第一篇：基于SolidWorks的歐式床型肥皂盒設計

基于SolidWorks的歐式床型肥皂盒設計

祁繁，姜德晶，伍文進

（徐州工程學院機電工程學院，江蘇徐州 221000）

摘要：文章介紹了產品設計中最為流行的三維CAD軟件之一的SolidWorks軟件的背景及特點。并以此軟件平臺設計了一款歐式床型肥皂盒的產品，該肥皂盒的創新點是：帶有把手的肥皂盒蓋，方便肥皂的拿放；肥皂盒內墊有圓頂硅膠針墊，可干燥肥皂起保護節約的作用；肥皂盒設有廢液槽，可收集肥皂廢液保證桌面的潔凈；盒腳套有防滑橡膠撐座，防止肥皂盒打滑。在產品設計過程中，主要從零件的設計過程、肥皂盒的裝配及干涉檢驗、樣品快速成型技術等來闡述歐式床型肥皂盒的設計。

關鍵詞：SolidWorks；肥皂盒；產品設計 1引言

三維實體建模是時下產品設計的主流,在眾多三維CAD軟件(如Catia,Pro/E,I-DEAS,UG等)中,SolidWorks軟件獨樹一幟,成為設計師首選的軟件之一。從產品3D建模組裝、分析驗證、數據管理、溝通交流等各個層面為工程師提供有效地支持【2】。SolidWorks軟件提供了一整套完整的動態界面，從而減少了設計步驟和多余的對話框，避免了界面的凌亂，通過全新的設計導航欄可以高效地管理整個設計過程和步驟，導航欄中包含所有設計數據和參數，便于操作及修改【3】。在制圖方面，圖形菜單設計簡單明快，一看即知，SolidWorks曲面設計工具可以創造出復雜的曲面，另外軟件獨特的配置功能允許所建立一個零件有幾個不同的配置，對通用件或形狀相似零件的設計，節約大量的時間；在裝配方面，目前只有SolidWorks提供自上而下的裝配體設計技術，使設計者在設計零件、毛坯件時在零件間捕捉設計關系，可在裝配體內設計新零件、編輯已有零件；還支持動態三維動畫仿真，可以模擬設計產品的工作原理，讓產品功能更加直觀。下面通過一款歐式床型肥皂盒設計，介紹其設計的全過程。

2產品零件及設計理念 【1】零件圖的繪制是產品設計的第一步，每個零件的結構和步驟都體現著設計者的設計理念與設計靈感。通過Solidworks軟件的繪圖指令如：拉伸、切除、放樣、圓角等可以根據設計者的意圖能夠繪制出不同的零件。因為具體設計操作步驟過于贅余，故本節主要討論歐式床型肥皂盒每個零件的設計意圖。下圖是歐式床型肥皂盒的爆炸圖（見圖1），結合此爆炸圖，由上至下，來解釋說明這款歐式床型肥皂盒設計過程當中每個零件的設計理念與靈感。

圖1 歐式床型肥皂盒爆炸圖

（1）帶把手的肥皂盒蓋，它的外觀設計的靈感是源自歐式床梁的結構，設計時結合把手形狀設計出來的肥皂盒蓋，外觀美觀大方；同時較常規無把手的肥皂盒蓋，使用時，也極大地方便了使用者合開肥皂盒，方便肥皂存放與拿取。把手處多采用圓角處理，符合人體結構設計，使用更加舒適。（2）圓頂針型硅膠軟墊，它的設計靈感源自家庭洗衣時所用的刷子。圓頂針型的排列結構可以將肥皂盒懸空，肥皂使用后的積水通過每個圓頂針順勢滑下，這樣可以晾干肥皂，防止肥皂因積水而被泡爛，造成皂體損失。圓頂和軟針和設計是為了減少在支撐肥皂時造成的磨損。并且在軟針墊上開了5個開口為了方便廢液的排下。

（3）床型肥皂盒體，它的外觀設計靈感是源自歐式床，盒體設計時多使用曲線設計，線條優美，外觀像一個床型。盒內空間與市場上大部分的肥皂尺寸相匹配，盒體內的槽設計成凹形為了更適應肥皂的放置。并且在盒體凹槽內開了漏水孔，廢液順著漏水孔可以進入廢液室。四周設有開口是為了讓風透過，風干肥皂，可以起到保存肥皂的作用。

（4）肥皂廢液儲存室，它設計的理念是想通過與床型肥皂盒體配合在一起，用來收集肥皂的廢液，然后集中處理，進而可以保持肥皂盒放置處的潔凈。儲存室下方設計有四個肥皂盒腳，方便肥皂盒的擺放。

（5）防滑橡膠撐座，它的設計理念是為了防止肥皂盒的傾翻，將它套在肥皂廢液儲存室底部的腳上，可以起到防滑作用，防止因盒下積水導致的肥皂盒傾翻。

以上就是歐式床型肥皂盒每個零件的設計理念與靈感，特別注意當每個零件繪制完畢后，都一定要再次檢查零件是否完全定義，設計樹是否存在錯誤，每個零件圖確認無誤后，最后再進行零件的裝配工作。3零件裝配及干涉檢驗

零件裝配就是通過建立零件與零件的配合關系，將各個零件組建成產品裝配圖。將文中所述的各個零件通過solidworks的配合指令如:重合、平行、同軸心等，將各個零件配合成歐式床型肥皂盒裝配體。裝配完畢后，還要對裝配體進行干涉檢查以檢驗產品的設計，下圖是歐式床型肥皂盒裝配體的干涉檢驗（見圖2），干涉檢驗圖能夠體現裝配后的產品是否存在體積碰撞，以此來判斷設計是否合理。

圖2裝配體的干涉檢驗

通過圖2的結果分析，大部分零件配合的部位配合都良好，只有撐座與腳的地方配合時存在干涉，但是由于此處設計時設計者就設計為過盈配合，為了能夠讓防滑橡膠撐座牢牢地套在肥皂盒底部的腳上，起到防滑的作用。所以此干涉在本設計的考慮范圍內，故認為此設計合理。4樣品快速成型技術

一個產品的真正價值體現在它能給實際生活帶來的便利，所以我們將裝配體中每個零部件轉換成.STL文件格式，導入到CatalystEX軟件中進行分層處理，最后通過美國Uprint SE快速成型機打印出實際的零件樣品，然后將樣品零件按照裝配圖組裝起來，通過實驗檢驗該樣品是否能達到我們設計的預期效果，如果符合產品的設計要求，就可以通過Solidworks軟件對歐式床型肥皂盒進行模具設計，至于該歐式床型肥皂盒模具的設計與制造因篇幅有限，這里就不贅述了。5結束語

本文介紹了一款歐式床型肥皂盒通過SolidWorks軟件平臺設計的全過程，從零件、裝配體及干涉檢查、樣品快速成型技術等環節說明了在設計產品時所涉及的設計理念與方法。本實用新型的優點是：（1）帶有把手的肥皂盒蓋，方便肥皂的拿放；肥皂盒內墊有圓頂硅膠針墊，可干燥肥皂起保護節約的作用；（2）肥皂盒設有廢液槽，可收集肥皂廢液保證桌面的潔凈；（3）盒腳套有防滑橡膠撐座，防止肥皂盒打滑。

參考文獻：

【1】 李潤,鄒大鵬,徐振超,左占平.SolidWorks軟件的特點、應用與展望[J] 甘肅科技,2004（5）: 54-77 【2】 李云鵬.SolidWorks裝配解決方案——使工程師專注于設計本身[J] CAD/CAM與制造業信息化2007(9): CN 11-4838/TP 【3】 李慧鵬,張建強,桑曉宏.SolidWorks軟件在機械加工工藝中的應用 [J]航天制造技術,2011（1）: CN 11-4763/V

第二篇：基于Solidworks的減速器的設計

第三章 基于SolidWorks 的三維建模

3.1 SolidWorks 軟件介紹

SolidWorks 軟件是由SolidWorks 公司開發的，SolidWorks 公司是一家專門從事開發三維機械設計軟件的高科技公司，從1993 年，PTC 公司與CV 公司成立SolidWorks 公司，并于1995 年推出該軟件，引起設計相關領域的一片驚嘆。現在SolidWorks 最新版為2009 SP0 多國語言版，本次畢業設計用的是SolidWorks2008 SP0 版本。

SolidWorks 軟件集三維建模、裝配、工程圖于一身，功能強大、易學易用和技術創新，使得SolidWorks 成為領先的、主流的三維CAD 解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設計方案、減少設計過程中的錯誤以及提高產品質量。具有零件建模、曲面建模、鈑金設計、有限元分析、注塑分析、消費產品設計工具、模具設計工具、焊件設計工具和裝配設計等功能。

該軟件將各個專業領域的世界級頂尖產品連接到一起，具備全面的實體建模功能，可快速生成完整的工程圖紙，還可以進行模具制造及計算機輔助工程分析、虛擬裝配、動態仿真等一些其他CAD 軟件無法完成的工作。

該軟件本身集成了較多的插件，方便設計者利用，降低了設計勞動，本次畢業設計用到如下的插件：GearTrax 主要用于精確齒輪的自動設計和齒輪副的設計，通過指定齒輪類型、齒輪的模數和齒數、壓力角以及其它相關參數，GearTrax 可以自動生成具有精確齒形的齒輪。

toolbox 提供了如iso、din 等多標準的標準件庫。利用標準件庫，設計人員不需要對標準件進行建模，在裝配中直接采用拖動操作就可以在模型的相應位置裝配指定類型、指定規格的標準件。

3.1.1 對齒輪、軸及小齒輪軸的三維建模

Ⅰ、齒輪三維模型的形成

SolidWorks 的插件GearTrax 用以生成各種齒輪模型，如圖3.1。根據機械設計數據，選擇直齒，輸入齒輪的模數m = 2，大小齒輪齒數88和22，點擊齒面厚，鍵入大小齒輪的齒輪寬度b 50mm。分別點1 = b 44mm 2 =擊激活大小齒輪后，點擊完成，插件自動將成型的齒輪導入SolidWorks 中，從而完成齒輪建模,如圖3.2 和圖3.3。

圖3.1 GearTrax2008 操作

圖3.3 大齒輪的大體建模

圖3.3 大齒輪的大體建模

得到了大齒輪的大體建模，然后修改大齒輪：

① 通過【拉伸切除】命令構造輪轂直徑為50mm，鍵槽高、寬分別為5mm、10mm。如圖3.5。

② 修改大齒輪，按工程圖畫減重槽和減重孔，利用【拉伸切除】命令，先畫減重槽，深度為10mm,如圖3.6，利用基準面通過【鏡像】命令，畫出另一側。

③ 通過【拉伸切除】命令打一個減重孔，孔徑為36mm,如圖3.7，【插入】-【參考幾何體】-【基準軸】命令，選擇圓心為基準軸，如圖3.8，通過【圓周陣列】命令，選擇基準軸和陣列的數目，完成多個減重孔成型如圖3.9。

④ 通過【倒角】命令倒角，最后成型,如圖3.10。

圖3.4 齒輪的工程圖

圖3.5 加工輪轂和鍵糟 圖3.6 加工減重槽

圖3.7 加工減重孔 圖3.8 插入基準軸

圖3.9 減重孔圓周整列 圖3.10 大齒輪的三維建模

Ⅱ、小齒輪軸的三維建模

在Ⅰ中GearTrax 導入小齒輪的基礎上,按照二維工程圖進行建模，如圖3.11。

① 依次用【拉伸】命令構造小齒輪軸，完成小齒輪軸的大體建模，如圖3.12。② 然后利用【插入】-【參考幾何體】-【基準面】命令，在小齒輪軸的外伸端建立基準平面1,如圖3.13，再在該基準平面上利用【拉伸切除】命令，按照高速軸和V 帶輪聯接鍵的尺寸：高速軸和V 帶輪聯接鍵為：鍵8X28 GB1096-79b ×h = 8×7,L = 28，繪制草圖，選擇切除厚度，完成鍵槽的成型，如圖3.14。

③ 利用【倒角】和【倒圓角】命令修改小齒輪軸，完成建模如圖3.15。

圖3.11 小齒輪軸工程圖

3.12 圖3.13 建立基準面1

齒輪拉伸

圖3.14 拉伸鍵 圖3.15 小齒輪軸的三維建模

Ⅲ、軸的三維建模

① 用【拉伸】命令，選擇任意基準平面，按照設計尺寸依次拉伸成型，如圖3.16。

② 通過【插入】-【參考幾何體】-【基準面】命令，在齒輪安裝段和外伸端建立兩個基礎平面，如圖3.17，依次用【拉伸切除】命令切出大齒輪與軸的鍵槽和低速軸（如圖3.18）和聯軸器的聯接鍵鍵槽（如圖3.19）。③ 用【倒角】和【倒圓角】命令修改軸，完成建模，如圖3.20。

圖3.16 軸的工程圖

圖3.17 軸的拉伸圖 3.18 建立兩個基準面

圖3.19 齒輪鍵拉伸 圖3.20 聯軸器的鍵拉伸

圖3.21 軸的三維建模

3.1.2 對箱體、箱蓋的三維建模

Ⅰ、箱體三維建模

① 根據箱體的二維圖，如圖3.22，圖3.23，圖3.24，用【拉伸】命令，選擇任意基準面，構造箱體大體立方體，如圖3.25 用【圓角】命令將立方體四個棱邊倒R=20mm 的圓角。

② 利用【抽殼】命令，選擇壁厚度8mm，選擇挖出材料面，完成抽殼，如圖3.26。

③ 在抽殼選擇面使用【拉伸】命令，拉伸出頂面凸緣，厚度為12mm，如圖3.27，選擇底面拉伸出箱體底板厚度為20mm，如圖3.28，并【拉伸切除】底面通槽如圖3.29。在凸緣下面【拉伸】軸承座凸臺（如圖3.30）和凸臺（如圖3.31），在軸承座凸臺上用【拉伸切除】命令切出軸承槽，如圖3.32。

④ 用【插入】-【參考幾何體】-【基準面】命令分別在兩個軸承座建立基準平面1 和基準平面2，如圖3.33，用【筋】命令，繪制軸承座凸臺的加強筋，如圖3.34。

⑤ 用【鏡像】命令選擇鏡像對稱平面，鏡像凸臺、軸承座凸臺、加強筋和軸承槽，如圖3.35。

⑥ 選擇中間基準平面，用【筋】命令構造兩個吊耳，如圖3.36。⑦ 用【掃描切除】命令，繪制油溝，繪制掃描路線和掃描截面，如圖3.37，用【異形孔向導】在軸承槽端面上打M8 的螺紋孔，如圖3.38，【插入】-【參考幾何體】-【基準軸】命令，分別建立基準軸1 和2，圓周陣列螺紋孔，等間距，孔數為6，如圖3.39。

⑧ 用【拉伸切除】命令在頂面凸臺上打d=13mm 起蓋螺釘孔和銷孔，在凸臺上打d=17mm 螺栓孔，在底板上打d=18mm 地腳螺釘孔。

⑨ 用【插入】-【參考幾何體】-【基準面】命令在箱體后端面建立一個45°平面作為基準，如圖3.40，用【拉伸】命令構造凸臺，如圖3.41，在凸臺上打油標尺M12 的螺紋孔。在后端面上拉伸的d=30mm 的凸臺，在凸臺上打M20 的油塞孔。用【倒圓角】對箱體各處進行R=10mm 倒圓角，完成建模，如圖3.42。

圖3.22 箱體主視圖

圖3.23 箱體俯視圖

圖3.24 箱體左視圖

圖3.25 拉伸長方體 3.26 長方體的抽殼

圖3.27 拉伸凸緣 圖3.28 拉伸底板

圖3.29 拉伸切除通糟 圖3.30 拉伸軸承座

圖3.31 拉伸凸臺 圖3.32 拉伸切除軸承安裝槽

圖3.33 建立兩個基準圖 3.34 軸承座加強筋

圖3.41 拉伸油標尺凸臺 圖3.42 箱體三維建模

Ⅱ、箱蓋的三維建模

根據減速器箱蓋二維工程圖進行建模，如圖3.43，圖3.44,圖3.45。

① 【拉伸】構造箱蓋的大體輪廓，如圖3.46，【抽殼】命令，選壁厚為8mm ,選擇底面為去除材料面，如圖3.47，在去除材料面【拉伸】凸緣，厚度為12mm,如圖3.48，在凸緣上【拉伸】出軸承座（圖3.49）和凸臺(圖3.50)，【拉伸切除】打52mm 和80mm 的軸承安裝槽,如圖3.51。

② 【鏡像】，選擇凸臺、軸承座和軸承安裝槽為對象，選擇箱體對稱面為基準面，構造另一側，如圖3.52。

③ 【筋】命令，構造吊耳，選擇箱蓋的對稱面做草圖，如圖3.53。④ 用【插入】-【參考幾何體】-【基準軸】命令，選擇圓柱面，建立基準軸1，用【異形孔向導】選擇在軸承側面打M8 的螺紋孔，【圓周陣列】選擇基準軸1 為旋轉軸，螺紋孔為陣列對象，數目選擇為6，如圖3.54。

⑤ 【拉伸切除】在吊耳上打10mm 的孔，在凸緣上打四個13mm 的起蓋螺釘孔，在凸臺上打六個17mm 螺栓通孔，再【旋轉切除】出兩個8mm 銷孔。

⑥ 選擇箱蓋上表面為基準面，先【拉伸】出90X60 的，厚度為4mm 的凸臺，如圖3.55，再【拉伸切除】出觀察孔，如圖3.56，再在觀察蓋凸臺上【異形孔向導】打四個M6 螺紋孔。

⑦ 【倒圓角】、【倒角】命令，對箱蓋進行R5mm 和1mm 的倒角，完成建模，如圖3.57。

圖3.43 箱蓋的主視圖

圖3.44 箱蓋的俯視圖

圖3.45 箱蓋的左視圖

圖3.46 構造大體輪廓 圖3.47 抽殼

圖3.48 拉伸凸緣圖 3.49 拉伸軸承座

圖3.50 拉伸凸臺 圖3.51 拉伸軸承槽

圖3.52 鏡像凸臺凸緣 圖3.53 建立吊耳

圖3.54 整列M8 螺紋孔 圖3.55 拉伸觀察蓋凸臺

圖3.56 拉伸切除觀察 圖3.57 箱蓋的三維建模

3.1.3 對軸承的三維建模

Ⅰ.保持架：

① 【拉伸】選擇任意基準面，在草圖上畫一個內徑為38mm 和外徑40mm 的圓環，對稱拉伸，拉伸厚度為5mm，如圖3.58。

② 【旋轉】，對稱拉伸面作為基準面，畫通過中心的虛線為旋轉軸，畫直徑12mm 的半圓為旋轉截面，如圖3.59，用【插入】-【參考幾何體】-【基準軸】命令，選擇圓柱面，建立基準軸1，【圓周陣列】命令，選擇基準軸1 為旋轉軸，陣列對象為旋轉、拉伸出的實體，如圖3.60，【旋轉切除】，仍然選擇對稱拉伸面為基準面，在剛才旋轉出的圓體內切出一個空心為8mm 的球體，如圖3.61，然后再次整列空心球體。【拉伸切除】切掉圓環外多余的材料，即完成建模，如圖3.62。

圖3.58 拉伸圓環 圖3.59 旋轉球體

圖3.60 整列球體 圖3.61 旋轉切除

圖3.62 保持架的三維建模

Ⅱ.滾動體：

【旋轉】，選擇任意基準面，畫出虛線旋轉軸，半徑為4mm 的半圓截面，如圖，3.63，完成建模，如圖3.64。

Ⅲ.內圈、外圈：

【旋轉】，選擇任意基準面，畫出虛線旋轉軸，畫出內圈外圈的截面草圖如圖3.65 和圖3.66，即完成建模如圖3.67 和圖3.68。

圖3.63 旋轉拉伸滾動體 圖3.64 滾動體的三維建模

圖3.65 外圈的草圖 圖3.67 外圈的三維建模

圖3.66 內圈的草圖 圖3.68 內圈的三維建模

3.1.4 油標尺、觀察蓋、油塞和通孔器的三維建模

1.端蓋：

① 【旋轉】命令，任意選擇基準面，建立選線基準軸，畫出端蓋的截面草圖，旋轉得到實體，如圖3.69。

② 用【插入】-【參考幾何體】-【基準軸】命令，選擇圓柱面，建立基準

軸1，【拉伸切除】在端蓋上打9mm 的孔，【圓周陣列】命令，基準軸1 為旋轉軸，9mm 的孔為陣列對象，數目為6，完成建模，如圖3.70。

圖3.69 端蓋的旋轉草圖 圖3.70 端蓋的三維建模

2.油標尺：

① 【旋轉】，任意選擇基準面，建立選線基準軸，畫出油標尺的截面草圖，旋轉得到實體，如圖3.71。

② 在螺紋面，【插入】-【注釋】-【裝飾螺紋線】，選擇Ｍ１２螺紋，完成建模，如圖3.72。

圖3.71 油標尺的旋轉草圖 圖3.72 油標尺的三維建模

3.觀察蓋：

① 【拉伸】厚度為4mm,長X 寬為60Ｘ90 的實體，如圖3.73。② 【拉伸切除】在觀察蓋4 個角切4 個7mm 的通孔。

③ 在觀察蓋上【拉伸】凸臺，【異形孔向導】在凸臺上打M12 的螺紋孔。④ 對4 條側棱進行【倒圓角】R10mm.完成建模，如圖3.74，圖3.73 拉伸觀察蓋 圖3.74 觀察蓋的三維建模

4.油塞: ① 【拉伸】,任意選擇基準面，在草圖上畫六邊形，完成拉伸。

② 用【插入】-【參考幾何體】-【基準軸】命令，選擇圓柱面，建立基準軸1【旋轉切除】切出螺帽的形狀，選擇中間對稱面畫1.5X1.5 的直角三角的旋轉截面，選擇基準軸1 為旋轉軸，如圖3.75。

③ 【拉伸】構造剩下的實體，在待加工螺紋面，【插入】-【注釋】-【裝飾螺紋線】，完成建模，如圖3.76。

圖3.75 螺帽旋轉切除 圖3.76 油塞的三維建模

5.通氣器：

① 【拉伸】,任意選擇基準面，在草圖上畫六邊形，完成拉伸，如圖3.76。② 用【插入】-【參考幾何體】-【基準軸】命令，選擇圓柱面，建立基準軸1【旋轉切除】切出螺帽的形狀，選擇中間對稱面畫1.5X1.5 的直角三角的旋轉截面，選擇基準軸1 為旋轉軸。

③ 【拉伸】構造剩下的實體，在待加工螺紋面，【插入】-【注釋】-【裝飾螺紋線】。

④ 【拉伸切除】打兩個交叉的4mm 的通孔，完成建模，如圖3.77。

圖3.76 螺帽拉伸 圖3.77 通氣器三維建模

第四章減速器的裝配和仿真

4.1 減速器的裝配

裝配是將各種零件模型插入到裝配體文件中，利用零件的相應結構來限制各零件的相對位置，使構成機構的某部分，或者是一個完整的機構或機器。Solidworks 允許用戶在裝配體文件中插入數目眾多的零件進行組裝配合。

4.1.1 軸承的裝配

首先組裝軸承，【新建裝配體】。

【插入】：內圈，外圈，保持架，滾動體，如圖4.1。

【配合】：選擇滾動體和保持架的小圈內圈，同心約束，【插入】-【參考幾何體】-【基準軸】命令，選擇圓柱面，建立基準軸1，【圓周整列】，選擇基準軸1 為旋轉軸，滾動體為陣列對象，數目為12個?！九浜稀績热εc保持架同心、對稱面重合約束，外圈與保持架同心、對稱面重合約束，完成軸承的裝配，如圖4.2。

圖4.1 軸承的爆炸視圖 圖4.2 軸承的裝配體

4.1.2 小齒輪軸的裝配

接著裝配小齒輪軸，在完成軸承的裝配基礎上。

【插入】：小齒輪軸，V 帶輪和減速器聯接鍵，套筒，如圖4.3?！九浜稀浚?/p>

① 小齒輪軸和套筒同心、面重合約束。

② 軸承和小齒輪軸同心約束，與套筒面重合約束。利用小齒輪的對稱面【鏡像】第二軸承。

③ V 帶輪和減速器聯接鍵和鍵槽面重合、同心、對稱面重合約束。

圖4.3 小齒輪軸的爆炸視圖

4.1.3 齒輪軸的裝配

裝配完小齒輪軸，裝配齒輪軸。

【插入】：齒輪軸的軸承的保持架、內圈、外圈、滾動體，完成軸承的裝配，再插入軸、齒輪、齒輪和軸聯接鍵、軸和聯軸器聯接鍵、套筒，如圖4.4。

【配合】：

①軸和聯軸器聯接鍵、齒輪和軸聯接鍵和軸的鍵槽面重合、同心、對稱面重合約束。

②齒輪鍵槽與齒輪和軸聯接鍵面平行約束，輪轂與軸同心約束，齒輪側面與軸肩面重合約束。

③套筒和軸同心重合，與齒輪面重合約束。

④軸承與軸同心重合，與套筒面重合約束，利用大齒輪的對稱面為基準，【鏡像】軸承，完成裝配。

圖4.4 齒輪軸的爆炸視圖

4.1.4 齒輪軸與箱體的裝配

完成兩個軸的裝配，把軸安裝進齒輪箱體內?！静迦搿浚合潴w如圖4.5?！九浜稀浚?① 約束。② 束。大齒輪軸上的軸承與軸承安裝槽同心重合，大齒輪和箱的對稱面重合約小齒輪軸上的軸承與軸承安裝槽同心重合，大齒輪和箱體的對稱面重合圖4.5 軸和箱體的裝配圖

4.1.5 箱蓋、端蓋、觀察蓋等的裝配

蓋上箱蓋，安裝上一系列的附件，完成齒輪箱大體裝配。

【插入】：箱蓋、端蓋、觀察蓋、通孔器、油塞、油標尺，如圖4.6?！九浜稀浚?/p>

①

箱蓋與箱體對稱面重合、接觸面面重合、同心約束。

②

端蓋與箱體同心約束，與軸承座的對稱面重合，與箱體接觸面重合約束。③

觀察蓋和箱蓋接觸面重合、對稱面重合約束。④

通孔器于觀察蓋面重合、同心約束。⑤ 油塞和油標分別與箱體面重合、同心約束。

圖4.6 箱蓋、端蓋、觀察蓋等的爆炸視圖

4.1.6 M6、M8 螺釘的裝配

完成箱體大體裝配，裝上螺釘固定?！静迦搿浚?M6 螺釘，M8 螺釘，如圖4.7?！狙b配】：

① M6 螺釘與觀察蓋接觸面重合、同心約束。

② M8 螺釘與軸承端蓋接觸面重合、同心約束，【鏡像】，利用箱體對稱面分別鏡像大小軸承端蓋上的螺釘，【插入】-【參考幾何體】-【基準軸】命令，選擇圓柱面，建立基準軸1，在每個端蓋上分別用【圓周整列】，選擇每個軸的基準軸為旋轉軸，數目為6，完成M8 螺釘的裝配。

圖4.7 M6、M8 螺釘的爆炸視圖

4.1.7 銷、螺栓和起蓋螺釘的裝配

裝好端蓋螺釘，開始安裝銷和螺栓。

【插入】：銷、M16（螺栓、螺母、墊片）、M12（螺栓、螺母、墊片），如圖4.8。

【裝配】：

①

銷和銷孔同心約束，銷基準面和箱體凸緣底面重合約束。

② M12 螺釘與箱蓋接觸面重合，螺釘與螺紋孔同心約束；墊片與螺釘同心約束，與箱體凸緣下底面面接觸；螺母與螺釘的同心約束，與墊片面重合約束。③ M16 螺釘與箱蓋接觸面重合，螺釘與螺紋孔同心約束；墊片與螺釘同心約束，與箱體凸緣下底面面接觸；螺母與螺釘的同心約束，與墊片面重合約束。④ 將M12 和M16 裝配好箱蓋的一半，用【鏡像】命令，選擇箱蓋的對稱面為基準面，鏡像所選螺釘和螺栓等，完成裝配，如圖4.9。

圖4.8 螺栓和銷的爆炸視圖

圖4.9 減速器的裝配體

4.2 干涉檢查

裝配完成后，進行零部件之間的干涉檢查，以檢查裝配體有無干涉及干涉位置。步驟：

（1）單擊裝配體工具欄上的【干涉檢查】。（2）選擇需要干涉檢查的零部件。

（3）單擊【計算】，在結果中即會顯示干涉的位置及大小。

（4）存在干涉，使用零部件中的碰撞檢查，對干涉的位置進行調整，對干涉零件的尺寸或者位置進行調整，完后再進行（1）的步驟，直到干涉檢查結果顯示無即可。

通過干涉檢查，發現減速器存在的干涉主要是螺紋干涉和齒輪干涉，螺紋干涉，螺紋是固定的，不參與減速器運動，螺紋干涉被忽略不計，齒輪干涉通過碰撞干涉旋轉齒輪的位置進行調整，直至消除齒輪干涉，如圖4.10。

圖4.10 干涉檢查

4.3 Cosmosmotion 插件介紹

Cosmosmotion 三維運動仿真軟件，如圖4.11，它可以對復雜機構進行完整的運動學和動力學仿真，得到系統中各個零部件的運動情況，包塊能量、動量、位移、速度、加速度、作用力和反作用力等結果，并能以動畫、圖表、曲線等形式輸出；還可以將零部件在復雜運動情況下的載荷情況直接輸出到主流有限元分析軟件中，從而進行正確的強度分析。

允許工程師通過虛擬的產品模型很容易地模擬裝配體的復雜運動，保證準確的設計，排隊產品設計錯誤。

圖4.11 Cosmosmotion 插件界面

4.3.1 Cosmosmotion 運動仿真

1)加載Cosmosmotion:【工具】－【插件】－【COSMOSMotion 2008】，運行插件。

2)【打開】減速器裝配體，點擊箱蓋，選擇【隱藏零部件】，點擊【旋轉零部件】命令，選擇【碰撞檢查】，檢查范圍選擇為【這些零部件之間】：大齒輪和小齒輪軸，選上【碰撞時停止】，旋轉小齒輪軸，直至小齒輪軸不與大齒輪發生齒面重合為止，選擇確定，如圖4.12。

3)單擊齒輪軸，選擇【隱藏零部件】，單擊【配合】-【機械配合】，選擇齒輪輪轂和小齒輪軸，點擊【齒輪】，比率選為4：1，反轉，確定即可，如圖4.13。

圖4.12 旋轉零部件界面 圖4.13 齒輪配合界面

4）自由旋轉小齒輪軸，大齒輪隨即嚙合運動，【新建運動算例】-【COSMOSMotion】-【馬達】-【旋轉馬達】，對高速軸添加旋轉方向，以及轉速為382.4RPM,點擊確定后，選定運動時間為8s，點擊【計算】即可開始模擬。計算完成后，即可在截面上看到齒輪嚙合運動的圖像，如圖4.14。5）【保存】即可輸出運動動畫。

圖4.14 齒輪嚙合運動圖

參考文獻

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第三篇：Solidworks 2016草圖設計視頻教程

Solidworks 2016草圖設計視頻教程下載

01-solidworks2016-進入退出草圖及草圖的編輯 02-solidworks2016-點和直線的繪制 03-solidworks2016-圓的兩種畫法 04-solidworks2016-繪制樣條線 05-solidworks2016-矩形的繪制 06-solidworks2016-繪制圓弧

07-solidworks2016-橢圓 拋物線 圓錐曲線 08-solidworks2016-寫字

09-solidworks2016-直槽口繪制 10-solidworks2016-多邊形的繪制 11-solidworks2016-圓角和倒角

12-solidworks2016-剪裁實體 延伸實體

13-solidworks2016-轉換實體引用和交叉曲線 14-solidworks2016-等距實體 15-solidworks2016-鏡像實體

16-solidworks2016-線性草圖陣列和圓周草圖陣列 17 縮放平移 旋轉 伸展實體 18-solidworks2016-尺寸標注 19-solidworks2016-添加約束 20-solidworks2016-完全約束草圖

21-solidworks2016-草圖的合法性檢查與修復 22-solidworks2016-草圖實戰樣例1 23-solidworks2016-草圖實戰練習2 24-solidworks2016-3D草圖實例

第四篇：床-設計說明書

床設計說明

高科技的迅猛發展，正逐步改變著人類生產生活的方方面面，在展示人類偉大的征服力量和無與倫比的聰明才智的同時，也帶給人新的苦惱和憂慮，那便是人情的孤獨、疏遠和感情的失衡。許多未來學家隱隱道出了這種擔憂。人類的設計和設計物總是體現了一定時期人們的審美意識、倫理道德、歷史文化和情感等因素，這是物的“人化”，造物的“人化”：而人類的一定意識、情感、文化等精神因素，又需借助于一定物質形式來表達，作為人類生活方式載體的設計物必然承擔了一部分對人類精神的承載和表達功能。這便是人類精神的“物化”，人的“物化”?！叭嘶焙汀拔锘睒嫵闪巳伺c設計物的互動關系，設計便是物的“人化”和人的“物化”的統一，兩者相輔相成。完全脫離了人的設計和完全脫離設計的人是同樣不存在的。從這個意義上來說，設計人性化絕不是什么“新花招”，而是人類設計本應具備的特質，設計師所做的便是使這種“人化”和“物化”過程更順暢、更和諧，以達到人與設計，設計與人的融合狀態。中國古代哲人所宜揚的“天人合一”，“物我相忘”的思想便反映了對這種關系的辯證認識。

臥室，在家居空間里，是一個非常實用而又非常私人化的地方。說的更玄點，臥室簡直就是主人的自畫像。對許多人來說，生命的三分之一是在臥室度過，在這個完全私人化的空間里，你徹底地休息、放松著自己。

安穩高質量的睡眠是人們期望也是健康生活所必須的。人類從生理學、心理學方面對睡眠進行了研究。然而，僅僅靠睡眠科學的進步還不夠，還必須有良好的臥具。根據社會學專家的統計，大多數社會成員一生中有三分之一的時間是在床上度過的，所以臥具人性化設計及其水平與人類健康的生活質量息息相關。

從室內效果來說，床是臥室視覺焦點和中心，往往支配著居室其他陳設在空間中的平衡。從功能上說，床，詮釋了我們對生活最為質樸的向往。在床上享受到的生活，是最生動、最自然的。從某種意義上說，床的歷史就是臥室的歷史，在床和臥室的設計演變中，包含了科學、藝術和哲學的發展史。古時人們睡在結構牢靠、造型優美的床上。他們給木、石或是金屬造的床架鋪上獸皮和柔軟的織物，用以增加床鋪的舒適感。床的高度以及裝飾，同樣是財富和特權的象征。有錢人用金屬、象牙、木刻。甚至珠寶來裝飾床，以此來顯示他們的特權地位。當時人們深信，床距地面越高，這個家族就會越成功和繁榮，而且會一直繁榮下去，同樣，床的規格也是個人及其家族地位的象征。床越高大，越顯示其主人的富裕。奢華的床在十四至十五世紀以及后來的許多國家頗為流行。床上搭造了30余種織物，使人們根本看不到床的木頭部分。體積龐大的帶褶窗簾、領飾，帶穗的床沿掛布，給本已豪華的床增色不少。然而，在如此奢華了幾個世紀后，十八世紀后床變得更加輕巧、雅致、簡樸。那個時期的鐵架床和銅管床，仍舊是當今許多現代床設計的基本模式。

依據原始時期鐵架床為基礎，它的承載體是多根鋼帶。其導熱性

強、有一定的透氣性，形成簡練的直線構成床的骨架，沒有多余的修飾，給人一種簡單大方，具有高貴典雅的風格完全的現代主義。根據人體工程學“以人為本”主體的前提下，考慮適合人的身心活動要求，取得最佳的使用效能，其目標是安全、健康、高效能和舒適，根據人體標準將床設定一定的寬度與長度?，F代社會隨著人們身體健康與否的重要標志，床類家具的設計、選用與布置直接影響著人們的睡眠質量。如果能夠選擇一張不但舒適而且別致、美觀的床，那么在睡眠以外的時間，還可以成為臥室的點睛之處。

現代臥具功能造型單一，讓人有從工作壓力及社會精神壓力中解脫出來，實現身心放松，以完美的精神來迎接明天。

第五篇：基于Solidworks的攪拌機虛擬樣機設計

基于Solidworks的攪拌機虛擬樣機設計

引言

混凝土攪拌機是使混凝土配合料均勻拌和而制備混凝土的專用機械，是現代化建設施工中不可缺少的機械設備。為了適應不同混凝土攪拌要求，攪拌機有多種機型。按工作性質分，有周期式和連續式攪拌機;按攪拌原理分，有白落式和強制式攪拌機。本次設計的是生產率為75m3/h的雙臥軸強制式攪拌機，它是由攪拌系統、傳動裝置、卸料機構等組戊:攪拌系統由圓槽形攪拌筒和攪拌軸組成，在兩根攪拌軸上安裝了幾組結構相同的葉片，但其前后上下都錯開一定的空間，使拌合料在兩個攪拌筒內不斷地得到攪拌，一方面將攪拌筒底部和中間的拌合料向上翻滾，另一方面又將拌合料沿軸線分別向前推壓，從而使拌合料得到快速而均勻的攪拌。設置在兩只攪拌間底部的卸料門由氣缸操縱。卸料門的長度比攪拌筒長度短，80-90%的混凝土靠其自重卸出，其余部分則靠攪拌葉片強制向外排出，卸料迅速干凈。

SolidWorks軟件可以十分方便地繪制復雜的三維實體模型、完成產品裝配和生成工程圖。它能以立體的、有光的、有色的生動畫面表達大腦內產品的設計結果，較之于傳統的二維設計圖更符合人的思維習慣與視覺習慣，有利于發揮人的創造性思維，有利丁新產品、新方案的設計，幫助機械設計設計人員更快、更準確、更有效率地將創新思想轉變為市場產品。

為此，我們利用SolidWorks軟件來完成雙臥軸強制式攪拌機虛擬樣機設計

1、雙臥軸強制式攪拌機主要參數的確定

2、雙臥軸強制式攪拌機的主體樣機設計

在攪拌機的結構設計中，最困難、最繁瑣的工作就是運動機構的設計與運動軌跡校核。目前主要采用的軌跡圖法或根據幾何約束條件建立方程組來求解，但這種設計比較麻煩，且設計工作不直觀，設計結果不盡人意，而利用三維設汁軟件Solidworks則能較好地解決上述問題，首先建立零件的三維模型，再將其裝配起來，并可進行有限元分析計算，最后利用COSMOSMotion來模擬各零部件的運動情況。

2.1零件設計建模

利用拉伸、陣列、切除、掃描、鏡像等特征，建立雙臥軸強制式攪拌機主要零部件的三維參數化模型.包括攪拌臂、攪拌筒、各種襯板、8種規格的攪拌葉片、刮板、攪拌裝置等100多個零件。因電機、減速器、連軸器等為選購件，在設計時沒有建立這些零件的三維模型，僅建立雙臥軸強制式攪拌機主機上零件模型。在建模過程中，充分利用參數化尺寸、方程式共享數值、配置、派生零件等參數化設計和設計重用技術，便于虛擬裝配時發現零件結構不合適時對其進行修改。

2.2虛擬裝配

SolidWorks軟件提供了自上而下和自下而上兩種設計方式，因我們已完成了雙臥軸強制式攪拌機主要零部件設計，所以采用自下而上方式.按照同袖、共面等幾何約束關系先將側襯板、側攪拌葉片、攪拌葉片、攪拌裝置軸裝配體等小部件裝配起來.然后將子裝配體裝配成筒體攪拌裝置等較大的部件，最后將較大的子裝配體組裝成雙臥軸強制式攪拌機的整機裝配圖。采用分級裝配方法，既便于我們及時發現裝配問題，又便于修改。

在設計過程中為便于方案論證和與領導、制造工程師及其他相關人員進行交流，我們使用了Animaior插件實現了攪拌機所有零部件的動態組裝模擬，并制作了裝配動畫，提高了設計的可視化。

2.3有限元分析計算

攪拌機在工作過程中，攪拌軸是主要的傳動和工作部件，利用SolidWorks內嵌集成的COSMOSWorks有限元分析軟件對裝配有攪拌臂和葉片的攪拌裝置軸裝配體進行有限元分析計算。首先將所建模型進行簡化，忽略圓角倒角鍵槽等設計細節，通過標準數據接口，調人到CosmosWorks有限元分析模塊，進行實體網格劃分，添加軸一端“不可平移”約束、軸承載荷和葉片上分布壓力，然后進行有限元分析計算，得到攪拌軸應力分布情況應變和變形狀況，計算出危險點的應力和應變，為攪拌軸的結構設計提供指導，同時對設計是否合理進行準確快速的評估。

2.4攪拌運動模擬

攪拌機螺旋葉片繞水平軸旋轉時使物料向上翻動，軸向力的作用將物料沿水平軸推向中問和另一端，物料的運動軌跡非常復雜在方案論證時，為形象地表達物料的運動情況，我們首先借助COSMOSMotion全功能運動仿真軟件，制作了攪拌機空轉工作的運行動畫，再建立單個物料和攪拌葉片碰撞的數學方程，借助Swift 3D制作了單個物料在攪拌簡運行狀況，模擬出物料在整個攪拌筒中形成的封閉式環流，反映出物料的拌合、離析狀態，為進一步借助控制方程模擬雙臥軸攪拌機的物料運動軌跡打下基礎。

3、結束語

利用SolidWorks軟件進行雙臥軸攪拌機設計，可以形象生動地表達產品的設計結果，既幫助設計人員更快更準確地進行新產品設計，同時提高了設計的可視性和可靠性。(作者：譚群燕 韋樂余 李剛)