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浅析模块化轴系结构组装课件动画项目设计

时间:2022-03-02 08:11:24  浏览次数:

轴系结构是机械的重要组成部分,也是机械设计课程的核心教学内容。由于轴系结构设计的问题多、实践性强、灵活性大,因此既是教师讲授的難点,也是学生学习中最不易掌握的内容。

通过机械系统安装实验装置进行模块化轴系结构组装实验,让学生自己动手,经过设计、装配、调整、拆卸等全过程,不仅可以增强学生对轴系零部件结构的感性认识,还能帮助学生深入理解轴的结构设计、轴承组合结构设计的基本要领,学会由各种传动零件组成的轴系结构的安装方法,学会轴上零件位置和轴承间隙调整及轴系结构不合理处的修正;并完成模块化轴系结构组装课件动画制作;达到提高设计能力和工程实践能力的目的。再加上目标考核,是一个以典型设备实验装置为教学载体,理论与实践相结合的完整项目任务。

一、实体装配

实体主要装配过程。利用模块化轴段组装阶梯轴如图1,该轴应与装配草图中轴的结构尺寸一致或尽可能相近。根据轴系结构设计装配草图,选择相应的零件实物,安装配工艺要求顺序装到轴上,完成轴系结构设计。

检查轴系结构设计是否合理,并对不合理的结构进行修改。合理的轴系结构应满足轴上零件装拆方便,轴的加工工艺性良好,轴上零件固定(轴向、周向)可靠。

二、CAD软件装配

用CAD软件绘制轴系结构装配图见图2。

三、模块化轴系结构课件动画制作

将阶梯轴按不同的结构要素分解成若干模块,改变模块的种类和装配位置,就能用少量模块实现多种结构形式的阶梯轴和轴系结构设计方案。既能装配出合理结构,也能装配出不合理的结构。然后在根据Solidworks 的特点,直接使用三维实体零件进行仿真装配,且能动态地观察可运动零部件的运动情况,动态地检查装配是否合理、是否有碰撞的情 况出现,就可以完成项目要求了。用Solidworks绘制典型组装零件。如:模块化轴段、齿轮、带轮、模块化轴段联接螺栓、轴承端盖和机架等如图3所示。

四、完成实体装配

工程上的产品一般都是由许多零件组合而成,将不同的零件组合成大型器件的过程称为装配。在现代CAD设计中,装配已经不局限于将零件在物理层次上进行简单的结合,CAD装配已经衍生出了很多实用的功能,如运动分析、干涉检查、自顶向下关联设计等。在SolidWorks中,可以生成装配体爆炸视图,实时移动零部件,分析截面等等。通过这些高效的工作方式,能够使设计人员减少设计时间,提高设计质量。装配体的设计流程,包括零件的插入、零件空间位置的调整、零件之间约束的添加、对装配体的分析以及动态装配演示可以在SolidWorks软件使用中完成。如图4所示。

本文应用SolidWorks软件对轴系结构组装进行了动画设计,更好地适用以强化学生的职业能力为依据,以项目任务为线索,以学生为中心,在教师的组织和引导下自主学习的课程模式。

(作者单位:北京信息职业技术学院)

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