1.12 小结:插入和配合零部件
SOLIDWORKS提供了多种方法用于将零部件添加到装配体中,同样,也有多种方法来完成零部件间的配合关系。一些配合关系可以在添加零部件的同时完成,一些配合则需要在零部件添加到装配体后再完成。为了便于读者查阅,下面用表格总结了每个操作的方法。
1.12.1 插入第一个零部件
装配体中添加的第一个零部件自动处于固定状态。另外,将零部件拖到装配体图形区域的原点上,无论它们是否为装配体的第一个零件,都会处于固定状态。插入第一个零部件方法见表1-4。
表1-4 插入第一个零部件
(续)
1.12.2 插入其他的零部件
如果装配体中存在一个零部件的实例,就无须从装配体外再添加其他实例。插入其他零部件方法见表1-5。
表1-5 插入其他零部件
1.12.3 插入的同时进行零件配合
零部件和配合可以同时添加。插入的同时进行零件配合的方法见表1-6。
表1-6 插入的同时进行零件配合
1.12.4 已有零部件的配合
对已经插入到装配体中的零部件添加配合,可以使用表1-7所示的方法。
表1-7 已有零部件的配合
(续)
提示
可利用下列工具帮助选择面或者其他几何体,用于创建配合:【选择其他】、【让第一个配合零件透明】、【选择过滤工具】、【组件预览窗口】和【放大镜】。
1.12.5 高级配合特征
在配合PropertyManager里,有很多高级和机械配合类型,可以用来完成标准配合类型无法做到的复杂配合关系。另外,装配体特征皮带或链传动可以在滑轮系统中创建此配合关系。表1-8为高级配合特征的类型及作用。
表1-8 高级配合特征的类型及作用
(续)
表1-8所列的信息可以通过选择“SOLIDWORKS帮助” 链接下的配合属性管理来访问,如图1-61所示。线上帮助里面的“ 配合的最好练习” 包含了很多实用的添加装配体配合的提示。
图1-61 配合属性管理
1.12.6 实例:高级配合特征
本案例将装配大量的机械零部件,并在零部件之间添加适当的配合来使它们在物理装配体中移动。并且将添加皮带(链)装配体特征来控制滑轮的运动。另外,添加适当配合到装配体的其他零部件以实现预期的运动。
操作步骤
步骤1 打开装配体“AdvMates.sldasm”
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打开文件夹“Lesson01\Case Study\AdvMates”下的装配体“AdvMates”,如图1-62所示。这个装配体包括简单的连接件、滑轮和凸轮系统。
步骤2 插入配合
单击【插入】/【配合】并展开【机械配合】选项卡。
步骤3 定义滑轮间的齿轮配合
单击【齿轮】选择零部件“pulley”的外圆边线。直接从几何体(任意圆边,包括参考节圆或圆柱面)获取350mm和250mm的直径值,并定义它们的比率。该比率为参数值。
因为齿轮配合的默认运动是齿轮间的反向转动,对于滑轮和皮带的运动,需要选中【反转】,然后单击【确定】,如图1-63所示。拖动其中一个滑轮来测试【齿轮配合】。
图1-62 装配体“AdvMates”
图1-63 定义滑轮间的齿轮配合
1.12.7 皮带/链装配体特征
皮带/链装配体特征是一种特殊的装配体特征,用以对滑轮或链轮系统进行建模。它不同于齿轮配合,可以包含多于两个以上的配合。
步骤4 其他选项
齿轮配合是一种简单方便实现两个零部件间相对转动的方法。但滑轮与皮带或链轮与链配合时(齿轮配合仅能应用于两个零部件),由于包含一个从动轮,就有了另外的选项。此时,在配合对话框中单击【撤销】。
步骤5 添加皮带/链装配体特征
单击【插入】/【装配体特征】/【皮带/链】,此时可以转换成“隐藏线可见”和“右视”以方便观察。
皮带构件可选择轴、圆边或圆柱面。选择两个滑轮V形槽的底面,并选择从动轮“idler”的外侧。
每个圆的直径都显示,可以根据需要修改。利用【反转皮带面】可以将皮带置于“idler”的内侧。
如果需要的话可以保存该选项,这样“idler”特征就会被列在选择项的第二行。
可以指定【皮带位置基准面】来定义皮带的基准面,如图1-64所示。
图1-64 添加皮带/链配合
步骤6 其他属性
属性提供了一些皮带的定义选项,但其中没有2235.36mm长度的标准皮带。使用【驱动】选项,可以设置皮带为标准长度。输入2000mm(2m),使两个滑轮竖直排列并固定“idler”。
名义长度没有计算V形槽圆周的最小值,因此必须添加【使用皮带厚度】,将其设定为15mm。皮带曲线沿所有的滑轮向外偏移皮带厚度值的一半,即7.5mm,单击【确定】。
【启用皮带】选项可以切换压缩配合和解除压缩该装配体特征。如果需要重新定位滑轮或齿轮,应清除【启用皮带】选项,滑轮可以单独移动。
按照皮带的牵引,滑轮重新定位。其他属性如图1-65所示。
步骤7 添加槽配合
接下来将在大滑轮的把手和链零部件的槽之间建立配合关系,如图1-66所示。单击【插入】/【配合】,展开【机械配合】,选择【槽口】,选择把手较小的圆柱面和链槽的一个面。使用【自由】选项来约束槽配合。单击【确定】添加配合,再一次单击【确定】来完成并关闭配合的PorpertyManager。
图1-65 其他属性
图1-66 添加槽配合
步骤8 移动零部件Pulley
移动Pulley验证链条的运动。
步骤9 添加凸轮配合
再添加一个配合,展开【机械配合】选项卡,单击【凸轮】。
1.12.8 槽配合的约束
根据不同零件与槽的关系不同,可以针对不同的槽配合选择相应的槽约束。使用槽自由的约束来控制零部件在槽中移动的幅度。槽配合约束的种类及作用见表1-9。
表1-9 槽配合约束的种类及作用
对于槽口—槽口,用户仅能选择【自由】约束。
步骤10 选择凸轮面
在【配合选择】,选择凸轮的侧面,如图1-67所示。
步骤11 选择凸轮推杆面
图1-68中滚轮的侧面就是凸轮推杆面。
图1-67 选择凸轮面
图1-68 添加凸轮配合
单击【确定】。
步骤12 保存并关闭文件
1.12.9 轮廓中心配合
轮廓中心配合是通过堆叠的方式,将零件的面中心重合在一起。还可以通过选项旋转零部件或者创建配合面的偏移量,如图1-69所示。
图1-69 轮廓中心配合
提示
通过添加轮廓中心配合将完全定义零部件。
能适用轮廓中心配合的面,必须为圆形或者矩形的平面,内部可以包含孔,见表1-10。
表1-10 轮廓中心配合适用面类型
操作步骤
步骤1 打开装配体“Profile Center”
打开文件夹“Lesson01\Case Study\Profile Center”下的装配体“Profile Center”,在装配体中“base with holes”零件被固定,如图1-70所示。
步骤2 添加轮廓中心配合
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图1-70 装配体“Profile Center”
选择【轮廓中心】配合,选择图1-71所示的两个面。
步骤3 查看配合位置
检查图1-72所示的位置信息,单击【确定】。
轮廓中心配合不受配合面的尺寸限制,仅取决于配合面的几何形状,如图1-73所示。
图1-71 轮廓中心配合
图1-72 配合位置
图1-73 配合示例
步骤4 圆面的轮廓中心配合
选择【轮廓中心】配合,并选择零件“Pipe”和“end plate”的面。选择【锁定旋转】并单击【确定】,如图1-74所示。
可以使用等距距离和顺时针、逆时针来调整配合面的距离和方位关系,如图1-75所示。
图1-74 圆面配合
图1-75 等距距离
步骤5 复制实例
如图1-76所示,复制“base with holes”和“end plate”两个零件。如果它们是被一起选中复制的,那么它们之间的轮廓中心配合也会一起被复制。
步骤6 配合实例
选择所需的面并单击【轮廓中心】配合。
将零件“end plate”按图1-77所示进行配合,并且添加一个平行配合防止转动。
步骤7 轮廓中心配合方向
单击【轮廓中心】配合并选择“end plate”和“base with holes”相应的面。选择顺时针方向旋转零件到图1-78所示位置。
图1-76 复制实例
图1-77 “end plate”轮廓中心配合
图1-78 轮廓中心配合顺时针设置
步骤8 保存并关闭所有文件
1.12.10 齿条小齿轮配合
齿条小齿轮配合将旋转和平移相关联,可应用于齿轮和齿条的关联,或者任何传输系统,例如,滚筒或轮子在面上的旋转。
操作步骤
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步骤1 打开装配体“Rack&Pinion”
打开在文件夹“RackPinionMate”下的装配体“Rack&Pinion”,如图1-79所示。
该装配体仅包括两个零件“spur gear”和“rack”。草图显示了切齿的尺寸。
步骤2 相切配合
首先在零件“spur gear”和“rack”间添加相切配合。对于静止在表面的简单圆轮,添加这样的配合比较简单;但对于齿轮的齿,添加相切配合时必须利用节圆。
步骤3 距离配合
在零件“spur gear”的中心和零件“rack”的节线间添加76mm的距离配合,如图1-80所示。
图1-79 装配体“Rack&Pinion”
图1-80 添加距离配合
提示
在零件“spur gear”的中心和零件“rack”的节线间不能添加相切配合,因此选用距离配合。节线是指通过齿切中心的结构线。节圆直径为152mm,因此距离配合的距离是76mm。
提示
注意齿之间是否相互干涉。如果相互干涉,调整零件“rack”或零件“spur gear”的位置,使它们啮合。应用【齿条小齿轮】配合后,如果用户不压缩该配合,将不能调整啮合。
步骤4 齿条小齿轮配合
在【配合】对话框中展开的【机械配合】选项卡中,选择【齿条小齿轮】,并选择【小齿轮齿距直径】选项。进行如下设置:
齿条:选择下边线,在运动方向上的任何线性边线都符合条件。
小齿轮/齿轮:选择零件“spur gear”的节圆,【小齿轮齿距直径】值为152.4mm。
然后单击【确定】,如图1-81所示。
步骤5 测试装配体运动
测试装配体运动,如果需要的话,用户可以对配合进行编辑,选择【反转】来改变运动的尺寸。
图1-81 齿条小齿轮配合
步骤6 保存并关闭所有文件