主錐單軸擰緊機(jī)設(shè)計(jì)

主錐單軸擰緊機(jī)設(shè)計(jì),主錐單軸擰緊機(jī)設(shè)計(jì),主錐單軸,擰緊,設(shè)計(jì) 基于solidworks的主錐單軸擰緊機(jī)設(shè)計(jì) 摘要：三維模型是物體的三維多邊形表示，通常用計(jì)算機(jī)或者其它視頻設(shè)備進(jìn)行顯示。顯示的物體是可以是現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體，也可以是虛構(gòu)的東西，既可以小到原子，也可以大到很大的尺寸。任何物理自然界存在的東西都可以用三維模型表示。三維模型廣泛用于任何使用三維圖形的地方。實(shí)際上，它們的應(yīng)用早于個(gè)人電腦上三維圖形的流行?，F(xiàn)在，三維模型已經(jīng)用于各種不同領(lǐng)域。本文即為主錐單軸擰緊機(jī)的三維建模設(shè)計(jì)說明書，詳細(xì)介紹了機(jī)械結(jié)構(gòu)分析和三維建模過程。以此為例，說明三維建模的基本過程。 關(guān)鍵詞：三維建模， Solid Works，零件，裝配 The design of the main cone uniaxial tightening machine based on SolidWorks Abstract：3 d model is 3 d polygonal representation of object, usually use a computer or other video device for display. Shows that can be a real world entity objects, also can be imaginary things, can be small to atoms, can also big to big size. Any physical nature is expressed in 3 d model. 3 d models are widely used in any place using 3 d graphics. In fact, their application as early as in the popularity of personal computer 3 d graphics. Now, 3 d model has been used in various fields. This article mainly single cone shaft screw machine 3 d modeling design specifications, detailed introduces the mechanical structure analysis and 3 d modeling process. So, for example, explain the basic process of 3 d modeling. Keywords: Three-dimensional modeling，CAD，Solid Works，part, assembly parts，coordinate 1 前言 1.1 三維建模 三維模型是物體的三維多邊形表示，通常用計(jì)算機(jī)或者其它視頻設(shè)備進(jìn)行顯示。顯示的物體是可以是現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體，也可以是虛構(gòu)的東西，既可以小到原子，也可以大到很大的尺寸。任何物理自然界存在的東西都可以用三維模型表示。 三維模型經(jīng)常用三維建模工具這種專門的軟件生成，但是也可以用其它方法生成。作為點(diǎn)和其它信息集合的數(shù)據(jù)，三維模型可以手工生成，也可以按照一定的算法生成。盡管通常按照虛擬的方式存在于計(jì)算機(jī)或者計(jì)算機(jī)文件中，但是在紙上描述的類似模型也可以認(rèn)為是三維模型。 三維模型廣泛用任何使用三維圖形的地方。實(shí)際上，它們的應(yīng)用早于個(gè)人電腦上三維圖形的流行。許多計(jì)算機(jī)游戲使用預(yù)先渲染的三維模型圖像作為sprite用于實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)渲染。 現(xiàn)在，三維模型已經(jīng)用于各種不同的領(lǐng)域。在醫(yī)療行業(yè)使用它們制作器官的精確模型；電影行業(yè)將它們用于活動(dòng)的人物、物體以及現(xiàn)實(shí)電影；視頻游戲產(chǎn)業(yè)將它們作為計(jì)算機(jī)與視頻游戲中的資源；在科學(xué)領(lǐng)域?qū)⑺鼈冏鳛榛衔锏木_模型；建筑業(yè)將它們用來展示提議的建筑物或者風(fēng)景表現(xiàn)；工程界將它們用于設(shè)計(jì)新設(shè)備、交通工具、結(jié)構(gòu)以及其它應(yīng)用領(lǐng)域；在最近幾十年，地球科學(xué)領(lǐng)域開始構(gòu)建三維地質(zhì)模型。 三維模型本身是不可見的，可以根據(jù)簡(jiǎn)單的線框在不同細(xì)節(jié)層次渲染的或者用不同方法進(jìn)行明暗描繪（shaded）。但是，許多三維模型使用紋理進(jìn)行覆蓋，將紋理排列放到三維模型上的過程稱作紋理映射。紋理就是一個(gè)圖像，但是它可以讓模型更加細(xì)致并且看起來更加真實(shí)。例如，一個(gè)人的三維模型如果帶有皮膚與服裝的紋理那么看起來就比簡(jiǎn)單的單色模型或者是線框模型更加真實(shí)。 除了紋理之外，其它一些效果也可以用于三維模型以增加真實(shí)感。例如，可以調(diào)整曲面法線以實(shí)現(xiàn)它們的照亮效果，一些曲面可以使用凸凹紋理映射方法以及其它一些立體渲染的技巧。 三維模型經(jīng)常做成動(dòng)畫，例如，在故事片電影以及計(jì)算機(jī)與視頻游戲中大量地應(yīng)用三維模型。它們可以在三維建模工具中使用或者單獨(dú)使用。為了容易形成動(dòng)畫，通常在模型中加入一些額外的數(shù)據(jù)，例如，一些人類或者動(dòng)物的三維模型中有完整的骨骼系統(tǒng)，這樣運(yùn)動(dòng)時(shí)看起來會(huì)更加真實(shí)，并且可以通過關(guān)節(jié)與骨骼控制運(yùn)動(dòng)。 目前，在市場(chǎng)上可以看到許多優(yōu)秀建模軟件，比較知名的有3DMAX, SoftImage, Maya以及AutoCAD等等。它們的共同特點(diǎn)是利用一些基本的幾何元素，如立方體、球體等，通過一系列幾何操作，如平移、旋轉(zhuǎn)、拉伸以及布爾運(yùn)算等來構(gòu)建復(fù)雜的幾何場(chǎng)景。利用建模軟件構(gòu)建三維模型主要包括幾何建模(Geometric Modeling)、行為建模(KinematicModeling)、物理建模(Physical Modeling)、對(duì)象特性建模(Object Behavior)以及模型切分(Model Segmentation)等。其中，幾何建模的創(chuàng)建與描述，是虛擬場(chǎng)景造型的重點(diǎn)。 1.2 CAD與Solid Works 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD-Computer Aided Design)指利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。 在設(shè)計(jì)中通常要用計(jì)算機(jī)對(duì)不同方案進(jìn)行大量的計(jì)算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設(shè)計(jì)信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；設(shè)計(jì)人員通常用草圖開始設(shè)計(jì)，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計(jì)算機(jī)完成；由計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生的設(shè)計(jì)結(jié)果，可以快速作出圖形，使設(shè)計(jì)人員及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)作出判斷和修改；利用計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。 SolidWorks軟件是世界上第一個(gè)基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)，SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機(jī)平臺(tái)CAD系統(tǒng)評(píng)比第一名；從1995年至今，已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)，其中僅從1999年起，美國(guó)權(quán)威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最佳編輯獎(jiǎng)，以表彰SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡(jiǎn)明。至此，SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實(shí)和證明，使用它，設(shè)計(jì)師大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場(chǎng)。 由于SolidWorks出色的技術(shù)和市場(chǎng)表現(xiàn)，不僅成為CAD行業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為華爾街青睞的對(duì)象。終于在1997年由法國(guó)達(dá)索公司以三億一千萬美元的高額市值將SolidWorks全資并購(gòu)。公司原來的風(fēng)險(xiǎn)投資商和股東，以一千三百萬美元的風(fēng)險(xiǎn)投資，獲得了高額的回報(bào)，創(chuàng)造了CAD行業(yè)的世界紀(jì)錄。并購(gòu)后的SolidWorks以原來的品牌和管理技術(shù)隊(duì)伍繼續(xù)獨(dú)立運(yùn)作，成為CAD行業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司，SolidWorks三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件也成為達(dá)索企業(yè)中最具競(jìng)爭(zhēng)力的CAD產(chǎn)品。 由于使用了Windows OLE技術(shù)、直觀式設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)的parasolid內(nèi)核（由劍橋提供）以及良好的與第三方軟件的集成技術(shù)，SolidWorks成為全球裝機(jī)量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的SolidWorks軟件使用許可約28萬，涉及航空航天、機(jī)車、食品、機(jī)械、國(guó)防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品/消費(fèi)品、離散制造等分布于全球100多個(gè)國(guó)家的約3萬1千家企業(yè)。在教育市場(chǎng)上，每年來自全球4，300所教育機(jī)構(gòu)的近145，000名學(xué)生通過SolidWorks的培訓(xùn)課程。 據(jù)世界上著名的人才網(wǎng)站檢索，與其它3D CAD系統(tǒng)相比，與SolidWorks相關(guān)的招聘廣告比其它軟件的總合還要多，這比較客觀地說明了越來越多的工程師使用SolidWorks，越來越多的企業(yè)雇傭SolidWorks人才。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界用戶每年使用SolidWorks的時(shí)間已達(dá)5500萬小時(shí)。 在美國(guó)，包括麻省理工學(xué)院（MIT）、斯坦福大學(xué)等在內(nèi)的著名大學(xué)已經(jīng)把SolidWorks列為制造專業(yè)的必修課，國(guó)內(nèi)的一些大學(xué)（教育機(jī)構(gòu)）如清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、大連理工大學(xué)、北京理工大學(xué)、上海教育局等也在應(yīng)用SolidWorks進(jìn)行教學(xué)。 1.3 建模工具選擇 Solidworks軟件功能強(qiáng)大，組件繁多。 Solidworks 功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks 的三大特點(diǎn)，使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks 不僅提供如此強(qiáng)大的功能，同時(shí)對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來說，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。 對(duì)于熟悉微軟的Windows系統(tǒng)的用戶，基本上就可以用SolidWorks 來搞設(shè)計(jì)了。SolidWorks獨(dú)有的拖拽功能使用戶在比較短的時(shí)間內(nèi)完成大型裝配設(shè)計(jì)。SolidWorks資源管理器是同Windows資源管理器一樣的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks ，用戶能在比較短的時(shí)間內(nèi)完成更多的工作，能夠更快地將高質(zhì)量的產(chǎn)品投放市場(chǎng)。 在目前市場(chǎng)上所見到的三維CAD解決方案中，SolidWorks是設(shè)計(jì)過程比較簡(jiǎn)便而方便的軟件之一。美國(guó)著名咨詢公司Daratech所評(píng)論：“在基于Windows平臺(tái)的三維CAD軟件中，SolidWorks是最著名的品牌，是市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者”。 綜上，使用Solid Works建模軟件。 2 二維圖紙分析【1】 擰緊系統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)由主要六部分組成：1、反力矩裝置；2、擰緊軸安裝箱；3、擰緊軸；4、滑板裝置；5、氣路系統(tǒng) ；6、機(jī)架。 結(jié)構(gòu)總體如下所示： 圖1 擰緊機(jī)總圖 Fig .l The drawing of tighten the machine assemble 2.1反力矩裝置【2】 反力矩裝置是起到平衡扭矩的作用。當(dāng)擰緊套筒套在鎖緊螺母上將鎖緊螺母擰到主錐上時(shí)，需要套筒帶動(dòng)鎖緊螺母旋轉(zhuǎn)，而主錐不旋轉(zhuǎn)。主錐是通過花鍵與凸緣總成配合的，因此只要將凸緣總成固定不轉(zhuǎn)，主錐就不轉(zhuǎn)。反力矩裝置是起平衡扭矩的作用的實(shí)質(zhì)就是使凸緣不轉(zhuǎn)。 圖2 反力矩裝置 Fig. 2 Reverse torque device 反力矩裝置由反力臂座、反力套筒、反力鍵、凸緣過度盤、反力銷、彈簧和彈簧導(dǎo)柱等組成。反力臂座通過螺釘安裝在擰緊軸安裝箱的下部，隨擰緊軸安裝箱沿直線導(dǎo)軌上下移動(dòng)，這樣就可以帶動(dòng)反力套筒、反力鍵、凸緣過度盤等上下移動(dòng)。彈簧和彈簧導(dǎo)柱可以使得反力套筒壓緊在凸緣過度盤上，隨著反力臂座的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過兩個(gè)反力銷帶動(dòng)反力套筒旋轉(zhuǎn)，反力套筒上的凸部就插入凸緣過度盤的凹部，凸緣過度盤又通過反力銷固定在主錐的凸緣總成上。 圖4 反力臂座圖 Fig. 4 The drawing of lever block diagram 圖3 反力套筒圖 Fig. 3 The drawing of power socket figure 此圓周在反力臂座中，可上下移動(dòng) 反力鍵固定孔，兩鍵成120°分布 stretch resection sketch