圆柱形导轨,槽轮形支撑,完成轻载类型导轨副的设计,其样式如图1所示。在设计中经常会遇到的 问题是,怎样在装配中根据槽轮的空间位置,精确定位并关联槽轮安装轴孔的位置。为了方便讨论 ,本文将这个实际问题简化为仅求解槽轮轴线和端面位置两个参数。一、基于装配的关联设计这种 设计需要基于装配关系的约束,否则在方案调整后将不能自动更新相关的参数,并且槽轮的具体形 状尺寸,也需要基于装配关连才能被确定。但基于装配关连并非只有装配约束一种机制,尤其是槽 轮上导槽的设计,需要直接的关联才好做。下面笔者所介绍的,是一种即能综合发挥Invent or基于装配关联的设计能力,又可以充分符合工程师原始设思维的方法。简化设计的前提条件是 :◎圆柱导轨直径为30mm,可能在20~40mm之间变动;◎槽轮导轨成圆弧点接触,接触 角45。,导槽圆弧半径约为1.25倍导轨半径;◎导槽圆弧面包含角大约为75。;◎槽轮端 面离开圆柱导轨外圆大于10mm;◎槽轮安装孔不作要求,仅求解中心线位置。目前的主要问题 不仅在于怎样完成两个模型之间的数据关联,在Inventor中有多种方法可以解决,问题的 关键是如何把两者正确地、简捷地安装在一起,并取得下一步设计的基础条件。以下所讨论的内容均基于InventorR10。二、圆柱导轨的设计模型圆柱导轨的设计模型是很简单的一根圆柱。如图1所示。在Fx表 中,将直径参数设置成“可输出”,为将来设计槽轮做好铺垫。三、槽轮设计模型槽轮设计是最关 键的一步,在整个设计中起到承上启下的作用,具体操作方法如下。1.衍生导轨参数创建新零件 ,在建模之前,首先衍生导轨的直径参数以做备用。这样就可以造成两者之间在基础设计数据上的 直接关联。2.以原始坐标系的圆点为基准的草图结构在创建草图的时候,先投影零件原始坐标系 的原点,作为设计基准,并绘制参考线的导轨圆;标注驱动尺寸时引用衍生来的参数。如图2所示 。在此基础上创建槽轮的半个轮廓,如图3所示。这样做的好处,是在零件设计的时候,可以利用 本零件的Z轴充当未来装配下导轨的轴线。完成草图后的结果如图3所示。3.将Z轴可见完成零 件后,将Z轴可见,这样才可能在装配中方便地使用它。现在,Z轴就是未来的装配基准了。CA D/CAM与制造业信息化·2006年第2~3期91图2数据关联图3草图结果图4虚实结合 的概念草图五、其余结构的设计如果想更充分地利用Inventor现有功能,就应该继续完成 设计中的其他内容,只有这样才能更大程度地体现出CAD的作用。1.选用轴承在这个设计中, 槽轮的支撑轴承是“死的”,也就是说,轴承的几何参数不能改变。在涉及加速器中选择合适的轴 承是很容易完成的。将轴承装配到前边介绍的草图中,并约束好位置,结果如图4所示。2.完成 其他结构的草图这是个虚实结合的概念草图,用简单的虚装配完成各部分的位置约束,接着创建槽 轮孔结构,然后创建芯轴、垫圈、隔套等零件草图。这样,3-base.IPT就成为所有相关 零件的概念草图携带者,而这些东西又是基于虚装配和实际轴承所关联设计而成的。3.完成其他 零件衍生3-base.IPT后,先选择合适的轮廓,用旋转特创建关键结构,然后再添加其他 必要结构,这样零件就可以存盘了。4.完成装配这就很简单了,只要把各自的原始坐标系的成员 添加必要的约束就行了,因为所有零件都是基于同一个坐标系完成位置描述的。四、装配上述铺垫 完成,装配就很简单了,先约束槽轮模型的Z轴与导轨轴线重合,再给槽轮本身轴线角度约束。因 为两者相切,是在草图级别就已经被确认了,不必在装配中考虑。试改变导轨的直径,可见槽轮与 装配关系能够保持设计的想法而关联改变。栏目主持:苏向鹏本文索引号:134投稿信箱:su xp@icad.com.cn035数字化设计77101.indd912006.3.136:33:00PM圆柱-槽轮导轨的设计@苏向鹏
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