基于ProPE的球轴承三维参数化的设计.pdf

文章编号10032079420050120008202 基于ProΠE的球轴承三维参数化的设计 李爱民,李炳文,马显通,曲 利 中国矿业大学,江苏 徐州221008 摘要介绍了ProΠE的零件库的开发方法族表Family table和程序Program。以程序 Pro 2 gram的方法,通过程序语言来控制尺寸大小、 零组件的个数等来介绍球轴承的开发过程 ,并总结出 利用ProΠE建造轴承库的流程。 关键词 ProΠE;零件库;参数化;球轴承 中图号 TH13313文献标识码 A 1 引言 ProΠENGINEER具有基于特征、 全参数、 全相关、 单一数据库等特点,广泛应用于机械、 模具、 工业设 计、 汽车、 航天、 玩具等行业。它是全方位的3D产 品开发软件,集成了零件设计、 产品装配、 模具开发、 数控加工、 钣金件设计、 铸造件设计、 造型设计、 机构 模拟、 应力分析等功能于一体。 在产品设计的过程中,会经常用到大量的标准 件如轴承、 螺栓、 螺母、 齿轮等,通过建立一个包含这 些常用件的零件库可减少大量的重复劳动,可以大 大提高设计效率,所以零件库的开发有极大的意义。 2 零件库的开发方法 建立零件库可以使用族表Family table和程序 Program来创建。族表Family table是将相异的尺 寸、 特征、 参数等变化性项目填入族表内,系统就会 自动读取族表内容一一产生每一个零件,它适用于 结构简单、 特征较少,特征之间的关系较明确的零 件。程序Program是自动化产品设计的一项重要工 具,可以通过非常简单的程序语言来控制特征的出 现与否,尺寸的大小,零组件的出现与否,零组件的 显示,零组件的个数等。当零件或组件的程序设计 完成后,往后读取此零件或组件时,其各种变化情况 即可以利用问答式的方式得到不同的几何形状,以 完成产品设计的要求。它适用于结构和特征之间关 系较复杂且尺寸的不同特征之间几何关系不确定的 零件。在组件中,用族表较难控制尺寸的大小,所以 本文采用是程序Program的方法。 3 创建轴承样本模型 通过加材料protrusion→ 旋转revolve方式,分 别做出轴承内圈和外圈,然后做一装配体此时不加 任何零件 , 再将内圈和外圈以缺省的方式进行装配 component→assembly。在装配体中以修改零件modi2 fy part→cut→revolve的方式分别在内外圈上做出深 沟球轴承滚动体的滚道在装配体中加入其他零件, 如果使用component→feature→create的方法,会使此 零件和装配体产生较多的父子关系,再生比较困难, 所以建议此处用装配体修改零件的方式。单独做 零件滚动体此时不加任何特征 , 再以缺省的方式 装配到上述装配体中。以modify part的方式修改滚 动体以滚道为参考做出一个滚动体。然后以阵列 pattern的方式复制其他滚动体。单独做出零件保 持架此时不加任何特征 , 同样以缺省的方式装配 到上述装配体中,以modify part的方式做出保持架 注意尽量不要和其他零件尺寸产生父子关系。通 过以上步骤完成轴承模型后,点击assembly→pro2 gram→edit design在 “”和 “end ” 之间以及 “ relations” 和 “end relations” 之间添加如下控制语句并 保存 INNERDIA NUMBER “Please inner loop diameter of bearing” OUTERDIA NUMBER “Please outer loop diameter of bearing” WIDTH NUMBER “Please the width of bearing” BALLNUM NUMBER “Please the total number of bearing ball ” END ⋯ ⋯ RELATIONS D0 0 INNERDIAΠ3 轴承内圈安装直径 D0 2 OUTERDIAΠ3 轴承外圈安装直径 D2 0 WIDTHΠ3 轴承宽度 P2 4 BALLNUMΠ3 滚动体个数 D2 2 D2 0 D4 0 D0 2 - D0 0Π4Π3 以下是轴承内外圈 尺寸 D1 0 D0 2 - D0 0Π5 8 煤 矿 机 械 2004年第1期 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 文章编号10032079420050120009203 ANSYS优化技术在结构设计中的应用 柯常忠,索海波 武汉理工大学 机电工程学院,武汉430070 摘要优化设计一直是工程界较为关注的领域,随着计算机的迅猛发展,带动了优化设计方 法的变更。用实例介绍了结构优化设计在ANSYS上实现的基本思想及主要步骤。结果表明合理 的结构设计可以提高安全性和经济性。 关键词 ANSYS;有限元;优化设计 中图号 TP319文献标识码 A 1 引言 在结构优化设计中,有限元方法是重要方法之 一。有限元方法的基本思想就是将结构离散化,用 有限个单元来表示复杂的对象,单元之间通过节点 相互连接,然后根据边界条件综合求解。应用有限 元方法进行优化设计可以通过自行编制有限元程序 或采用通用的有限元分析软件来进行。 2 ANSYS软件 ANSYS软件是融结构、 流体、 电场、 磁场、 声场 分析于一体,以有限元分析为基础的大型通用CAE 软件,已广泛应用于机械制造、 石油化工、 轻工、 造 船、 航空航天、 汽车交通、 电子、 土木工程、 水利、 铁 道、 日用家电等一般工业及科学研究。软件主要包 括3个部分前处理模块、 分析计算模块和后处理模 块。前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格 划分工具,用户可以方便地构造有限元模型;分析计 D1 2 D1 0 D1 4 360ΠP2 4Π3 滚动体阵列增长角度尺寸 D91 6 D4 0 0.4Π3 以下是保持架关系式 P73 6 P2 4 D72 6 D1 4 D92 6 D4 0 P84 6 P2 4 D83 6 D1 4 D90 6 D0 2 - D0 0Π8 END RELATIONS 输入关系式后,选取菜单assembly→regenerate 再生→automatic→enter→select all→done select 只要重新输入参数轴承内圈直径,外圈直径,轴承 宽度,滚动体个数系统就会自动生成满足参数要求 的零件。生成的轴承如图1所示爆炸状态。 4 结语 零件库的建立有很大的实用价值,它能提高产 品的开发速度,减少了重复劳动。通过建立一个标 准零件就可以生成一个系列的零件。 图1 生成的球轴承立体图爆炸状态 Fig. 1 The generated solid of ball-bearingexploded status 参考文献 [1]林清安 1ProΠENGINEER2001零件装配与产品设计[M].北京北 京大学出版社,2003. [2]黄圣杰,张益三,洪立群. ProΠENGINEER2001高级开发实例[M]. 北京电子工业出版社,2002. [3]吴相宪,王正为,黄玉堂.实用机械设计手册[M].徐州中国矿业 大学出版社,1993. 作者简介李爱民1976 - ,江苏徐州人,中国矿业大学机电学 院硕士在读,主要研究方向机械设计及理论. Tel 0516 - 3885652 , E- mail amemailbox . 收稿日期2004210210 Parametric Design of Ball - bearing Based on ProΠE LI Ai - min , LI Bing - wen , MA Xian - tong , QULi China University of Mining and Technology , Xuzhou 221008 ,China Abstract The paper deals with the development of the parts database on ProΠENGINEER system family table and program. It introduces the process of creating ball - bearing using programming , which controls the dimen2 sions and parts’number , etc. . It comes to the conclusion of creating ball - bearing database using ProΠE. Key words ProΠE; parts database ; parameterization; ball - bearing 9 2005年第1期 煤 矿 机 械 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.