòng)仿真

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　基于Pro/E啟蓋器裝配和運(yùn)動(dòng)仿真</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自

2、動(dòng)化 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘要</b></p&

3、gt;<p>　　啟蓋器是日常所用比較平凡的工具，它所包含的機(jī)械機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單而又實(shí)用，裝配啟蓋器并且能夠仿真運(yùn)動(dòng)是設(shè)計(jì)啟蓋器所必要的步驟?；赑ro/E的裝配與仿真能夠更直觀的看到啟蓋器工作時(shí)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方式。</p><p>　　用Pro/E的裝配操作簡(jiǎn)單快捷，立體效果良好，能讓設(shè)計(jì)者及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。而它的仿真運(yùn)動(dòng)更能體現(xiàn)出裝配件的動(dòng)態(tài)效果，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)問(wèn)題及時(shí)糾正。基于Pro/E裝配首先要設(shè)定

4、好各零件尺寸要求，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)基本零件，然后運(yùn)用Pro/E的組件模式裝配啟蓋器，在機(jī)構(gòu)中分析它的運(yùn)動(dòng)仿真。在裝配過(guò)程中要注意約束方式，便于仿真中減少問(wèn)題。本文所采用的是杠桿式啟蓋器，描述說(shuō)明了啟蓋器的零件設(shè)計(jì)到繪制裝配再到仿真運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程。 </p><p>　　用Pro/E裝配啟蓋器及仿真運(yùn)動(dòng)是Pro/E運(yùn)用中的一小部分。它的創(chuàng)新之處在于將仿真技術(shù)引入到啟蓋器機(jī)構(gòu)的活塞運(yùn)動(dòng)與槽連接中，直觀的了解到啟蓋器的運(yùn)

5、作，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的不足與錯(cuò)誤之處，讓設(shè)計(jì)者節(jié)約不少時(shí)間與精力。是Pro/E裝配及仿真運(yùn)動(dòng)中一個(gè)比較良好的例子。</p><p>　　關(guān)鍵詞：Pro/E；設(shè)計(jì)；裝配；運(yùn)動(dòng)仿真</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Kai cover device is relatively mundane everyda

6、y tools used in it contains simple and practical mechanical structure, the assembly of the Kai cover device simulation exercise is to design and can start the steps necessary to build devices. Based on Pro / E assembly a

7、nd simulation can be more intuitive device that covers the work of Kai body movement. Using Pro / E assembly operation simple and quick, three-dimensional effect is good, timely detection of problems allows designe

8、rs to shorten </p><p>　　Using Pro / E assembly and simulation devices Kai cover movement is Pro / E using a small part of its innovation lies in the simulation technology into the device body Kai piston cove

9、r and slot connection, the intuitive understanding Kai cover the operation of devices, the ability to detect design deficiencies and mistakes, allows designers to save a lot of time and effort. is the Pro / E assembly an

10、d simulation of the movement of a relatively good example. </p><p>　　Key word：Pro/E;Design; Assembly; Movement simulati</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論1&l

11、t;/b></p><p>　　1.1 Pro/E軟件的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)1</p><p>　　1.2啟蓋器的組件3</p><p>　　1.3Pro/E裝配相關(guān)知識(shí)的介紹3</p><p>　　1.5Pro/E仿真運(yùn)動(dòng)知識(shí)相關(guān)介紹5</p><p>　　第二章 啟蓋器的零件設(shè)計(jì)6</p>

12、<p>　　2.1材料的選擇6</p><p><b>　　2.2尺寸精度6</b></p><p>　　2.3螺旋傳動(dòng)的類(lèi)型與應(yīng)用7</p><p>　　2.4滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)磨損的校核7</p><p>　　2.5螺桿的強(qiáng)度校核8</p><p>　　2.6尺寸的設(shè)定9&l

13、t;/p><p>　　第三章 啟蓋器零件繪制及其裝配10</p><p>　　3.1機(jī)體的設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.2手柄設(shè)計(jì)11</p><p>　　3.3抓爪設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.4啟蓋器的裝配13</p><p>　　第四章 啟蓋器的運(yùn)動(dòng)仿真27</p&g

14、t;<p>　　4.1．運(yùn)動(dòng)軸的設(shè)置27</p><p>　　4.2.第一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸設(shè)置27</p><p>　　4.3．第二個(gè)運(yùn)動(dòng)軸設(shè)置29</p><p>　　4.4．定義伺服電動(dòng)機(jī)29</p><p>　　4.5．建立運(yùn)動(dòng)分析并運(yùn)行機(jī)構(gòu)31</p><p>　　4.6．結(jié)果回放、動(dòng)態(tài)干涉檢查

15、與制作播放文件32</p><p><b>　　小結(jié)32</b></p><p><b>　　致謝33</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)1</b></p><p><b>　　附錄一2</b></p><p>

16、<b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 Pro/E軟件的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　Pro/E是全方位的面向3D產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的集成化軟件。自從1988年問(wèn)世以來(lái)到現(xiàn)在，憑借著它強(qiáng)大的功能，已經(jīng)成為當(dāng)今最普及的CAD/CAM軟件之一。Pro/E軟件匯集零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配、模具設(shè)計(jì)、NC加工、鈑金件設(shè)計(jì)、鑄造件設(shè)計(jì)、自動(dòng)測(cè)量、機(jī)構(gòu)仿真、應(yīng)力分析

17、和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等功能于一體，在機(jī)械、電子、汽車(chē)、航天、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)等行業(yè)都有十分廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　Pro/E通過(guò)一種特殊的、參數(shù)化的以及面向參數(shù)化的3D實(shí)體模型設(shè)計(jì)制造技術(shù)為基礎(chǔ)，徹底更改了以往傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念。Pro/E將設(shè)計(jì)、制造、裝配以及生產(chǎn)管理融合為一體，提高了設(shè)計(jì)制造的水平，符合了現(xiàn)代設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。在產(chǎn)品裝配中，Pro/E可以實(shí)現(xiàn)從零件設(shè)計(jì)到裝配過(guò)程及仿真運(yùn)動(dòng)的一體化，大大縮

18、短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的周期，提高精度，降低成本，為企業(yè)帶來(lái)良好的效益。</p><p>　　啟蓋器是一件家喻戶曉的工具，它的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但是又運(yùn)用到了許多連接機(jī)構(gòu)以及省力模式，在現(xiàn)代社會(huì)逐漸成為了一種不可缺少的工具之一。</p><p>　　計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù),從廣義上來(lái)說(shuō)包括二維繪圖、三維設(shè)計(jì)、有限元分析、數(shù)控加工、仿真模擬、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)以及上述技術(shù)(CAD/CAE/CA

19、M)的集成技術(shù)等等。目前CAD技術(shù)在機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用大多還局限于完成傳統(tǒng)意義上的二維繪圖設(shè)計(jì),并且應(yīng)用也已相當(dāng)普遍,人們習(xí)慣將此稱之為CAD。在得到一定的普及之后,雖“甩掉圖版”的初級(jí)階段,但可以發(fā)現(xiàn)二維繪圖再許多情況下與傳統(tǒng)的手工繪圖一樣,對(duì)減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、設(shè)計(jì)更改(不是對(duì)表達(dá)“圖線”的修改而是對(duì)設(shè)計(jì)“概念”的修改)和返工現(xiàn)象并無(wú)重大影響,對(duì)企業(yè)最需要的設(shè)計(jì)質(zhì)量并沒(méi)有多大的提高。也就是說(shuō)目前CAD技術(shù)的應(yīng)用還僅僅停留在只起到代替手工繪

20、圖的層面上。在日益激烈的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,傳統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方式已不再適應(yīng)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的時(shí)間、質(zhì)量、成本的要求,要提高制造業(yè)水平,必須要有先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具,因而CAD在企業(yè)中的應(yīng)用內(nèi)涵應(yīng)擴(kuò)大,CAD中的D應(yīng)不僅僅是Drawing,而應(yīng)為Design。要充分發(fā)揮CAD技術(shù)中Design的作用,就CAD技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看,從二維繪圖到三維設(shè)計(jì)是歷史發(fā)展的必然。目前國(guó)際上流行的三維CAD(多數(shù)包含CAE和CAM等模塊)軟</p><p&

21、gt;　　(一)3D實(shí)體模型的形象、直觀</p><p>　　設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)零件時(shí)原始設(shè)想是三維實(shí)體,甚至是帶有相當(dāng)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)關(guān)系的三維實(shí)體。由于以前的繪圖手段有限,人們很難在圖紙上將設(shè)想的零件表達(dá)成立體圖形,不得不遵循共同的標(biāo)準(zhǔn)用正投影法形式的二維視圖來(lái)表達(dá)自己的三維設(shè)想。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)表明,雖然這種方法能表達(dá)的信息是無(wú)限的,但卻存在著一些弊端。比如無(wú)論是設(shè)計(jì)人員還是加工人員都要經(jīng)過(guò)專門(mén)訓(xùn)練才能在腦中將二維視圖轉(zhuǎn)化成

22、三維實(shí)體,更重要是很難用二維圖紙去描繪三維空間機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)和進(jìn)行產(chǎn)品裝配干涉檢查等工作,一旦經(jīng)驗(yàn)不足,考慮不周,空間干涉就再所難免。因?yàn)樵O(shè)計(jì)和制造工作流程是按順序進(jìn)行的。很多時(shí)候是等機(jī)械零件做出來(lái)了,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行試裝配時(shí),才發(fā)現(xiàn)干涉或設(shè)計(jì)不合理等現(xiàn)象。由于在設(shè)計(jì)早期不能全面考慮后續(xù)過(guò)程的要求,從而使產(chǎn)品設(shè)計(jì)上存在很多缺陷,造成設(shè)計(jì)修改工作量大,開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)。現(xiàn)在隨著CAD軟件的不斷發(fā)展,現(xiàn)在能夠在軟件的支持下,直接在計(jì)算機(jī)呈現(xiàn)出設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)概念

23、最真實(shí)的三維模型,隨時(shí)計(jì)算出產(chǎn)品的體積、面積、質(zhì)心、重心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等,其最大的好處是三維設(shè)計(jì)形象直觀,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的合理性讓人一目了然,且能非常直觀方便的進(jìn)行干涉檢查,甚至可以作運(yùn)動(dòng)干涉分析。在設(shè)計(jì)階段即可實(shí)現(xiàn)</p><p>　　(二)可實(shí)現(xiàn)全參數(shù)化、變量化設(shè)計(jì)</p><p>　　參數(shù)化及變量化設(shè)計(jì)是三維設(shè)計(jì)的基本思想。傳統(tǒng)的CAD繪圖軟件都是用固定的尺寸值定義幾何元素,要進(jìn)行圖面修改只有

24、刪除原有的線條后重畫(huà),而新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)不可避免地要進(jìn)行多次的修改,進(jìn)行零件形狀和尺寸綜合協(xié)調(diào)、優(yōu)化,而且大多數(shù)設(shè)計(jì)工作都是在原有設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上的改進(jìn)。在現(xiàn)有的二維的繪圖軟件中,雖然有的也具有一定的參數(shù)化設(shè)計(jì)功能,但實(shí)現(xiàn)不了基于裝配環(huán)境的參數(shù)化設(shè)計(jì)。三維設(shè)計(jì)中的參數(shù)化和變量化設(shè)計(jì)模塊,使得零件的設(shè)計(jì)可以隨著某些結(jié)構(gòu)尺寸的修改而自動(dòng)修改,在裝配設(shè)計(jì)中可以用參數(shù)量和變量化技術(shù)來(lái)建立裝配體中各個(gè)零部件之間的特性形狀和尺寸之間的關(guān)系,使得當(dāng)其中某個(gè)零部

25、件的形狀和尺寸發(fā)生變化時(shí),其它相關(guān)零部件的結(jié)構(gòu)也隨之改變。支持在裝配環(huán)境下設(shè)計(jì)新零體的系統(tǒng),還可以以有零件的形狀作為參考,建立新零件與已有零件之間的形狀關(guān)聯(lián)。當(dāng)參考零件的形狀和尺寸發(fā)生變化時(shí),新零件的結(jié)構(gòu)與尺寸也隨之跟著變動(dòng)。還可以利用參數(shù)化建立裝配體中不同零部件之間的尺寸關(guān)聯(lián),定義驅(qū)動(dòng)尺寸和參考尺寸。這可以減少大量的重復(fù)勞動(dòng),減輕設(shè)計(jì)工作量。使設(shè)計(jì)人員從大量繁重而瑣碎的繪圖工作中解脫出來(lái),大大提高設(shè)計(jì)速度,并減少信息的存儲(chǔ)量。這也是P

26、ro/E軟</p><p>　　(三)可對(duì)零件進(jìn)行有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p>　　對(duì)于形狀、受力復(fù)雜的重要零件,在運(yùn)用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),由于設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)不能做到與實(shí)際的工作狀態(tài)高度接近,為保證零件工作的可靠性,往往要加大安全系數(shù),使設(shè)計(jì)出的零件粗大笨重。目前常用的三維設(shè)計(jì)軟件都沒(méi)有與有限元分析軟件的接口,因此重要的零件經(jīng)參數(shù)化三維造型設(shè)計(jì)后,即輸入到有限元分析軟件當(dāng)中,自

27、動(dòng)生成有限元網(wǎng)絡(luò)格并進(jìn)行應(yīng)力變形分析、熱及熱應(yīng)力偶合分析、振動(dòng)分析和形狀優(yōu)化,同時(shí)可對(duì)不同的工況進(jìn)行對(duì)比分析。如果分析的結(jié)果不符合設(shè)計(jì)要求則重新進(jìn)行造型和計(jì)算,知道滿意為止,從而極大地提高了設(shè)計(jì)水平和效率,并且做到優(yōu)化設(shè)計(jì),降低材料的消耗和成本,增加產(chǎn)品和工程的可靠性。使設(shè)計(jì)水平發(fā)生質(zhì)的飛躍。</p><p>　　雖然Pro/E設(shè)計(jì)有不可比擬的優(yōu)越性,但目前多數(shù)企業(yè)的CAD應(yīng)用還只是計(jì)算機(jī)輔助制圖而不是輔助設(shè)計(jì),

28、這其中的原因比較復(fù)雜的。</p><p>　　1.部分企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員對(duì)三維設(shè)計(jì)軟件Pro/E的認(rèn)識(shí)不高,認(rèn)為二維工程圖就能滿足企業(yè)目前的實(shí)際要求,三維設(shè)計(jì)軟件Pro/E可有可無(wú)。</p><p>　　2.Pro/E軟件費(fèi)用較高企業(yè)難以承受也是三維設(shè)計(jì)軟件Pro/E推廣較為困難的原因之一。</p><p>　　3.部分設(shè)計(jì)人員對(duì)三維設(shè)計(jì)軟件Pro/E的使用有畏難情

29、緒。對(duì)于一個(gè)成熟的設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō),使用三維設(shè)計(jì)的最大障礙不是軟件應(yīng)用技術(shù),而是自己的思考方法。由于多年來(lái)養(yǎng)成的二維工程圖表達(dá)習(xí)慣和一系列制圖規(guī)則的使用經(jīng)驗(yàn),與描述三維模型特征類(lèi)型和相互關(guān)系的不一致甚至沖突使使用者感到思考方法上的生疏和軟件操作的困難。對(duì)這些設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)把自己的思維式“返璞歸真”,還需要一個(gè)必須經(jīng)歷的過(guò)程,只要通過(guò)人員培訓(xùn)提高認(rèn)識(shí),才能盡可能縮短對(duì)軟件的適應(yīng)時(shí)間。</p><p><b>　

30、　1.2啟蓋器的組件</b></p><p>　　開(kāi)瓶器有很多種類(lèi)，結(jié)構(gòu)各有不同，市面上的啟蓋器造型繁多，但是大致可以分為下面幾種吧。1、蝶形啟蓋器；2、T型啟蓋器；3、杠桿式啟蓋器；4、Ah-So啟蓋器；5、氣壓式啟蓋器等等。而目前最典型的啟蓋器就是杠桿式啟蓋器，啟蓋器從最初的塑料到現(xiàn)在的各種高科技工具。經(jīng)歷了第一代到第三代。目前用的最多的材料就是鋼。</p><p>　　杠

31、桿式啟蓋器裝配中，啟蓋器的零件細(xì)小而略微有一些復(fù)雜，主要有手把、活塞、抓爪、卡環(huán)、銷(xiāo)、零件軸、零間隔套、止動(dòng)桿、驅(qū)動(dòng)桿、連桿、螺母、機(jī)蓋以及瓶口座。把手采用符合人用力及方便操作為目標(biāo)的形狀，采用杠桿省力，用驅(qū)動(dòng)桿帶動(dòng)止動(dòng)桿，從而令啟蓋器的頭部螺旋針旋轉(zhuǎn)起來(lái)，達(dá)到啟蓋的目的。</p><p>　　1.3Pro/E裝配相關(guān)知識(shí)的介紹</p><p>　　一．零件裝配的基本操作</p>

32、;<p><b>　　1.創(chuàng)建裝配文檔</b></p><p>　　文件→新建···→文檔類(lèi)型選擇“組件”，輸入文檔名稱，去掉“使用缺省模板”前的√→模板=“mmmns_asm_design”→確定</p><p><b>　　2.裝配零件</b></p><p>　　特征工具條

33、“”或插入→元件→裝配(A)…→選取要裝配的零件→打開(kāi)→零件顯示在屏幕上，同時(shí)打開(kāi)“元件放置”對(duì)話框，如圖1.1所示→定義裝配約束→確定。</p><p>　　3．刪除零件：選中零件→右鍵→刪除</p><p>　　4．修改裝配關(guān)系：選中零件→右鍵→編輯定義</p><p>　　Pro/E的裝配約束類(lèi)型有圖1.2所示的幾種。</p><p>

34、<b>　　二．零件復(fù)制</b></p><p>　　1．零件陣列：選取欲陣列的零件→陣列工具右鍵→</p><p>　　2．零件復(fù)制：選取零件→編輯→重復(fù)→打開(kāi)圖1.3所示對(duì)話框→選取欲重復(fù)的約束→添加→給定復(fù)制位置→確認(rèn)。</p><p>　　三．顏色設(shè)定：視圖→顏色和外觀</p><p>　　四．在裝配中修改零件&

35、lt;/p><p>　　令零件的特征顯示在模型樹(shù)中，選中特定零件的某個(gè)特征→右鍵→編輯/編輯定義→可以采用如零件設(shè)計(jì)同樣的方式修改此零件，注意修改之后應(yīng)及時(shí)再生。</p><p>　　將零件激活，可以在裝配中參照其它元件詳細(xì)設(shè)計(jì)該零件。</p><p>　　五．裝配分析與干涉檢查</p><p>　　主菜單分析（圖1.5）中的各項(xiàng)用以做裝配分析，

36、其中分析→模型分析→···全局干涉用作干涉檢查（圖1.6）。</p><p>　　六．裝配中的零件設(shè)計(jì)(自上而下的設(shè)計(jì))</p><p>　　特征工具條“”或插入→元件→創(chuàng)建(C)…→</p><p>　　七．在裝配設(shè)計(jì)中，應(yīng)靈活使用Layer及Hide、Unhide功能。</p><p>　　1.5Pro/E仿

37、真運(yùn)動(dòng)知識(shí)相關(guān)介紹</p><p><b>　　術(shù)語(yǔ)</b></p><p>　　機(jī)構(gòu)（機(jī)械裝置）：由一定數(shù)量的連接元件和固定元件鎖組成，能完成特定動(dòng)作的裝配體。</p><p>　　連接元件：以“連接”方式添加到一個(gè)裝配體中的元件。連接元件與它附著的元件間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　固定元件：以一般的裝配約束（對(duì)

38、齊、配對(duì)等）添加到一個(gè)裝配體中的元件。固定元件與它附著的元件間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　連接：指連接類(lèi)型，例如銷(xiāo)釘接頭，滑板接頭和球接頭。</p><p>　　自由度：各種連接類(lèi)型提供不同的運(yùn)動(dòng)（平移和旋轉(zhuǎn)）自由度。</p><p>　　環(huán)連接：增加到運(yùn)動(dòng)環(huán)中的最后一個(gè)連接。</p><p>　　主體：機(jī)構(gòu)中彼此間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的一組

39、元件（或一個(gè)元件）。</p><p>　　基礎(chǔ)：機(jī)構(gòu)中固定不動(dòng)的一個(gè)主體。其他主體可相對(duì)于“基礎(chǔ)”運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　伺服電動(dòng)機(jī)（驅(qū)動(dòng)器）：伺服電動(dòng)機(jī)為機(jī)構(gòu)的平移或旋轉(zhuǎn)提供驅(qū)動(dòng)?？梢栽诮宇^或幾何圖元上放置伺服電動(dòng)機(jī)，并指定位置、速度或加速度與實(shí)踐的函數(shù)關(guān)系。</p><p>　　執(zhí)行電動(dòng)機(jī)：作用于旋轉(zhuǎn)或平移連接軸上而引起運(yùn)動(dòng)的力。</p>&l

40、t;p>　　第二章 啟蓋器的零件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1材料的選擇</b></p><p>　　常見(jiàn)啟蓋器的材料有塑料，合金等。不銹鋼則是啟蓋器中最常用的材料，這種材料能耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕。實(shí)際應(yīng)用中，常將耐弱腐蝕介質(zhì)腐蝕的鋼稱為不銹鋼，而將耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。由于兩者在化學(xué)成分上的差異，前者不

41、一定耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕，而后者則一般均具有不銹性。不銹鋼的耐蝕性取決于鋼中所含的合金元素。</p><p>　　不銹鋼的耐蝕性隨含碳量的增加而降低，因此，大多數(shù)不銹鋼的含碳量均較低，有些鋼的wC甚至低于0.03%(如00Cr12)。不銹鋼中的主要合金元素是Cr，只有當(dāng)Cr含量達(dá)到一定值時(shí)，鋼才有耐蝕性。因此，不銹鋼一般wCr均在13%以上。不銹鋼中還含有Ni、Ti、Mn、N、Nb等元素。</p><

42、;p>　　馬氏體不銹鋼的常用牌號(hào)有1Cr13、3Cr13等，因含碳較高，故具有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，但耐蝕性稍差，用于力學(xué)性能要求較高、耐蝕性能要求一般的一些零件上，如彈簧、汽輪機(jī)葉片、水壓機(jī)閥等。這類(lèi)鋼是在淬火、回火處理后使用的。</p><p>　　根據(jù)上述的特點(diǎn)，我選擇馬氏體不銹鋼作為我所設(shè)計(jì)的啟蓋器的材料。</p><p><b>　　2.2尺寸精度</b

43、></p><p>　　啟蓋器的機(jī)體屬于薄壁零件。而薄壁零件在機(jī)械加工業(yè)因具有重量輕,節(jié)約材料,結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。但薄壁零件的加工因其剛性差,強(qiáng)度弱,在加工中極容易變形,使零件的形位誤差增大,不易保證零件的加工質(zhì)量等,使得加工比較困難。若我們利用數(shù)控車(chē)床則可有效地克服薄壁零件加工過(guò)程中出現(xiàn)的變形,保證了加工精度。</p><p>　　下表是對(duì)不銹鋼鋼管外徑允許偏差的要求：&

44、lt;/p><p>　　表2-1 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高精度不銹鋼焊管外徑允許偏差的要求 mm</p><p>　　下表是對(duì)不銹鋼壁厚的偏差的要求：</p><p>　　表2-2 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高精度不銹鋼焊管壁厚偏差的要求 mm</p><p>　　影響薄壁零件加工精度的因素</p><p>　　易受力變形：因工件壁薄,在夾緊力的

45、作用下容易產(chǎn)生變形,從而影響工件的尺寸精度和形狀精度</p><p>　　易受熱變形：因工件較薄,切削熱會(huì)引起工件熱變形,使工件尺寸難于控制</p><p>　　易振動(dòng)變形：在切削力,特別是徑向切削力的作用下,容易產(chǎn)生振動(dòng)和變形,影響工件的尺寸精度、形狀、位置精度和表面粗糙度。</p><p>　　如何提高薄壁零件的加工精度</p><p>

46、　　為了提高產(chǎn)品的合格率,我們可以從工件的裝夾、刀具幾何參數(shù)、程序的編制等方面進(jìn)行綜合考慮,這樣,就可有效提高了零件的精度,保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量。</p><p>　　2.3螺旋傳動(dòng)的類(lèi)型與應(yīng)用</p><p>　　螺旋傳動(dòng)是利用螺桿螺母組成的螺旋副來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)要求的。它主要用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。</p><p>　　根據(jù)螺桿和螺母的相對(duì)運(yùn)動(dòng)

47、關(guān)系，螺旋傳動(dòng)的常用運(yùn)動(dòng)形式主要有兩種：（1）螺桿傳動(dòng)，螺母移動(dòng)，多用于機(jī)床的進(jìn)給結(jié)構(gòu)中；（2）螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)，多用于螺旋起重器或螺旋壓力機(jī)中。本設(shè)計(jì)中用到的就是第二種，螺母不動(dòng)，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)而達(dá)到啟蓋的目的。</p><p>　　2.4滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)磨損的校核</p><p>　　在啟蓋器中，驅(qū)動(dòng)桿與止動(dòng)桿之間的配合為螺旋傳動(dòng)。滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)工作時(shí)，主要承受轉(zhuǎn)矩及軸向拉力（或壓力）的

48、作用，同時(shí)在螺桿和螺母的旋合螺紋間有較大的相對(duì)滑動(dòng)。其失效形式主要是螺紋磨損。因此，滑動(dòng)螺旋的基本尺寸通常是根據(jù)耐磨性條件確定的。啟蓋器屬于耐磨性較高的組件，因此啟蓋器螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)如下所示：</p><p>　　滑動(dòng)螺旋的磨損與螺紋工作面上的壓力、滑動(dòng)速度、螺紋表面粗糙度以及潤(rùn)滑狀態(tài)等因素有關(guān)。其中最主要的是螺紋工作面上的壓力，壓力越大螺旋副件越容易形成過(guò)度磨損。因此，滑動(dòng)螺旋的耐磨性計(jì)算，主要是限制螺紋工作面

49、上的壓力p，使其小于材料的應(yīng)用壓力[p]。</p><p>　　螺紋工作面上的耐磨性條件為</p><p>　　式中：F——螺桿的軸向力，N；</p><p>　　A——螺紋的承壓面積，mm²；</p><p>　　——螺紋中經(jīng)，mm；</p><p>　　h——螺紋工作高度，mm；</p>&

50、lt;p>　　P——螺紋螺距，mm；</p><p>　　H——螺母高度，mm；</p><p>　　u——螺紋工作圈數(shù)，u=；</p><p>　　上式可作為校核計(jì)算用。為了到處設(shè)計(jì)計(jì)算式，令ø=H/，則H=ø。代入上式后可得</p><p><b>　　螺母高度H=ø</b><

51、;/p><p>　　[p]為材料的需用壓力，單位為Mpa；ø值一般取1.2-3.5。對(duì)于整體螺母，由于磨損后不能調(diào)整間隙，為使受力分布比較均勻，螺紋工作圈數(shù)不宜過(guò)多，故取ø=1.2-2.5。根據(jù)公式算得螺紋中徑后，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取相應(yīng)的公稱直徑d及螺距P。螺紋工作圈數(shù)不宜超過(guò)10圈。</p><p>　　2.5螺桿的強(qiáng)度校核</p><p>　　螺桿工

52、作時(shí)承受軸向壓力（或拉力）F和扭矩T的作用。螺桿危險(xiǎn)截面上既有壓縮應(yīng)力，又有切應(yīng)力。因此，校核螺桿強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)根據(jù)第四強(qiáng)度理論求出危險(xiǎn)截面的計(jì)算應(yīng)力，其強(qiáng)度條件為</p><p>　　式中：F——螺桿所受的軸向壓力，N；</p><p>　　A——螺桿螺紋段得危險(xiǎn)截面面積；A=，；</p><p>　　——螺桿螺紋段的抗扭截面系數(shù)，</p><p&

53、gt;<b>　　——螺桿螺紋小徑，</b></p><p>　　T——螺桿所受的扭矩，N·mm；</p><p>　　由于F的力不確定，但是基本上F力不大，因此截面應(yīng)力小于許用應(yīng)力。</p><p>　　——螺桿材料的許用應(yīng)力，Mpa，見(jiàn)表2-3。</p><p>　　表2-3 滑動(dòng)螺旋副材料的許用應(yīng)力<

54、;/p><p><b>　　2.6尺寸的設(shè)定</b></p><p>　　根據(jù)紅酒瓶的實(shí)際情況，測(cè)量瓶口直徑，得到瓶塞大致直徑，由此得出機(jī)體的尺寸為內(nèi)孔30mm，壁厚3mm，支架上的孔直徑為5mm。為了能夠充分的拔出紅酒瓶塞，機(jī)體的長(zhǎng)度可以設(shè)的長(zhǎng)一點(diǎn)。再根據(jù)機(jī)體的尺寸得到其余尺寸。</p><p>　　由于機(jī)體內(nèi)孔直徑為30mm，因此活塞的直徑也為

55、30mm，為了徹底固定抓爪，取活塞拉伸長(zhǎng)度為40mm。，銷(xiāo)釘槽深度為5mm，內(nèi)孔直徑為10mm。</p><p>　　由此可以得到抓爪的直徑為10mm，根據(jù)瓶塞長(zhǎng)度，取螺旋針的長(zhǎng)度為50mm。</p><p>　　手柄上半部分孔與圓柱體制件的距離為60mm，寬為40mm。</p><p>　　止動(dòng)桿中反向滑塊內(nèi)孔尺寸與抓爪驅(qū)動(dòng)軸尺寸一致為10mm，長(zhǎng)度為25mm。&

56、lt;/p><p>　　第三章 啟蓋器零件繪制及其裝配</p><p><b>　　3.1機(jī)體的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　機(jī)體是啟蓋器的主體，用來(lái)容納啟蓋器所有零件的，并按一定順序裝配在一起。其零件設(shè)計(jì)的具體步驟如下：</p><p>　?。?）首先選擇“零件-實(shí)體”，在名稱欄輸入“prtjiti”作為文件名，選擇“

57、TOP”面作為基準(zhǔn)面進(jìn)入草繪面。</p><p>　?。?）通過(guò)拉伸，得到機(jī)體的管身。管身壁厚為3mm，根據(jù)紅酒瓶塞，內(nèi)孔取30mm。</p><p>　　（3）再次進(jìn)入草繪面選擇FRONT面作為正向面，距離底部為10mm，支架高30mm，采用等邊三角形來(lái)穩(wěn)定把手。</p><p>　　（4）繼續(xù)拉伸支架。支架厚度為5mm，中間孔為5mm。由于該啟蓋器屬于杠桿式，有

58、了支架之后，把手需要帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿，而驅(qū)動(dòng)桿位于主體管內(nèi)，因此，主體管需要切除一部分材料。</p><p>　　（5）再次以FRONT面為基準(zhǔn)，進(jìn)行拉伸切除。</p><p>　　根據(jù)主軸的運(yùn)動(dòng)行程確定抽空的長(zhǎng)度，以確保主軸能夠達(dá)到啟蓋的目的。</p><p><b>　　如圖2.1</b></p><p>　?。?）手柄采

59、用掃描方式，定義軌跡以及界面之后生成，如圖2.2、圖2.3，掃描→伸出項(xiàng)→定義方向→定義截面→確定。</p><p>　　圖2.1零件機(jī)體示意圖</p><p>　　圖2.2掃描選項(xiàng)示意圖 圖2.3伸出項(xiàng)選項(xiàng)示意圖</p><p>　　機(jī)體是整個(gè)啟蓋器的外殼主體，所有的零件裝配都是以機(jī)體為主體的，因此其他零件的尺寸都是參照機(jī)體來(lái)設(shè)定的。

60、</p><p><b>　　3.2手柄設(shè)計(jì)</b></p><p>　　打開(kāi)對(duì)話框選擇“零件-實(shí)體”，在名稱欄輸入“prtshoubing”作為文件名，選擇基準(zhǔn)面進(jìn)入草繪界面。</p><p>　?。?）草繪手柄上半截橫截面形狀，輸入尺寸建立基本特征。</p><p>　?。?）進(jìn)行拉伸切除。手柄上半截的連接部分，為了

61、能夠?qū)崿F(xiàn)裝配，手柄連接部分的圓柱必須跟抓爪上的孔相對(duì)應(yīng)，而頭部的孔則必須與活塞伸出銷(xiāo)釘大小相對(duì)應(yīng)。</p><p>　?。?）選“RIGHT”草繪平面，進(jìn)入草繪界面，畫(huà)出手柄下半部分二維圖。</p><p>　　通過(guò)旋轉(zhuǎn)360°得到如圖2.4所示的所并示意圖</p><p>　?。?）手柄上孔尺寸與支架孔相對(duì)應(yīng)，為5mm,下圓柱銷(xiāo)的尺寸與連接片相對(duì)應(yīng)為5m

62、m。</p><p><b>　　圖2.4手柄示意圖</b></p><p><b>　　3.3抓爪設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）選擇“零件-實(shí)體”，在名稱欄輸入“prtzhuazhua”。選擇front面為基準(zhǔn)面進(jìn)入草繪界面。由于需要與活塞固定，因此需要在抓爪軸上設(shè)置兩個(gè)凹槽，用卡環(huán)固定。</p>

63、<p>　　（2）選擇對(duì)稱軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，得到圖2.6。</p><p>　　圖2.6驅(qū)動(dòng)軸示意圖</p><p>　　（3）選擇“插入→螺旋掃描→切口” ，彈出菜單如圖2.7，</p><p>　　選擇掃描軌跡，定義平面基準(zhǔn)為FRONT面，選擇“正向-缺省”，選擇圓柱一條邊界線，并畫(huà)出中心線，輸入螺距為“10”，截面為圓形，直徑為2。</p>

64、<p>　　圖2.7螺旋掃描選項(xiàng)示意圖</p><p>　　（4）選擇“插入→螺旋掃描→伸出項(xiàng)”，仍然以front面作為基準(zhǔn)面，在圓柱下底面做一條直線，并確定中心線，截面為直徑為2的圓，螺距為8，如圖2.8所示。</p><p><b>　　圖2.8抓爪示意圖</b></p><p>　　啟蓋器還涉及到其他一些標(biāo)準(zhǔn)件（如六角螺母）、

65、卡環(huán)、銷(xiāo)釘?shù)冗B接元件，在這里就不一一做介紹了，設(shè)計(jì)出幾個(gè)主要的元件其他元件尺寸根據(jù)連接配合都能夠得到。</p><p><b>　　3.4啟蓋器的裝配</b></p><p>　　零件繪制完成，進(jìn)入裝配階段。通過(guò)Pro/E進(jìn)行虛擬裝配，可以減少設(shè)計(jì)出錯(cuò)的概率，并且及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，這個(gè)啟蓋器的可取之處在于采用杠桿式省力，方便操作，不用想往常啟蓋器那般需要用很大

66、的力氣才能拔出瓶塞。下面是它的裝配流程：</p><p>　　Step1.新建裝配模型。</p><p>　?。?）在“設(shè)置工作目錄”命令中，將工作目錄設(shè)置在F：\PROE PIC\.</p><p>　?。?）新建文件，在彈出如圖3.1所示的文件“新建”對(duì)話框中，選中“類(lèi)型”選項(xiàng)中的“組件”，選中子類(lèi)型中的“設(shè)計(jì)”；在“名稱”對(duì)話框中輸入文件名asm0001；取消

67、“使用缺省模板”復(fù)選框。</p><p>　?。?）選取適當(dāng)?shù)难b配模板。在彈出的圖3.2所示的“新文件選項(xiàng)”對(duì)話框中，選取“mmns_asm_design”模板。</p><p>　　圖3.新建文件示意圖 圖3.2新文件選項(xiàng)示意圖</p><p>　　Step2.增加第一個(gè)固定元件：機(jī)體零件。</p><p>　

68、?。?）打開(kāi)名為jiti.prt的零件。</p><p>　　（2）在“元件放置”操控板中，選擇放置約束為“固定”，以固定元件。</p><p>　　Step3.隱藏裝配基準(zhǔn)。</p><p>　?。?）設(shè)置模型樹(shù)的顯示項(xiàng)目。在模型樹(shù)界面中，選擇“設(shè)置”→“樹(shù)過(guò)濾器”命令；在彈出“模型樹(shù)項(xiàng)目”對(duì)話框中，選中“特征”復(fù)選框。</p><p>　

69、　圖3.3模型數(shù)選項(xiàng)示意圖</p><p>　　（2）在圖3.3所示的模型樹(shù)中，選取基準(zhǔn)平面ASM_RIGHT、ASM_TOP、ASM_FRONT并隱藏，從圖3.4所示的快捷菜單中選擇“隱藏”命令。</p><p>　　圖3.4快捷菜單欄選項(xiàng)示意圖</p><p>　　Step4.增加連接元件。將活塞零件裝入機(jī)體中，創(chuàng)建滑動(dòng)桿連接</p><p&

70、gt;　?。?）打開(kāi)名為piston.prt的零件。此時(shí)出現(xiàn)圖3.5所示的“元件放置”操控板。</p><p>　　圖3.5元件放置選項(xiàng)示意圖</p><p>　?。?）創(chuàng)建滑動(dòng)桿（Slider）連接。在“元件放置”操控板中進(jìn)行如下操作：</p><p>　　在約束集列表中選取“滑動(dòng)桿”選項(xiàng)。</p><p>　　在圖3.6所示的界面中在“集

71、名稱”文本框中輸入此連接的名稱“Connection_1”。</p><p>　　圖3.6集名稱命名示意圖</p><p>　　定義“軸對(duì)齊“約束。在“放置”界面中單擊“軸對(duì)齊”項(xiàng)，然后選取圖3.7的兩根軸。</p><p>　　軸對(duì)齊約束參照?qǐng)D3.8所示。</p><p>　　圖3.7活塞安裝示意圖 圖

72、3.8軸對(duì)齊約束選項(xiàng)示意圖</p><p>　　定義“旋轉(zhuǎn)”約束。分別選取圖3.9中的兩個(gè)基準(zhǔn)面（Piston的TOP基準(zhǔn)平面和元件jiti的RIGHT基準(zhǔn)平面），以限制Piston在元件jiti中旋轉(zhuǎn)。“旋轉(zhuǎn)”約束的參照如圖3.10所示。</p><p>　　圖3.9旋轉(zhuǎn)約束裝配示意圖 圖3.10旋轉(zhuǎn)約束選項(xiàng)示意圖</p><p>

73、　　如果元件上的偏軸線與活塞上的偏孔軸線不對(duì)齊，單擊操控板中的的按鈕使其對(duì)齊。</p><p>　　Step5.驗(yàn)證連接的有效性：拖移連接元件Piston。</p><p>　?。?）進(jìn)入機(jī)構(gòu)環(huán)境，選擇“機(jī)構(gòu)”命令。</p><p>　?。?）在“拖動(dòng)”對(duì)話框中，單擊“點(diǎn)拖動(dòng)”按鈕，如圖3.11所示。</p><p>　　圖3.11拖動(dòng)功能示

74、意圖</p><p>　?。?）在元件Piston上選擇一點(diǎn)，然后在該位置處單擊，出現(xiàn)一個(gè)標(biāo)記◆，移動(dòng)鼠標(biāo)光標(biāo)，選取的點(diǎn)將跟隨光標(biāo)移動(dòng)，當(dāng)移到圖3-13所示位置時(shí)，單擊，種植拖移操作，使元件Piston停留在剛才拖移的位置。</p><p>　?。?）進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境。</p><p>　　Step6.增加連接元件：將抓爪裝入活塞中，創(chuàng)建銷(xiāo)釘連接，如圖3.12所示。&l

75、t;/p><p>　?。?）打開(kāi)文件名為zhuazhua.prt的零件。</p><p>　?。?）創(chuàng)建銷(xiāo)釘（Pin）連接。在“元件放置”操控板中進(jìn)行下列操作，便可創(chuàng)建銷(xiāo)釘連接：</p><p>　?、僭诩s束集列表中選取“銷(xiāo)釘”選項(xiàng)。</p><p>　?、谛薷拇随溄拥拿Q。在“集名稱”文本框中輸入鏈接名稱“Connection_3c”。<

76、/p><p>　　圖3.12抓爪裝配示意圖</p><p>　?、鄱x“軸對(duì)齊”約束。選取元件zhuazhua的中心軸線和元件Piston的中心線，“軸對(duì)齊”約束的參照如圖3.13所示。</p><p>　　圖3.13軸對(duì)齊約束選項(xiàng)示意圖</p><p>　?、荻x“平移”約束（對(duì)齊）。分別選取元件zhuazhua上槽特征的端面和元件Piston

77、的端面，以限制元件zhuazhua在元件Piston上平移，“平移”約束的參照如圖3.14所示。</p><p>　　圖3.14平移約束選項(xiàng)示意圖</p><p>　　Step7.增加固定元件：裝配卡環(huán)零件。</p><p>　　準(zhǔn)備工作：在增加元件時(shí)，為了方便查找和連接參照，將jiti元件隱藏起來(lái)。在模型樹(shù)中右擊隱藏jiti.prt零件。</p>&

78、lt;p>　?。?）打開(kāi)文件名為kahuan,prt的零件。</p><p>　?。?）采用傳統(tǒng)的裝配約束向機(jī)構(gòu)裝置中添加卡環(huán)零件。在“元件放置”操控板中進(jìn)行下列操作，便可將卡環(huán)零件裝配到元件zhuazhua的槽中固定。</p><p>　?、俣x“插入”約束。分別選取卡環(huán)的內(nèi)孔圓柱面和元件活塞的外圓柱面，“插入”約束的參照如圖3.15所示。</p><p>

79、　　圖3.15插入約束選項(xiàng)示意圖</p><p>　?、诙x“匹配”約束。分別選取卡環(huán)的端面和活塞的端面，“匹配”約束的參照如圖3.16所示。如圖3.17所示。</p><p>　　圖3.16插入約束選項(xiàng)示意圖</p><p>　　圖3.17卡環(huán)安裝示意圖 圖3.18另一個(gè)卡環(huán)安裝示意圖</p><p>　　S

80、tep8.按與Step7相同的操作方法，裝配另一端得固定卡環(huán)零件，參見(jiàn)圖3.18所示。</p><p>　　Step9.增加固定元件：按與Step7相似的操作方法，裝配零件銷(xiāo)，如圖3.19所示。</p><p>　　圖3.19銷(xiāo)釘安裝示意圖 圖3.20另一個(gè)銷(xiāo)釘安裝示意圖</p><p>　?。?）選擇下拉菜單“插入”→“元件”→“裝配”命令

81、，打開(kāi)文件名為xiao.prt的零件，引入零件銷(xiāo)。</p><p>　　（2）創(chuàng)建“對(duì)齊”和“匹配”裝配約束，將零件銷(xiāo)裝配到零件活塞中，軸“對(duì)齊”約束和平面“匹配”約束的參照分別如圖3.21及3.22所示。</p><p>　　圖3.21對(duì)齊約束選項(xiàng)示意圖 圖3.22匹配約束選項(xiàng)示意圖</p><p>　　Step10.增加固定元件：裝配另一個(gè)銷(xiāo)，如圖

82、3.20所示，操作方法與Step9相同。</p><p>　　Step11.增加固定元件：裝配軸零件。</p><p>　　準(zhǔn)備工作：將隱藏的jiti元件取消隱藏。在模型樹(shù)中右擊jiti.prt，從快捷菜單中選擇“取消隱藏”命令。</p><p>　?。?）打開(kāi)名為zhou.prt的零件。</p><p>　?。?）創(chuàng)建軸“對(duì)齊”和基準(zhǔn)面“對(duì)

83、齊”裝配約束，將零件軸裝配到零件機(jī)體中。軸“對(duì)齊”約束和基準(zhǔn)面“對(duì)齊”約束的參照分別如圖3.23和圖3.24所示。裝配軸的示意圖如圖3.25所示。</p><p>　　圖3.23對(duì)齊約束選項(xiàng)示意圖</p><p>　　圖3.24基準(zhǔn)面對(duì)齊約束選項(xiàng)示意圖</p><p>　　圖3.25軸安裝示意圖 圖3.26軸套安裝示意圖</p>

84、<p>　　Step12.裝配零件軸套。如圖3.26所示。</p><p>　?。?）打開(kāi)名為zhoutao.prt的零件。</p><p>　　（2）創(chuàng)建“插入”和平面“配對(duì)”裝配約束，將零件軸套裝配到零件軸中，“插入”約束和平面“匹配”約束的參照分別如圖3.27及圖3.28所示。</p><p>　　圖3.27插入約束選項(xiàng)示意圖</p>

85、<p>　　圖3.28匹配約束選項(xiàng)示意圖</p><p>　　Step13.增加固定元件：裝配另一個(gè)軸套零件。按與Step12相同的操作方法，裝配另一個(gè)零件軸套，如圖3.29所示。</p><p>　　圖3.29另一個(gè)軸套安裝示意圖</p><p>　　Step15，為了方便查看模型，將機(jī)體外觀設(shè)置成透明。</p><p>　?。?/p>

86、1）選擇“顏色與外觀”命令。</p><p>　?。?）在“外觀管理器”對(duì)話框中單擊，在指定對(duì)話框中選取“元件”，選擇機(jī)體零件，在“高級(jí)”選項(xiàng)卡中的透明值設(shè)置為68。 </p><p>　　Step16.增加連接元件：將止動(dòng)桿裝配裝入活塞中，創(chuàng)建兩個(gè)圓柱接頭連接。</p><p>　　（1）打開(kāi)文件名為zhidonggan.prt的零件。</p>&l

87、t;p>　?。?）創(chuàng)建圓柱接頭連接。在“元件放置”操控板中進(jìn)行下列操作，創(chuàng)建所要求的兩個(gè)圓柱接頭連接。</p><p>　?、僭诩s束選項(xiàng)列表中選取“圓柱”選項(xiàng)。</p><p>　　②修改連接名稱。在集名稱下的文本框中輸入連接名稱“Connection_3c”。</p><p>　?、鄱x“抽對(duì)齊”約束。分別選取零件止動(dòng)桿A_1中心軸線A_3和零件jiti的

88、中心軸線A_1,“軸對(duì)齊”約束的參照如圖3.30所示。</p><p>　　圖3.30軸對(duì)齊約束選項(xiàng)示意圖</p><p>　?、賳螕簟胺胖谩苯缑嬷械摹靶陆?，增加新的“圓柱”接頭。在“集名稱”下的文本框中輸入“Connection_4c”并在集類(lèi)型中選擇“圓柱”選項(xiàng)。</p><p>　?、诙x“軸對(duì)齊”約束。分別選取止動(dòng)桿偏軸線A_3與零件jiti的偏移軸線A

89、_3，“軸對(duì)齊”約束的參照如圖3.31所示。</p><p>　　圖3.31軸對(duì)齊約束選項(xiàng)示意圖</p><p>　　（1）定義槽---從動(dòng)機(jī)構(gòu)。</p><p>　　槽——從動(dòng)機(jī)構(gòu)也是一種機(jī)構(gòu)連接方式，它是通過(guò)定義兩個(gè)主體之間的點(diǎn)—曲線約束來(lái)定義連接，主體1上有一條3D曲線（即槽），主體2上有一個(gè)點(diǎn)（從動(dòng)機(jī)構(gòu)），槽——從動(dòng)機(jī)構(gòu)將從動(dòng)機(jī)構(gòu)點(diǎn)約束在定義曲線的內(nèi)部，這樣

90、從動(dòng)機(jī)構(gòu)點(diǎn)在三維空間中將沿槽（3D曲線）運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　準(zhǔn)備工作：使用“拖動(dòng)元件”命令，分別將驅(qū)動(dòng)桿子裝配和止動(dòng)桿拖移到圖3.32所示的位置，終止拖移操作。</p><p>　　圖3.32元件拖移位置示意圖</p><p>　?、賳螕簟胺胖谩苯缑娴闹械摹靶陆?，增加新的連接接頭。在“集名稱”下的文本框中輸入連接名稱“Slotl”，并在“集類(lèi)型”中選擇“

91、槽”選項(xiàng)，如圖3.33所示。</p><p>　　圖3.33集名稱命名示意圖</p><p>　?、谶x擇從動(dòng)機(jī)構(gòu)點(diǎn)：選取零件止動(dòng)桿中反向塊的中的點(diǎn)為從動(dòng)機(jī)構(gòu)，選取完成后，“直線上的點(diǎn)”約束的參照如圖3.34所示。</p><p>　?、圻x擇槽曲線：選取零件抓爪中的螺旋曲線為槽曲線，主體名和曲線名出現(xiàn)在圖3-34中的相應(yīng)區(qū)域，同時(shí)該曲線在模型中用青色加亮顯示。<

92、/p><p>　　圖3.34槽曲線選擇示意圖</p><p>　　Step17.拖移連接元件。用拖動(dòng)功能，將活塞和止動(dòng)桿子裝配拖進(jìn)去，為了更好的安裝手柄零件，最好將零件拖到圖3.35所示的位置。</p><p>　　圖3.35元件拖移位置示意圖</p><p>　?。?）選擇“拖動(dòng)元件”命令。</p><p>　?。?）在

93、“拖動(dòng)”對(duì)話框中，單擊“點(diǎn)拖動(dòng)”按鈕。</p><p>　?。?）在目標(biāo)上選擇一點(diǎn)單擊，出現(xiàn)一個(gè)標(biāo)記◆，移動(dòng)鼠標(biāo)光標(biāo)，選取的點(diǎn)將隨光標(biāo)移動(dòng)，當(dāng)移到如圖3-35所示的位置時(shí)，終止拖移操作。</p><p>　　Step18.增加連接元件：將驅(qū)動(dòng)桿子裝配連接到手柄上，連接方式為銷(xiāo)釘，如圖3.36所示。</p><p>　　圖3.36手柄安裝示意圖</p>

94、<p>　?。?）打開(kāi)名稱為“zhou.prt”的零件。</p><p>　?。?）創(chuàng)建銷(xiāo)釘連接。在“元件放置”操控板中進(jìn)行下列操作。</p><p>　?、僭诩s束集列表中選取“銷(xiāo)釘”選項(xiàng)。</p><p>　　②修改此連接的名稱：在 “集名稱”文版框中輸入該連接的名稱“Connection_5c”并按回車(chē)鍵。</p><p>　　

95、③定義“軸對(duì)齊”約束：選取手柄的上孔中心線和零件軸的中心線，以限制手柄在軸上平移，“軸對(duì)齊”約束參照?qǐng)D3.37所示。</p><p>　　圖3.37軸對(duì)齊約束選項(xiàng)示意圖</p><p>　?、芏x“平移”約束：選取手柄的端面和零件軸套的端面，以限制手柄在軸上平移，“平移”約束的參照如圖3-38所示。</p><p>　　圖3.38平移約束選項(xiàng)示意圖</p>

96、;<p>　?、葸x擇標(biāo)準(zhǔn)方向命令，將手柄子裝配拖到如圖3-39所示位置。</p><p>　　圖3.39元件拖移位置示意圖</p><p>　　Step19.增加固定元件：將連桿連到驅(qū)動(dòng)桿和活塞的側(cè)軸上，如圖3.40</p><p>　　圖3.40連接桿安裝示意圖</p><p>　　Step20.增加固定元件：分別裝配6個(gè)六角

97、螺母。按照與Step7想死的操作方法，分別裝配留個(gè)專用螺母，如圖3.41所示。</p><p>　　圖3.41螺母安裝示意圖</p><p>　　Step21.增加固定元件：裝配機(jī)體蓋，按照與Step7想死的操作方法，裝配機(jī)體蓋，如圖3.42。</p><p>　　圖3.42機(jī)體蓋安裝示意圖</p><p>　　Step22.增加固定元件：裝

98、配瓶口座。按照與Step7相似的操作方法，裝配瓶口座，如圖3.43所示。</p><p>　　圖3.43瓶口座安裝示意圖</p><p>　　這樣啟蓋器的裝配就算完成了。在裝配過(guò)程中注意到了對(duì)其約束以及匹配約束的運(yùn)用方式，而且整體裝配中對(duì)于尺寸配合的要求非常高，在前面的設(shè)計(jì)中應(yīng)該做到精細(xì)。</p><p>　　第四章 啟蓋器的運(yùn)動(dòng)仿真</p><

99、p>　　4.1．運(yùn)動(dòng)軸的設(shè)置</p><p>　　在機(jī)構(gòu)裝置中添加連接元件后，還可以對(duì)“運(yùn)動(dòng)軸”設(shè)置，其意義如下：</p><p>　?。?）設(shè)置運(yùn)動(dòng)軸的當(dāng)前位置：通過(guò)在連接件和組件中選取兩個(gè)零位置參照，然后輸入期間角度（或距離）值，可設(shè)置該運(yùn)動(dòng)軸的位置。定義伺服電動(dòng)機(jī)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)時(shí)，系統(tǒng)將以當(dāng)前位置為默認(rèn)的初始位置。</p><p>　?。?）設(shè)置再生值：可將

100、運(yùn)動(dòng)軸的當(dāng)前位置定義為再生值，也就是裝配件再生是運(yùn)動(dòng)軸的位置。如果設(shè)置了運(yùn)動(dòng)軸極限，則再生值就必須設(shè)置在指定的限制內(nèi)。</p><p>　?。?）設(shè)置極限：設(shè)置運(yùn)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)范圍，超出此范圍，接頭就不能平移或轉(zhuǎn)動(dòng)。除了球接頭，我們可以為所有其他類(lèi)型的接頭設(shè)置運(yùn)動(dòng)軸極限。</p><p>　　4.2.第一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸設(shè)置</p><p>　　Step1.選擇“機(jī)構(gòu)”命令進(jìn)入

101、機(jī)構(gòu)模塊，然后拖動(dòng)元件，為了更好的能實(shí)現(xiàn)仿真效果，最好將圖用“點(diǎn)拖動(dòng)”將手柄拖到如圖4.1所示的位置，然后關(guān)閉“拖移”對(duì)話框。</p><p>　　圖4.1手柄拖移位置示意圖</p><p>　　Step2.對(duì)運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行設(shè)置。</p><p>　?。?）查找并選取運(yùn)動(dòng)軸。選擇 “查找”命令，系統(tǒng)彈出圖4.2所示的“搜索工具”對(duì)話框；在查找列表中選取“平移軸”，在“查

102、找范圍”列表中選取ASM001.ASM裝配。然后單擊“立即查找”；在結(jié)果列表中選取運(yùn)動(dòng)軸TRANSLTION.AXIS,并單擊按鈕，將其加入選定欄中。</p><p>　　圖4.2查找功能選項(xiàng)示意圖</p><p>　?。?）選擇“定義”命令，彈出圖4.3所示的“運(yùn)動(dòng)軸”對(duì)話框。對(duì)該對(duì)話框進(jìn)行下列操作。</p><p><b>　　→</b>&

103、lt;/p><p>　　圖4.3運(yùn)動(dòng)軸定義前示意圖 圖4.4運(yùn)動(dòng)軸定義后示意圖</p><p>　?、僭谶B接件和組件上選取零參照。查找并選取活塞零件中的零基準(zhǔn)平面和機(jī)體零件中的零基準(zhǔn)平面，則選取的參照自動(dòng)顯示在圖4.4所示的“運(yùn)動(dòng)軸”對(duì)話框中。</p><p>　　②指定再生值。在對(duì)話框中選中“啟用再生值”，然后在“當(dāng)前位置”文本框中輸入距離“-

104、570”，再單擊按鈕，將該值設(shè)為再生值，如圖4.4所示。</p><p>　?、壑付ㄏ拗浦?。在對(duì)話框中選中“最小限制”，并在其后的文本框中樹(shù)立距離值“-570”；選中“最大限制”，并在其后的文本框中輸入距離值“300”，這樣就先頂了該運(yùn)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)范圍。</p><p>　　4.3．第二個(gè)運(yùn)動(dòng)軸設(shè)置</p><p>　　Step1.選擇“查找”命令，查找并選取運(yùn)動(dòng)軸“

105、Connection_3c_TRANSLATION_AXIS”。</p><p>　　Step2.選擇“定義”命令，系統(tǒng)彈出“運(yùn)動(dòng)軸”對(duì)話框：</p><p>　?。?）在連接桿和組件上選取零參照。選取止動(dòng)桿的端面，以及活塞端面，則選取的參照自動(dòng)顯示在圖4-5所示的“運(yùn)動(dòng)軸”對(duì)話框中。</p><p>　?。?）指定再生值。在對(duì)話框中選中“啟用再生值”，采用再生值“

106、-2200”，“最小限制”為“-2200”，“最大限制”為“0”。如圖4.5所示。</p><p>　　圖4.5運(yùn)動(dòng)軸定義示意圖</p><p>　　4.4．定義伺服電動(dòng)機(jī)</p><p>　　伺服電動(dòng)機(jī)可以單一自由度在兩個(gè)主體之間強(qiáng)加某種運(yùn)動(dòng)。添加伺服電動(dòng)機(jī)，是為機(jī)構(gòu)運(yùn)行做準(zhǔn)備。定義伺服電動(dòng)機(jī)時(shí)，可定義速度、位置或加速度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系，并可顯示運(yùn)動(dòng)的輪廓圖。常用

107、的函數(shù)有下列幾種：</p><p>　?。?）常量：y=A，其中A=常量；該類(lèi)型用于定義恒定運(yùn)動(dòng)。</p><p>　?。?）斜插入：y=A+B*t，其中A=常量，B=斜率；該類(lèi)型用于定義恒定運(yùn)動(dòng)或隨時(shí)間成線性變化的運(yùn)動(dòng)。</p><p>　?。?）余弦：y=A*cos（2*Pi*t/T+B）+C，其中A=振幅，B=相位，C=偏移量，T=周期；該類(lèi)型用于定義振蕩往復(fù)

108、運(yùn)動(dòng)。</p><p>　?。?）擺線：y=L*t/TL*sin(2*Pi*t/T)/2*Pi，其中L=總上升數(shù)，T=周期；該類(lèi)型用于模擬一個(gè)凸輪輪廓輸出。</p><p>　?。?）表：通過(guò)輸入一個(gè)表來(lái)定義位置、速度或加速度與時(shí)間的關(guān)系，表文件的擴(kuò)展名為.tab,可以在任何文本編輯器創(chuàng)建或打開(kāi)。文件采用兩欄格式，第一欄是時(shí)間，該欄中的時(shí)間值必須從第一行到最后一行按升序排列；第二欄是速度、

109、加速度或位置。</p><p>　　可以在連接軸或幾何圖元（如零件平面、基準(zhǔn)平面和點(diǎn)）上放置伺服電動(dòng)機(jī)。對(duì)于一個(gè)圖元，可以定義任意多個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)。但為了避免過(guò)于約束模型，要確保運(yùn)動(dòng)分析之前，已關(guān)閉所有沖突的或多于的伺服電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　Step1.選擇“伺服電動(dòng)機(jī)”命令。</p><p>　　Step2.此時(shí)系統(tǒng)彈出如圖4.6所示的“伺服電動(dòng)機(jī)”對(duì)話框，

110、在該對(duì)話框中進(jìn)行下列操作：</p><p>　?。?）輸入伺服電動(dòng)機(jī)名稱。在該對(duì)話框的“名稱”文本框中輸入伺服電動(dòng)機(jī)名稱，采用默認(rèn)名。</p><p>　?。?）選擇從動(dòng)圖元。在圖4.7所示的模型上，可采用“從列表中拾取”的方法選取圖中所示連接軸Connection_2c.axis._1。</p><p>　　圖4.6伺服電動(dòng)機(jī)定義示意圖

111、 圖4.7方向定義示意圖</p><p>　?。?）此時(shí)模型出出現(xiàn)一個(gè)紫紅色箭頭，表明連接軸中從動(dòng)圖元將相對(duì)于參照?qǐng)D移動(dòng)的方向，可以單擊“反向”按鈕來(lái)改變方向。</p><p>　?。?）定義運(yùn)動(dòng)函數(shù)。單擊對(duì)話框中的“輪廓”標(biāo)簽，在圖4.8所示的選項(xiàng)卡中進(jìn)行下列操作：</p><p>　?、龠x擇規(guī)范。在“規(guī)范”區(qū)域的列表中選擇“位置”。<

112、;/p><p>　?、诙x位置函數(shù)。在“?！眳^(qū)域的下拉列表中選擇函數(shù)類(lèi)型為“余弦”，然后分別在A、B、C、T文本框中輸入騎參數(shù)值38、0、38、1。</p><p>　　Step3.完成伺服電動(dòng)機(jī)的定義。</p><p>　　圖4.8分析定義功能菜單示意圖</p><p>　　4.5．建立運(yùn)動(dòng)分析并運(yùn)行機(jī)構(gòu)</p><p>

113、;　　向機(jī)構(gòu)裝置中增加伺服電動(dòng)機(jī)后，便可建立機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析（定義）并運(yùn)行。</p><p>　　在每個(gè)運(yùn)動(dòng)定義中，可選擇要打開(kāi)或關(guān)閉的伺服電動(dòng)機(jī)并指定時(shí)間周期，以定義機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式。雖然可為一個(gè)圖元定義多個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)，但一次只能打開(kāi)圖元的一個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　在“運(yùn)動(dòng)分析”對(duì)話框中，利用“鎖定的圖元”區(qū)域的命令按鈕，可選取主體或鏈接進(jìn)行鎖定，這樣當(dāng)運(yùn)動(dòng)定義時(shí)，這些鎖定的主體

114、或連接將不會(huì)互相移動(dòng)。</p><p>　　可以創(chuàng)建多個(gè)運(yùn)動(dòng)定義，每個(gè)定義都使用不同的伺服電動(dòng)機(jī)和鎖定不同的圖元。根據(jù)已命名的回放次序保存每個(gè)定義，便于以后查看。</p><p>　　Step1.選擇“機(jī)構(gòu)分析”命令。</p><p>　　Step2.此時(shí)系統(tǒng)彈出如圖4.8所示的“分析定義”對(duì)話框，在該對(duì)話框中進(jìn)行下列操作：</p><p>