【畢業(yè)論文】離心離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計【2014年汽車機(jī)械專業(yè)答辯資料】

目 錄 摘要 . 1 第一章 概述 . 1 1.1 畢業(yè)設(shè)計的目的 .1 1.2 課題簡介 .2 第二章 油氣分離器結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 4 2.1 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計 .4 2.2 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)尺 寸計算 .9 第三章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 . 9 3.1 軸的設(shè)計 .9 3.2 聯(lián)軸器的選擇 . 11 3.3 軸承的選擇 . 12 第四章 分離器三維造型 . 12 4.1 Solidworks 簡介 . 12 4.2 分離器殼體建模 . 13 4.3 蓋的建模 . 16 4.4 轉(zhuǎn)子的建模 . 18 4.5 裝配模型 . 20 第五章 分離器蓋夾具設(shè)計 . 21 5.1 夾具設(shè)計 . 21 小結(jié) . 22 參考文獻(xiàn) . 23 1 離心分離器結(jié)構(gòu)設(shè)計及 Solidworks 建模 摘要 離心分離裝置是潤滑系統(tǒng)的重要組成部分 ,在潤滑油的流動過程中 ,大量的游離空氣和燃?xì)獬榈綕櫥椭衼?,使?jié)櫥椭械目諝夂吭黾舆@將降低它的冷卻能力 ,增大其消耗量及管路中的流油阻力 ,影想泵 的抽油能力，因此在靠近油箱的回油路出口上需要設(shè)計油氣分離器，把潤滑油中含有的大部分空氣分離出來。 分離器有多種形式，其中離心分離器效果最好， 它主要利用離心力場將油液中的未溶氣體分離出來，在這種情況下，工作液為重物質(zhì)，在離心力場的作用下甩向轉(zhuǎn)子外緣，而氣體較輕，在壓力場的作用下集中在轉(zhuǎn)子中心，在此加以聚集并排出。 離心分離器一般是有轉(zhuǎn)子 ,殼體 ,轉(zhuǎn)子軸等零件組成，其中轉(zhuǎn)子是對油施加旋轉(zhuǎn)的核心。所以轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)尺寸對油氣分離器的性能有很大的影響。 本文現(xiàn)針對某型發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)中的分離器進(jìn)行了油氣分離技術(shù)的分析并根據(jù)分離效果的要求來初步確定分離器轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)尺寸，建立了理論推導(dǎo)的計算模型并使用 SOLIDWORKS 技術(shù)對其進(jìn)行三維造型設(shè)計。 關(guān)鍵字 離心分離器 ， Solidworks。 第一章 概述 1.1 畢業(yè)設(shè)計的目的 畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生完成本專業(yè)教學(xué)計劃的最后一個環(huán)節(jié)使學(xué)生綜和運用所學(xué)過的基本理論 ,基本知與基本技能去解決專業(yè)內(nèi)的共程技術(shù)問題而進(jìn)行的一次基本訓(xùn)練。 2 全套圖紙， q 加 414951605 1培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程技術(shù)問題的獨立工作能力拓寬和深化學(xué)過的知識。 2培養(yǎng)正確的設(shè)計思想 ,設(shè)計構(gòu)思和創(chuàng)新思維 ,掌握工程設(shè)計的一般程序 ,規(guī)范和方法。 3 培養(yǎng)正確使用技術(shù)資料 ,國家標(biāo)準(zhǔn) ,有關(guān)手冊 ,圖冊等工具書 ,進(jìn)行設(shè)計計算 ,數(shù)據(jù)處理 ,編寫技術(shù)文件等方面的工作能力。 4培養(yǎng)調(diào)查研究 ,面向?qū)嶋H ,面向生產(chǎn)的基本工作態(tài)度 ,工作作風(fēng)和工作方法。 1.2 課題簡介 離心分離裝置是潤滑系統(tǒng)的重要組成部分 ,在潤滑油的流動過程中 ,大量的游離空氣和燃?xì)獬榈綕櫥椭衼?,使?jié)櫥椭械目諝夂吭黾舆@將降低它的冷卻能力 ,增大其消耗量及管路中的流油阻力 ,影想泵 的抽油能力，因此在靠近油箱的回油路出口上需要設(shè)計油氣分離器，把潤滑油中含3 有的大部分空氣分離出來。 分離器有多種形式，其中離心分離器效果最好，它主要利用離心力場將油液中的未溶氣體分離出來，在這種情況下，工 作液為重物質(zhì)，在離心力場的作用下甩向轉(zhuǎn)子外緣，而氣體較輕，在壓力場的作用下集中在轉(zhuǎn)子中心，在此加以聚集并排出。 本文現(xiàn)針對某型發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)中的分離器進(jìn)行了油氣分離技術(shù)的分析并根據(jù)分離效果的要求來初步確定分離器轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)尺寸，建立了理論推導(dǎo)的計算模型并使用 SOLIDWORKS 技術(shù)對其進(jìn)行三維造型設(shè)計。 潤滑系統(tǒng)中由供油泵從油箱中抽出一定流量的潤滑油 ,經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)活門的調(diào)壓使泵出口的潤滑油壓力基本恒定 ,壓力油經(jīng)過油濾過濾后通過直射式噴油嘴向軸承內(nèi)圈外緣噴油 ,借助離心力將潤滑油帶入軸 對發(fā)動機(jī)前后軸 等進(jìn)行潤 滑 ,潤滑過后的熱潤滑油靠回油泵流回有箱 ,由于潤滑過后的潤滑油中含有大量氣體對系統(tǒng)不利。因此 ,在流回油箱前需進(jìn)油氣分離器把潤滑油于氣體分離。 潤滑油系統(tǒng)所采用的油氣分離裝置主要有三種類型：動壓式油氣分離器，離心機(jī)式油氣分離器，平板式油氣分離器。 其中平板式最簡單 ,它利用潤滑油以薄層流過平板或孔隙或濾網(wǎng)時氣泡破裂使空氣從潤滑油中溢出從而使油氣分離 ,顯然在潤滑油粘度較大及氣泡直徑較小時分離效果較差 ,且當(dāng)油流較大時 ,需要較大的平板 ,它用于早期的或小型發(fā)動機(jī) 動壓式油氣分離器是利用液體旋轉(zhuǎn)離心力來進(jìn)行油氣分離的 ,在摩 擦阻力大 ,液體旋轉(zhuǎn)角度下降快的情況分離效果較差 ,一般設(shè)計在回油箱的回油管的出口 ,回油在壓力作用下切向進(jìn)入油氣分離器 ,在內(nèi)壁上旋轉(zhuǎn)使氣體分離逸出 ,離心機(jī)式分離效果最佳 ,這是由于離心機(jī)式分離器依靠轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)使油氣獲得較高的切向速度 ,但它需要消耗一定的功率來驅(qū)動轉(zhuǎn)子。 離心機(jī)式分離器稱為離心式分離器 ,它主要利用離心力場將油液中的未溶氣體分離出來 ,在這種情況下 ,工作液為重物質(zhì) ,在離心力的作用下甩向轉(zhuǎn)子外緣而氣體較輕 ,在離心力場的作用下集中在轉(zhuǎn)子周圍 ,在此加以聚集并排出。 分離器一般是有轉(zhuǎn)子 ,殼體 ,轉(zhuǎn)子軸等零件組成如 圖 2.1所示由經(jīng)驗得出 ,油氣進(jìn)口位置一般在較小的徑向位置上 ,這樣可以使進(jìn)口的阻力減小 ,同時便于油氣分離 ,而潤滑油出口一般設(shè)計在最大徑向位置上 ,以達(dá)到最高的分離效果 ,并足以克服最大的出口反壓 ,通氣口則要安置在轉(zhuǎn)子中心4 軸上的低壓區(qū) ,軸上開孔或沿軸向做環(huán)形間隙 , 于氣體從軸心排出。 圖 2.1 分離器總體結(jié)構(gòu) 1 殼體； 2 轉(zhuǎn)子； 3 蓋； 4 轉(zhuǎn)子軸； 5 軸承 離心分離器中，轉(zhuǎn)子是對油施加旋轉(zhuǎn)的核心。因此轉(zhuǎn)子在結(jié)構(gòu)上大多采用輻板結(jié)構(gòu)。輻板起到了連接 和加強(qiáng)的作用，更主要的目的是使油氣進(jìn)入轉(zhuǎn)子內(nèi)腔后能 盡快獲得圓周運動，使油氣迅速分離，縮短了轉(zhuǎn)子軸向尺寸。采用輻板數(shù)目的多少直接影響到了油汽分離器的分離效果。輻板數(shù)目不能太多也不能太少。輻板數(shù)目太少。液體將不能很快的沒整個周向展開形式，圓柱形的自由表面，不利于油氣分離；并且當(dāng)出口反壓很小時；還可以將氣體帶出；輻板數(shù)目太多，則占據(jù)了過大的空間，也使分離面積減??；一般取 4-8 片為宜。 第二章 油氣分離器結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計 離心分離器，直接由發(fā)動機(jī)軸通過減速齒輪帶動旋轉(zhuǎn)；油氣乳化液在轉(zhuǎn)子里的運動實際是油 氣兩向?qū)α鲉栴}十分復(fù)雜，現(xiàn)在計算可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕捎诜蛛x器的通道坡度不大，不考慮附面層影響，可以認(rèn)為通道內(nèi)的軸向速度不變；即油氣的軸向速度為 V，因為發(fā)動機(jī)所用的潤滑油要求在較低或較高的溫度下均能正常工作；并要求有小的粘度，所以可 5 能把潤滑油假定為理想流體。 在離心力的作用下，較重的潤滑油甩向周邊再流入油箱，而留在轉(zhuǎn)子 中心的空氣和潤滑油蒸氣通向發(fā)動機(jī)的內(nèi)通風(fēng)腔。 為了簡化運算建立如下模：認(rèn)為轉(zhuǎn)子半徑為尺寸，內(nèi)部通道的半徑為 R2 如圖 2.2 所示。 取一流體微團(tuán)作為研究對象，現(xiàn)在進(jìn)行一般情況下的運動分析。 圖 2.2 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡圖 由理論力學(xué)關(guān)于加速度合成的定理可以得到焦點，運動的絕對加速度， a 等于相對加速度 r；牽連加速度 e 與斜式加速度 c 三者的和。當(dāng)原點以 V。的速度進(jìn)入轉(zhuǎn)子做勻速曲線運動，認(rèn)為原點在圖式位置時的曲率半徑為 r，則這三項加速度分別為： （ 1） r 相對加速度： 由于流體微團(tuán)相對于轉(zhuǎn)子葉片做勻速曲線運動，故只有法向加速度； 即 r=V。 2/r （ 2.1） （ 2） e 牽連加速度： 因為轉(zhuǎn)子做勻速運動，故只有向心加速度即： e=（ P W） 2r （ 2.2） （ 3） c 科氏加速度： 由 c=2WeVr 可確定 c 在圖示平面所垂直的平面內(nèi)，并與 V。垂直它的大小為： c=2WeVrsin(90- )=2( w)Vrcos （ 2.3） 為了方便計算，將相對加速度，牽連加速度，科氏加速度在 OX； OY6 和 O2坐標(biāo)軸上投影得： c o sc o s 20rvaa rxa (2.4) s i n)(s i n 202 rvRaaa reya (2.5) c o s)(2rcza vaa (2.6) 222 zayaxaa aaaa (2.7) 因此 ac maF 式中 m 流體微團(tuán)的質(zhì)量； 油珠對轉(zhuǎn)子角速度的滯后系數(shù)； 轉(zhuǎn)子的角速度； v0 油氣的入口速度； 入口速度和軸向夾角的余角。 對于該油氣分離器來說；因為油氣的流量 Q，恒定轉(zhuǎn)子半徑近似相 等，原以可以認(rèn)為油氣相對于油氣分離器中做勻速直線運動，因此模型又可以簡化為圖 2.3 所示。 所以： ar 相對加速度 ：由于流體微團(tuán)相對于轉(zhuǎn)子葉片做勻速直線運動，即式(2.4)和 (2.1)中 r 故不存在相對加速度，即 ar 0 ae 牽連加速度 : 因為轉(zhuǎn)子做勻速運動，故只有向心加速度，即 ae= r2 方向如圖所示。 式中 r 流體微團(tuán)到轉(zhuǎn)子中心的距離。 ac 科氏加速度： 由 ac=2re v，且相對速度和角速度的方向平行。所以在式 (2.5)和 (2.6)中 為 90 度，即 ac 2revsin(90- ) 0，所以絕對加速度 aa= ae= r2 ，流體微團(tuán)所受到的離心力為 rdadmaF c 20303 66 (2.8) 式中 d 流體微團(tuán)的當(dāng)量直徑； 0 滑油密度。 7 它所受到的阻力是： 24220 rddvdCF (2.9) 阻力系數(shù)dC是雷諾數(shù) Re 的函數(shù)。當(dāng) Re 在 1 105 15 105 范圍內(nèi)時，適用以下的經(jīng)驗公式：8.025ed RC ，所以阻力為 2.12.18.02.00825 dvF rd (2.10) 由于流體微團(tuán)的重力和離心力相比小的很多，所以可以忽略不計。在運動流體內(nèi)中所受的內(nèi)摩擦力也可以相互抵消。所以它所受的離心力和阻力相互平衡，即 Fd=Fc 。由此可以解出 流體微團(tuán)的相對拋離速度： 658.028.08.1754 rdvr (2.11) 它在油氣分離器中所需要的拋離時間為 rrr vSt 式中 Sr 為微團(tuán)的拋離距離，這個值隨著油珠所在的位置不同而異，我 們可以知道當(dāng) 21 RRS r 時這個拋離距離最大。 vr 流體微團(tuán)的相對拋離速度，由公式 (2.11)可知，當(dāng) r 取最小值時擁有最小的拋離速度，所以取 r R2 。 即 658.0228.08.121m i nm a xm a x754)( RdRRvStrrr (2.12) 也就是說當(dāng)油氣乳化液入口時貼近轉(zhuǎn)子內(nèi)通風(fēng)腔外表面的部分是分離時間最長的部分。 當(dāng)油氣以速度 v0相對于轉(zhuǎn)子向前運動時它在分離器內(nèi)的最大停留時間為 0max0 vLt (2.13) 由于00 AQv ， kRRA 22210 ，式 (2.13)可以改寫為 8 kQRRLt 2221m a x0 (2.14) 式中 A0 油氣分離器入口的實際面積； L 油氣分離器通道的總長度； Q 通過油氣分離器的總流量； k 面積系數(shù)； R2 轉(zhuǎn)子軸中間的通道內(nèi)徑； R1 轉(zhuǎn)子的當(dāng)量外徑。 若流體微團(tuán)在油氣分離器停留的時間大于他的拋離時間 (t0maxtrmax)，則可以保證在直徑為 d的油粒全部甩向轉(zhuǎn)子的邊緣，達(dá)到油氣分離的目的。而 t0max trmax 為保證拋離的臨界條件，由此可以得出該油氣分離器可以分出去的油粒的最小直徑為： kQRRLttr2221m a xm a x0 658.0228.08.121754)( RdRR 9109432219521)475( RRkLQRd 910322195294 1)475( RRkLQRd (2.15) 式中 滑油的運動粘度。 由公式 2.2 得 : trmax=Srmax/Vrmin =(R1-R2)/4d1.8p0.8R( 2)/5/6/75U0.85/6 =(36-17)/4 31.8（ 1.5 102） 0.8 17(1 10)2/(75 0.35)0.8 5/6 =19/47.4 28.23 1700/37.24 5/6 =0.015(s) 即當(dāng)油氣乳化液入口時貼近轉(zhuǎn)子內(nèi)能風(fēng)腔外表面的部分是分離時間最長的部分。 將實際數(shù)據(jù)帶入公式 2.14 得： Tomax=L（ R12- R22） /Q K=0.25 9 2.2 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)尺寸計算 通過以上的分析計算，我們得到了可分離的油氣的臨界直徑 d 為 910322195294 1)475( RRkLQRd 對于油氣分離器有經(jīng)驗值： 6.19.011 RL ， 7.045.0212 RR 。 將 L=R1 1， R2=R1 2 帶入式 (2.15)，可以導(dǎo)出轉(zhuǎn)子外徑 R1 為 175228.18.0176211 4751 dkQR (2.16) 由 R2 R1 2 可以得出轉(zhuǎn)子軸中間的通道內(nèi)徑。 由 L R1 1 可以得出轉(zhuǎn)子通風(fēng)腔的長度。 通過比例的分析計算，我們得到可分離的油氣的臨界直徑 d 為： d=(V) 4/9(75/4R2) 5/9Q/ kl(R1+R2) 2/3(1/4W)10/9 =(0.19 102) 4/9(75/4 17) 5/920/3.14 1 70(36+17) 2/3(1/0.5 17)10/9 =0.069 第三章 傳動系統(tǒng)設(shè)計 3.1 軸的設(shè)計 1選取軸的材料和熱處理的方法 離心分離器是一般機(jī)器設(shè)備，所受載荷不大，主要承受扭矩作用根據(jù)鋼的材料的力學(xué)性能選擇， 45 鋼粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理便能滿足使用要求。 經(jīng)查機(jī)械傳動裝置設(shè)計手冊 P158 得 B=640mpa s=355 -1=300mpa -1 =60mpa 2.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑 軸的最小 直徑計算公式為： 10 dmin A3 P/n 由教材表，查得： A=110-97 軸 dmin（ 110-97） 3 3.79/320 =15.90-18.90 在軸的左端軸徑為 25，右端為 15。 3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 在花鍵軸已初選用 600Z 型軸承與軸承配合的軸徑為 15，以軸肩作軸向定位，另外還要考慮在油氣分離過程中，被分離的氣體，要從軸的中心排出，因此該軸應(yīng)做成空心的軸，如圖 3.1 所示。 圖 3.1 軸的簡圖 4.軸的強(qiáng)度計算 （ 1） 作用在軸端上的拉 力 F1 和 F2 向軸線簡化，其結(jié)果如圖 3.2 3.4 所示， 11 （ 2）傳動軸受鉛垂力。 F-FG+F1+F2 =（ S+6+3） KN =1.8KNM 此力使軸在鉛垂面內(nèi)發(fā)出彎曲變形。外力偶矩為 T=F1R-F2R =（ 6 0.6-3 0.6） KNM =1.8KNM 此力偶矩與電機(jī)傳給軸的扭矩相平衡，使軸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，故此軸屬于變扭組合變形。 （ 3）內(nèi)力分析 分別作出軸的彎矩圖和扭矩圖如上圖所示。 由內(nèi)力圖可以產(chǎn)斷 C 截面為危險截面，該截面上的內(nèi)力矩為： Mmax=4.2 KNM Tn=1.8 KNM （ 4）強(qiáng)度校核 按第三強(qiáng)度理論得： xd3= M2max+Tn2/wm = (4.2 103)2+(1.8 103)2Pa/ 0.1332 =46.6mpa 故該軸滿足強(qiáng)度要求 3.2 聯(lián)軸器的選擇： 分離器轉(zhuǎn)子軸采用彈性柱銷聯(lián)軸器。由前計算知 T2=410 N m。由教材查表選用彈性柱銷聯(lián)軸器，型號為 HL3，聯(lián)軸器 45 84GB/T5014-1985。 主要參數(shù)尺寸如下： 許用最大扭矩： Tmax=630 N m。 許用最大轉(zhuǎn)速： Nmax=50 r/min。 12 3.3 軸承的選擇 （ 1）選軸承類型：根據(jù)載荷情況和轉(zhuǎn)速選用深溝球軸承類型代號 6； （ 2）選軸承尺寸：查表 12-5 得軸承內(nèi)徑 d=15 內(nèi)徑代號為 02； 查表 13-6 選尺寸系列代號 02； 第四章 分離器三維造型 4.1 Solidworks 簡介 SolidWorks 軟件以其功能強(qiáng)大，易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新三大特點，以逐步成為世界上領(lǐng)先的三維 CAD 解決方案。隨著新版軟件的推出，其功能更加強(qiáng)大。全世界已經(jīng)有越來越多的高校，科研所和集團(tuán)公司采用該軟件進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā)。 該軟 件可廣泛運用航空航天，汽車交通，國防軍工等行業(yè)，及科研研究。該軟件的研究與開發(fā)吸取了當(dāng)今圖形處理技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的最新成果引領(lǐng)著三維 CAD 造型的發(fā)展趨勢。 其最大特點在于所繪圖形可以進(jìn)行尺寸驅(qū)動，便于修改草圖。而在三維造型中，草圖的正確與否直接關(guān)系到三維實體零件能否順利生成與質(zhì)量的好壞。因此，準(zhǔn)確，快速完成草圖的繪制，是更好的進(jìn)行下一步工作的前提，應(yīng)當(dāng)給予足夠的 重視 在進(jìn)行草圖繪制時，首先分析草圖的基本構(gòu)成，區(qū)分清楚基準(zhǔn)線，中間線段和連接線段，從整體上把握草圖，做到心中有數(shù)起，其次，應(yīng)用SolidWorks 提供的各種草圖繪制工具繪制幾何圖元。這里又可以分成三個層次，先繪制基準(zhǔn)線和已知線段，應(yīng)用尺寸標(biāo)注工具和幾何關(guān)系工具完成幾何圖元的定形和定位，在繪制中間線段，最后繪制連接線段，再次，應(yīng)用草圖編輯工具對所繪制的草圖進(jìn)行修剪。最后對草圖進(jìn)行局部細(xì)化，完成草圖繪制。 SolidWorks2004 具有很強(qiáng)的文件交換功能 ,可以輸入 ,輸出數(shù)十種文件格式 ,可以與 AutoCAD， pro/ENGINEER,Solid Edge,CAM 等軟件很方便地進(jìn)行文件交換。 13 4.2 分離器殼體建模 對于一個新產(chǎn)品設(shè)計，首先要建立零件 文件； （一）建立新的文件 1、單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的新建命令按鈕，或選擇“文件” “新建”菜單命令，打開“新建 Solidworks”文件“對話框”。 2、單擊“零件”圖標(biāo)（或單擊“高級”按鈕），進(jìn)入 Turtial 窗口；然后選擇零件圖標(biāo)，如圖 4.1 所示。 3、單擊“確定”按鈕。這時就會創(chuàng)建一個新的零件文件。 圖 4.1 新建 Solidworks 文件對話框 （二）繪制草圖：經(jīng)過對殼體形狀的分析 首先繪制殼體部分的草圖，然后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)特征生成形狀由于該部分屬于四轉(zhuǎn)體因此，畫草圖時要先畫一條中心線利用中心線方可生成旋轉(zhuǎn)特征； （ 1）、在 Feture Manager 設(shè)計樹中選擇前視基準(zhǔn)面； （ 2）、單擊草圖繪制工具欄中的草圖繪制命令按鈕，此時在前視基準(zhǔn)面上打開一張草圖； （ 3）、單擊草圖繪制工具欄上的中心線命令按鈕，將指針移到草圖原點處。當(dāng)指針變?yōu)辄c時，表示指針 E 位于原點上。此時在草圖上即可畫，一條通過原點的中心線。 14 （ 4）、單擊草圖繪制工具欄上的直線命令按鈕或選擇“工具” “草圖繪制實體” “直線”菜單命令，根據(jù)零件圖的形狀初步將其畫好，其顏色變?yōu)樗{(lán)色表示直線處于欠定義狀態(tài)，然后用同樣方法，再畫出底部的圓弧，根據(jù)零件圖的尺寸要求將圖形定義，此時原先的藍(lán)線將變?yōu)楹诰€表示此草圖已定義。 圖 4.2 草圖特征 （三）調(diào)整形狀和大小 1、單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的選擇命令，選擇要調(diào)整的直線范圍雙擊上面的尺寸可以輕易改變，它的數(shù)值直到滿足零件圖的要求為止，如圖 4.2 所示。 （四）生成基體特征 1、旋轉(zhuǎn)基體特征 （ a）通過所繪制的草圖生成旋轉(zhuǎn)基體特征的具體步驟如下： 1、單擊特征工具欄上的旋轉(zhuǎn) /基體命令按鈕，旋轉(zhuǎn) Property Manager出現(xiàn)； 2、在旋轉(zhuǎn)參數(shù)下選擇旋轉(zhuǎn)軸； 在方向選項中 選擇“單一方向”； 在角度選項中選擇“ 360”； 3、單擊“確定”完成“旋轉(zhuǎn)”特征； 拉伸基體特征，經(jīng)分析由于殼體頂部并非回轉(zhuǎn)體，因此，應(yīng)分面部完成。 （ 1）選中殼體頂部“右末”然后單擊“插入單圖”此時在頂部插入15 了一張新的草圖，單擊命令欄中“正視于”。以便與繪制草圖； （ 2）按要求單擊命令欄中，“間”分別繪制出， 6 個圓； 然后在畫出分別與圓相切的直線； （ 3）單擊“草圖繪制”命令按鈕中的智能尺寸分別按要求將“圓”固定； （ 4）分別兩選中“直線”和“圓”在 Feature Manager 設(shè)計樹中，彈出對話框在“添加幾何關(guān)系”，對話框中選擇“相切”用同樣方法分別，將其余“圓與直線添加幾何關(guān)系”直到輪廓被全定義； （ 5）單擊“退出”草圖，然后選中草圖在特征“按鈕”中，選擇“拉伸凸臺”，此時拉伸出現(xiàn) Feature Manager 設(shè)計樹中，在方向上、下選擇給定深度，在距離 /下輸 入中，“默認(rèn)”“合并結(jié)果”。 （五）生成參考基準(zhǔn)面 單擊“基準(zhǔn)面”命令按鈕，在參考實體中單擊然后分別選中，基準(zhǔn)軸1 和前視基準(zhǔn)面； 單擊兩面夾角在角度中輸入 3270，單擊確定此時新基準(zhǔn)面被確定。 生成筋： （ 1）在新基面中插入草圖然后繪制一個開環(huán)輪廓； （ 2）單擊退出草圖然后選擇草圖單擊特征工具欄中，筋此時在 Feature樹中出現(xiàn)筋特征； 在參數(shù)下選擇厚度，“兩側(cè)”在前厚度中輸入 5mm，在拉伸方向中選擇“平行于草圖”。 在選擇生成筋的草圖面中選擇反轉(zhuǎn)材料； （六）生成圓周陣列 （ 1）單擊特征工具欄中“圓周陣列”； （ 2）反向中選擇“基準(zhǔn)軸心”；總角度中輸入“ 3600”，“實例數(shù)中”輸入 4，默認(rèn)“等間距”，要陣列的特征中選擇筋特征，單擊確定完成陣列。 （七）生成耳板 （ 1）單擊基準(zhǔn)面，然在“參考實體”中“選擇”“前視基準(zhǔn)面”，單擊“等距距離”并輸入 60mm，單擊反向。 （ 2）在新基準(zhǔn)面上右擊插入草圖； 在新草圖上繪制耳板草圖； （ 3）單擊“退出草圖”并選中草圖； （ 4）單擊特征工具欄中拉伸凸臺，在方向上、下選中上條件為繪定濃度，并輸入深度值 15mm。 16 （八）圓化邊角 由于殼體是鑄件故對外部拐角處需進(jìn)行鑄造圓角及加工工藝角，便于生產(chǎn)和加工。 單擊視圖工具欄上的旋轉(zhuǎn)視圖命令按鈕，然后，拖動零件將其旋轉(zhuǎn)到合適的位置，以便容易觀察和選擇邊線。 單擊選擇命令按鈕，選擇要進(jìn)行圓角處理的邊線。 單擊特征工具欄上的圓角命令按鈕，圓角 Property Manager 出現(xiàn)，圓角頂覽在圖形區(qū)域中出現(xiàn)。 將半徑設(shè)置為 3.5mm。 單擊“確定”按鈕完成殼體建模，如圖 4.3 所示。 圖 4.3 殼體模型 4.3 蓋的建模 一、建 立新的文件 1、單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的新建命令按鈕或選擇“文件” “新建”菜單命令；打開“新建 solid works”文件對話框。 2、單擊“零件”圖標(biāo)（或單擊“高級”按鈕；進(jìn)入 Tutrial 窗口，然后選擇“零件”圖標(biāo)） 3、單擊“確定”按鈕，這時就會創(chuàng)建一個新的零件文件。 17 二、繪制草圖 經(jīng)分析蓋的設(shè)計大致可以分成回轉(zhuǎn)體和拉伸兩部分。 1、單擊前視基準(zhǔn)面并插入草圖。 2、單擊工具欄中“直線”按鈕，繪制蓋的外形如圖 4.4 示。 3、單擊工具欄中“中心線”將鼠標(biāo)移到原點處“自動捕捉圓心”繪制一條通過圓心的直線， 以便用來作為回轉(zhuǎn)軸。 圖 4.4 蓋草圖 三、生成實體 1、單擊退出草圖并選擇草圖然后單擊特征工具欄中旋轉(zhuǎn)凸臺，在Feture Manager，樹中出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)對話框在“旋轉(zhuǎn)軸”中，選擇“中心線”方向“中選擇“單一方向”“角度”輸入“ 360” 2、要在零件上生成新的特征（例如：凸臺或切除），可以在模型的面或基準(zhǔn)面上繪制草圖然后在進(jìn)行拉伸，具體操作如下： （ 1）單擊視圖工具上的消除隱藏線命令按鈕 （ 2）單擊草圖繪制工具欄上 的選擇命令按鈕 （ 3）單擊標(biāo)準(zhǔn)試圖工具欄上的上視命令按鈕將指針移到零件的面上，該面的邊線 高亮顯示，表示此面可供選取。指針顯示為面表示正在選取該面 （ 4）單擊草圖繪制命令按鈕，或用右鍵單擊圖形區(qū)域內(nèi) 的任何位置18 在快捷菜單中選擇“插入草圖”命令打開一張草圖 （ 5）單擊草圖繪制工具欄上的圓形按鈕 （ 6）在原點處繪制一圓，輸入正確參數(shù)單擊確定按鈕，在按圖形形狀給出其他圓和直線 （ 7）在圓和直線間需添加幾何關(guān)系選擇圓和直線，然后在 Future manager 設(shè)計樹追中，選擇幾何關(guān)系“相切”點確定完成 （ 8）調(diào)整并修剪圖形見圖 4.5。 圖 4.5 分離器蓋模型 4.4 轉(zhuǎn)子的建模 一、按照以上方法， 先打開一個零件文件 二、繪制草圖 1、在 Feture Manager 設(shè)計樹中選擇前視基準(zhǔn)面 2、單擊草圖繪制工具欄的草圖繪制命令按鈕，此時在前視基準(zhǔn)面上打開一張草圖 3、單擊草圖繪制工具欄上的中心線命令按鈕將指針移到草圖原點處，當(dāng)指用以作為旋轉(zhuǎn)軸，然后畫出轉(zhuǎn)子外輪廓。 4、單擊草圖繪制工具欄上的“職能尺寸”，根據(jù)零件圖的要求分別進(jìn)行標(biāo)注，完成草圖繪制 5、單擊“退出草圖” 三、生成基體特征 1、旋轉(zhuǎn)凸臺特征 通過旋轉(zhuǎn)凸臺所繪制 的草圖來生成基體特征的操作步驟如下： （ 1）單擊特征工具欄上的拉伸凸臺 /基體命令按鈕，拉伸 Property manager出現(xiàn) 19 （ 2）旋轉(zhuǎn)參數(shù) 下執(zhí)行如下操作： 旋轉(zhuǎn)軸選擇中心線； 旋轉(zhuǎn)方向選擇單一方向 旋轉(zhuǎn)角度選擇 360 2、 筋特征 （ 1）在轉(zhuǎn)子端面插入一草圖，然后繪制一開環(huán)輪廓 （ 2）單擊特征工具欄上“筋”特征，在 Feture Manager 設(shè)計樹中選擇“筋”項目； （ 3）在參數(shù)項目下，厚度中單擊“兩側(cè)”按鈕 筋厚度設(shè)為 5mm 拉伸方向設(shè)置為 垂直方向 類型設(shè)置為 自然 （ 4） 確定完成筋特征 3、拉伸切除 在轉(zhuǎn)子外邊緣部均勻布置了 12 個出油孔，故對外邊緣進(jìn)行拉伸切除處理。 （ 1）單擊“參考幾何體”或者單擊“插入”菜單中“參考幾何體”，然后選擇“基準(zhǔn)面” （ 2）在 Feture Manager 樹中，基準(zhǔn)面下，選擇參考實體前視基準(zhǔn)面和轉(zhuǎn)子邊緣表面 單擊曲面切平面，此時預(yù)覽顯示新的參考基準(zhǔn)面 （ 3）單擊“確定”完成，在新的基準(zhǔn)面上插入另一張草圖 （ 4）單擊草圖繪制工具欄上的“圓”按鈕， （ 5）單擊職能尺寸，將直徑值設(shè)置為 5mm （ 6）退出草圖，單擊“拉伸”切除，在項目下將終止此條設(shè)置為成型到一面，然后單擊確定完成。 4、圓周陣列 （ 1）單擊特征工具欄上 的圓周陣列 （ 2）在 Feture Manager 樹中，將參考體下選擇基準(zhǔn)面軸（ 1）總角度設(shè)為 360，實例數(shù)設(shè)為 12，等間距要陣列的特征選擇拉伸切除，單擊確定完成陣列 （ 3）用同樣方法將筋特征進(jìn)行陣列。 5、圓角特征 （ 1）單擊特征工具欄中，圓角按鈕 （ 2）在圓角項目下將半徑為 6mm，在選擇對象下分別選擇要圓化的交20 線 （ 3）單擊確定完成圓角操作 如圖 4.6 所示 圖 4.6 轉(zhuǎn)子模型 4.5 裝配模型 對上述各個零部件進(jìn)行裝配得到離心分離器的整體裝配圖如下圖 4.7 示： 圖 4.7 分離器裝配體 21 第五章 分離器蓋夾 具設(shè)計 5.1 夾具設(shè)計 （一）總體規(guī)劃 1 根據(jù)設(shè)計規(guī)程，在本工序加工之前，工件平板右端面，已加工