基于CATIA的零件的參數(shù)化設(shè)計(共34頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上基于CATIA的零件的參數(shù)化設(shè)計作者：ee（ee）指導老師：ee 【摘要】：介紹了在CATIA環(huán)境下漸開線圓柱齒輪的參數(shù)化設(shè)計、運動仿真以及常見滾動軸承零件庫的建立方法。著重描述了漸開線圓柱齒輪齒廓的繪制、深溝球軸承、圓錐滾子軸承的建模過程。設(shè)計人員通過改變有關(guān)參數(shù)或從庫中直接調(diào)用零件，就可達到設(shè)計要求，縮短設(shè)計周期、減少重復(fù)工作、提高設(shè)計效率。 【關(guān)鍵詞】：CATIA; 參數(shù)化設(shè)計；漸開線；圓柱齒輪；軸承；零件庫 Parametric design of parts based on CATIAAuthor: ee(ee)Tutor: ee Abstract: In

2、 this paper, a method to complete the parametric design, simulation of involute cylindrical gear and establish the common rolling bearing parts library by CATIA is introduced. The drawing of tooth profile of involute cylindrical gear and the process of modeling of deep groove ball bearings, tapered

3、roller bearing is emphatically described. By changing related parameters or call directly from the parts library, it can achieve the requirements of design, shorten the design cycle, reduce duplication of work and improve the efficiency of design. Key word: CATIA; parametric design; involute; cylind

4、rical gear; bearing; parts library專心-專注-專業(yè)目 錄 引言 漸開線圓柱齒輪是現(xiàn)代機械中最常見的一種傳動機構(gòu), 廣泛應(yīng)用于機床傳動裝置、各種減速器以及車輛的變速箱等, 是最具代表性的一種齒輪。圓柱直齒輪用于平行軸傳動，齒輪嚙合與退出時沿著齒寬同時進行，容易產(chǎn)生沖擊，振動和噪音。圓柱斜齒輪除可用于平行中傳動，還可用于交叉軸傳動（螺旋齒輪機構(gòu)），其特點是重合系數(shù)大，傳動平穩(wěn)，齒輪強度高，適于重負載。齒輪設(shè)計的基本參數(shù)有：齒數(shù),模數(shù),壓力角,齒頂高系數(shù),頂隙系數(shù)，螺旋角。 軸承是機械工業(yè)和民用器具使用廣泛、要求嚴格的配套基礎(chǔ)件。品種多樣復(fù)雜，性能要求嚴格，是一種精

5、密標準機械部件。而其中滾動軸承是標準化、系列化程度最高的一種。一般來講，滾動軸承由內(nèi)圈，外圈，滾動體，保持架四部分組成。由于齒輪和軸承的標準化、系列化，我們就可以通過參數(shù)化建模，零件建庫來提高設(shè)計效率，縮短設(shè)計周期。CATIA軟件不僅提供了大量常用的參數(shù)化特征體，而且用戶可以根據(jù)產(chǎn)品特點和開發(fā)需要，建立自己的參數(shù)化特征庫。本文以漸開線圓柱齒輪，深溝球軸承，圓錐滾子軸承為例，探討利用CATIA的知識顧問模塊，建立產(chǎn)品的參數(shù)化知識庫，實現(xiàn)產(chǎn)品參數(shù)造型設(shè)計、建庫的方法1。1.CATIA軟件簡介 CATIA（ Computer Aided Tri-Dimensional Interface Appli

6、cation）是達索公司的產(chǎn)品開發(fā)解決方案。作為PLM協(xié)同解決方案的一個重要組成部分，它可以幫助制造廠商設(shè)計他們未來的產(chǎn)品，并支持從項目前階段、具體的設(shè)計、分析、模擬、組裝到維護在內(nèi)的全部工業(yè)設(shè)計流程。它是世界上一種主流的CAD/CAE/CAM 一體化軟件。模塊化的CATIA系列產(chǎn)品旨在滿足客戶在產(chǎn)品開發(fā)活動中的需要，包括風格和外型設(shè)計、機械設(shè)計、設(shè)備與系統(tǒng)工程、管理數(shù)字樣機、機械加工、分析和模擬。廣泛應(yīng)用于、航空航天、船舶制造、廠房設(shè)計、電力與電子、消費品和通用機械制造業(yè)中。 CATIA 核心技術(shù)：CATIA先進的混合建模技術(shù)，CATIA所有模塊具有全相關(guān)性， 并行工程的設(shè)計環(huán)境使得設(shè)計周期

7、大大縮短，CATIA覆蓋了產(chǎn)品開發(fā)的整個過程。 CATIA獨特的曲面設(shè)計模塊：1.Generic Shape Design, GSD，創(chuàng)成式造型。2.Free Style Surface, FSS, 自由風格造型。3.Automotive Class A,汽車A級曲面。4.FreeStyle Sketch Tracer，F(xiàn)ST，自由風格草圖繪制。5.Digitized Shape Editor，DSE，數(shù)字曲面編輯器。6.Quick Surface Reconstruction, 快速曲面重構(gòu)。7.Shape Sculpter, 小三角片體外形編輯。8.Automotive BIW Faste

8、ning，汽車白車身緊固。9.Image & Shape。10.Healing Assistant，曲面縫補工具。 CATIA V5版本是IBM和達索系統(tǒng)公司長期以來在為數(shù)字化企業(yè)服務(wù)過程中不斷探索的結(jié)晶。圍繞數(shù)字化產(chǎn)品和電子商務(wù)集成概念進行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的CATIA V5版本，可為數(shù)字化企業(yè)建立一個針對產(chǎn)品整個開發(fā)過程的工作環(huán)境。在這個環(huán)境中，可以對產(chǎn)品開發(fā)過程的各個方面進行仿真，并能夠?qū)崿F(xiàn)工程人員和非工程人員之間的電子通信。CATIA V5版本具有特點： 1.重新構(gòu)造的新一代體系結(jié)構(gòu)。2.支持不同應(yīng)用層次的可擴充性 。3.與NT和UNIX硬件平臺的獨立性。4.專用知識的捕捉和重復(fù)使用

9、。5.給現(xiàn)存客戶平穩(wěn)升級2。 目前常用的參數(shù)化設(shè)計CAD中，主流的有、和四大軟件，四大軟件各有特點并在不同的領(lǐng)域分別占據(jù)一定的市場份額。Pro/Engineer是參數(shù)化設(shè)計的鼻祖，參數(shù)化設(shè)計的實現(xiàn)最先就是由Pro/Engineer實現(xiàn)，目前主要應(yīng)用于消費電子、小家電和日用品、發(fā)動機設(shè)計等行業(yè)；UG和CATIA在傳統(tǒng)的制造行業(yè)比如汽車、航空航天等行業(yè)上兩個軟件占據(jù)絕對的市場份額3。2.齒輪參數(shù)化設(shè)計齒輪機構(gòu)是在各種機構(gòu)中應(yīng)用最為廣泛的一種傳動機構(gòu)。它依靠輪齒齒廓直接接觸來傳遞任意兩軸之間的運動和動力，并具有傳遞功率范圍大、傳動效率高、傳動比準確、使用壽命長、工作可靠等優(yōu)點。但同時制造安裝精度要求

10、高，成本較高。 對于定傳動比傳動的齒輪來說，目前最常用的齒廓曲線是漸開線，其次是擺線和變態(tài)擺線。本文主要闡述說明漸開線圓柱直齒輪和漸開線圓柱斜齒輪的參數(shù)化建模方法4。2.1齒輪建模綜述2.1.1齒輪建模分析 首先，對于壓力角a=20°，齒頂高系數(shù)ha*=1的標準漸開線直齒圓柱齒輪來說，具有最小齒數(shù)的限制，齒輪齒數(shù)z的最小取值為17。又由于標準漸開線直齒圓柱齒輪是斜齒輪的特例，當斜齒輪螺旋角為零即是直齒輪。其次，對于齒根圓半徑大于基圓半徑和齒根圓半徑小于基圓半徑的兩種情況（齒根圓半徑等于基圓半徑實際是不可能發(fā)生的），齒廓的曲線是不同的。當齒根圓半徑rf<基圓半徑rb，齒根圓與齒廓

11、漸開線有一段過渡曲線，而當齒根圓半徑rf >基圓半徑rb時，齒廓曲線完全是漸開線，所以實現(xiàn)參數(shù)化齒輪建模時要考慮這兩種情況。對于標準漸開線直齒圓柱齒輪，計算可得當z<42時（即是rf<rb的情況），齒根圓與齒廓漸開線有一段過渡線；而z>=42，齒廓曲線完全是漸開線。為了提高漸開線圓柱齒輪零件的建模效率，這里采用統(tǒng)一的建模方法，即一個零件包羅上述的兩種情況。當齒根圓半徑rf<基圓半徑rb時（齒根圓半徑rf>基圓半徑rb時，延伸與不延伸都一樣，），在CATIA V5軟件創(chuàng)成式外形設(shè)計中通過曲線外插延伸的指令功能，將漸開線向齒根圓方向延伸（延伸長度為0.2*m），

12、然后與齒根圓進行圓角操作（圓角半徑為0.38*m），再通過中值面鏡像，就可得到一個齒廓的形狀。最后，圓周陣列出整個齒輪齒廓，進入零部件設(shè)計界面，使用填充器命令完成建模5。 2.1.2漸開線方程的推導 由機械原理可知，漸開線的形狀僅取決于基圓（即齒輪的漸開線形狀僅取決于模數(shù)m、齒數(shù)z以及壓力角a），基圓內(nèi)無漸開線，發(fā)生線沿基圓滾過的長度，等于基圓上被滾過的圓弧長度，漸開線上任一點的法線恒與基圓相切等性質(zhì)。如圖2.1所示，其中XOY構(gòu)成標準直角坐標系，O為坐標原點，半徑為rb的圓為基圓，即漸開線的發(fā)生圓，直線KN為漸開線的發(fā)生線，圓弧AKB即是漸開線。OK為漸開線K點的矢徑，垂直于矢徑OK的直線K

13、V為速度矢量,連接KO。漸開線過K點的法線KN交基圓于N點，由漸開線的性質(zhì)可知，KN相切于基圓。過N點向X軸作垂線交X軸于Q點，過K點向直線NQ作垂線，垂足為P。KOA稱為展角，記為（即角b），NOA稱為滾動角，記為（即角c），KV與KN的夾角稱為壓力角，記為a。由幾何關(guān)系可以看出NOK=a6。圖2.1 漸開線形成結(jié)構(gòu)示意圖在極坐標系中，漸開線方程可寫為：rk=rb/cos(a),=-a=tan(a)-a。在直角坐標系下，KNP=NOA=(弧度)。記點K的坐標為（）,則得=OQ+PK=ON*cos()+NK*sin() = ON*cos()+AN*sin() /( AN表示圓弧AN的長) =r

14、b*cos()+rb*sin()，=NQ-NP=ON*sin()-NK*cos() = ON*sin()-AN*cos() =rb*sin()-rb*cos()。2.2齒輪參數(shù)化建模齒輪建模中用到的齒輪參數(shù)及其計算公式如表1.1： 表1.1 齒輪主要參數(shù)表序號參數(shù)類型或單位公式描述1a角度(deg)標準值：20deg壓力角：（10dega20deg）2m長度(mm)模數(shù)3z整數(shù)齒數(shù)（5z200）4p長度(mm)m * 齒距5ha*實數(shù)標準值：1齒頂高系數(shù)6c*實數(shù)標準值：0.25頂隙系數(shù)7d長度(mm)m * z分度圓直徑8da長度(mm)(z+2*ha*)*m齒頂圓直徑9df長度(mm)(z

15、-2*ha*-2*c*)*m齒根圓直徑10db長度(mm) d* cos( a )基圓直徑11rr長度(mm)m * 0.38齒根圓角半徑12t實數(shù)0t1漸開線變量13xd長度(mm)db/2 * ( cos(t * ) +sin(t * ) * t * )基于變量t的齒廓漸開線X坐標14yd長度(mm)db/2 * ( sin(t * ) -cos(t * ) * t * )基于變量t的齒廓漸開線X坐標15角度(deg)斜齒輪的分度圓螺旋角16b長度(mm)齒輪的厚度2.2.1建立齒輪基本參數(shù)打開catia軟件，依次點擊 開始 機械設(shè)計零部件設(shè)計，新建零件，將其命名為gear。然后點擊按鈕

16、f(x),創(chuàng)建齒輪參數(shù)。如圖2.2所示：圖2.2 建立齒輪基本參數(shù)通過選擇參數(shù)單位（實數(shù)，整數(shù)，長度，角度），點擊按鈕 “新建參數(shù)類型”輸入?yún)?shù)名稱，設(shè)置初始值（只有這個參數(shù)為固定值時才用）可以建立齒輪參數(shù)：m,z,a,b,ha*,c*等固定參數(shù)。再通過按鈕“添加公式”，編輯公式即可添加參數(shù)：d,da,df,db等。建好之后，零件樹看起來如圖2.3示：圖2.3 參數(shù)建立之后零件樹結(jié)構(gòu)圖2.2.2 漸開線方程的生成 上面我們已經(jīng)定義了計算參數(shù)的公式，現(xiàn)在我們需要定義出能得到齒廓漸開線上的點的X，Y坐標的公式。在這里，CATIA提供了一個方便的工具來完成它：變量規(guī)則。 點擊按鈕“fog”，輸入規(guī)則

17、名稱，然后就可以給漸開線上的X和Y坐標編輯兩條規(guī)則公式：xd= db/2 * ( cos(t * PI*1rad) +sin(t * PI*1rad) * t * PI ) yd= db/2 * (sin (t * PI*1rad)-cos(t * PI*1rad) * t * PI ) 如圖2.4： 圖2.4 定義漸開線方程2.2.3 直齒輪實體建模點擊 開始 形狀 創(chuàng)成式外形設(shè)計。1.在xy平面上插入7個點。其位置由xd(t)和yd(t)規(guī)則函數(shù)來定義。點擊“插入點”，在H輸入欄中單擊鼠標右鍵，選擇編輯公式。在“字典”欄中選擇“參數(shù)”，然后在“參數(shù)成員”欄中選擇“Law”，雙擊“關(guān)系x”,

18、然后再在“字典”欄中選擇“規(guī)則”，在“參數(shù)成員”欄中選擇“Law. Evaluate(實數(shù))：實數(shù)”，輸入0，表示當t取0時對應(yīng)的x取值。同理在V輸入欄中設(shè)置“關(guān)系y.Evaluate(0)，此時完成點1的建立。類似地，分別取t=0.1,0.2,0.25,0.3,0.35,0.4，完成另外6個點的創(chuàng)建7。如圖2.5所示：圖2.5 建立漸開線上的點2.做一條包含上面7個漸開線點的樣條曲線。3.朝齒輪的中心外插樣條曲線（由經(jīng)驗公式，外伸長度=2*m），如圖2.6所示： 圖2.6 外插樣條曲線4.定義接觸點:(漸開線曲線與分度圓的相交點)。由于此點的極坐標角度等于壓力角，可讓變量參數(shù)t=a/180d

19、eg，來創(chuàng)建它。5.定義接觸面：（齒輪軸線和接觸點來確定）6.定義單個齒的中值平面和初始平面。將接觸面分別繞齒輪軸線旋轉(zhuǎn)90deg/z,-90deg/z便可以得到。三面的關(guān)系如圖2.7（a）示，中值面建立如圖2.7（b）所示： 圖2.7（a） 三面幾何關(guān)系示意圖 圖2.7（b） 中值面的建立7. 畫齒根圓：首先在初始平面上確定齒根圓的初始點9（V=0,H=-df/2）,然后用“中心與點”定義齒根圓。(中心點坐標為0，0, 0 ) 如圖2.8所示：圖2.8 畫齒根圓8. 插入齒根圓與外插樣條線之間的圓角（rr=0.38*m），多余的曲線應(yīng)被切除，如圖2.9所示：圖2.9 倒圓角9.畫齒頂圓：（用

20、中心和半徑）中心為原點，半徑為齒頂圓半徑ra=da/2，如圖2.10：圖2.10 畫齒頂圓10.將第8步修建的曲線沿中值面對稱，得到齒輪齒廓的另一邊。11.修剪圓角、對稱與齒頂圓得到單個齒的輪廓，如圖2.11所示：圖2.11 單個齒廓12.將所得單個齒廓陣列（圓周圖樣，實例為齒輪齒數(shù)），即可得整個齒輪齒廓，如圖2.12所示：圖2.12 陣列單個齒輪齒廓13.接合陣列與單個齒廓，如圖2.13所示：圖2.13 接合齒廓14.建立直齒輪實體模型：點擊“開始”機械設(shè)計零部件設(shè)計，再點擊“填充器”按鈕(長度為齒輪壁厚),完成實體建模，如圖2.14所示。改變相關(guān)參數(shù)（m,z, b,a），就可得到不同的齒輪

21、模型。圖2.14 拉伸成實體模型2.2.4 斜齒輪實體建模根據(jù)斜齒輪的性質(zhì)：若將斜齒輪分度圓柱面展開則螺旋線成為一條斜直線，它和軸線夾角即為分度圓上的螺旋角。故繪制時可以，先在軸線的水平面上繪制一條斜直線，使其與軸線夾角為螺旋角（調(diào)用f(x)）。然后，將此直線投影至分度圓柱面上就可得到螺旋線8。1.從直齒輪實體建模第14步開始：畫分度圓（用中心和半徑），如圖2.15：圖2.15 畫分度圓2.曲面拉伸分度圓，如圖2.16所示：圖2.16 曲面拉伸分度圓3.yz平面畫斜直線：長度為b/cos(),與z軸夾角為，一端與原點相合。如圖2.17所示：圖2.17 畫斜直線4.將斜直線投影至分度圓拉伸曲面上

22、（按鈕“插入”“線框”“投影”），如圖2.18所示：圖2.18 投影斜直線5.建立斜齒輪實體模型：點擊“開始”“機械設(shè)計”“零部件設(shè)計”“肋”，完成實體建模，如圖2.19所示。改變相關(guān)參數(shù)（m,z, ,b,a），就可得到不同的齒輪模型。圖2.19 肋定義完成斜齒輪實體建模2.3齒輪裝配和運動仿真2.3.1 齒輪裝配 1.新建“product”，點擊 開始機械設(shè)計裝配件設(shè)計，調(diào)入要裝配的零件。施加合適的位置約束,完成兩個齒輪的安裝，并通過碰撞停止命令適當?shù)恼{(diào)整使兩個齒輪相互嚙合。裝配結(jié)果如圖2.20所示。圖2.20 裝配結(jié)果2.點擊 開始數(shù)字模型DMU kinematics ,用“旋轉(zhuǎn)接合”命令

23、分別定義齒輪1、齒輪2與齒輪蓋的連接。 3.點擊 插入固定零部件 ，固定齒輪蓋。2.3.2 運動仿真 1. 在已經(jīng)裝配好的兩個齒輪間，選擇剛才建立的兩個旋轉(zhuǎn)副，添加“齒輪接合”命令,在Rotation direction 中設(shè)定好齒輪的傳動方向, 再施加一個角度驅(qū)動后, 系統(tǒng)就可以進行機構(gòu)運動仿真，如圖2.21所示。在仿真過程中可以添加干涉分析和距離分析, 可以將分析設(shè)定為停止, 這樣在發(fā)生干涉時設(shè)計者可以查看干涉的具體情況9。圖2.21 齒輪接合定義大小齒輪2然后點擊“使用命令進行模擬”，兩個齒輪就能運動起來了。如圖2.22所示：圖2.22 模擬運動3.視頻錄制，如圖2.23所示： 圖2.2

24、3 視頻錄制3. 滾動軸承建庫滾動軸承是現(xiàn)代機器中廣泛應(yīng)用的部件之一，它是依靠主要元件間的滾動接觸來支承轉(zhuǎn)動零件的。滾動軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標準化，并由專業(yè)工廠大量制造及供應(yīng)各種常用規(guī)格的軸承。滾動軸承具有摩擦阻力小，功率消耗少，起動容易等優(yōu)點。3.1滾動軸承概述3.1.1滾動軸承組成滾動軸承基本結(jié)構(gòu)由內(nèi)圈，外圈，滾動體，保持架四部分組成。內(nèi)圈用來與軸頸裝配，外圈用來與軸承座孔裝配。常見的滾動體有：球、圓柱滾子、圓錐滾子、球面滾子、非對稱球面滾子、滾針等。軸承內(nèi)、外圈上的滾道，有限制滾動體沿軸向位移的作用。保持架的主要作用是均勻地隔開滾動體。保持架有沖壓和實體兩種。沖壓保持架一般用低碳鋼板沖壓而成

25、，實體保持架通常用銅合金或鋁合金等制造10。滾動軸承的內(nèi)圈、外圈、滾動體，一般是用高炭鉻軸承鋼或滲碳軸承鋼制造的，熱處理后的硬度一般不低于60HRC。通常軸承的工作溫度不高于120。3.1.2滾動軸承分類滾動軸承按承受外載荷的不同可分為：向心軸承、推力軸承、向心推力軸承。 滾動軸承按照結(jié)構(gòu)可分為：調(diào)心球軸承、調(diào)心滾子軸承、圓錐滾子軸承、推力球軸承、深溝球軸承、角接觸球軸承、推力圓柱滾子軸承、圓柱滾子軸承、滾針軸承等。如圖3.1所示：圖3.1 常見軸承結(jié)構(gòu)圖3.1.3滾動軸承的代號 1基本代號 基本代號用來表明軸承的內(nèi)徑、直徑系列、寬度系列和類型，一般最多為五位數(shù)，分述如下： 1）軸承內(nèi)徑用基本

26、代號右起第一、二位數(shù)字表示。對常用內(nèi)徑d=20480mm的軸承內(nèi)徑一般為5的倍數(shù)，這兩位數(shù)字表示軸承內(nèi)徑尺寸被5除得的商數(shù)，如04表示d20mm；12表示 d60mm等等。對于內(nèi)徑為10mm、12mm、15mm和17mm的軸承，內(nèi)徑代號依次為00、01、02和03。對于內(nèi)徑小于10mm和大于500mm 軸承，內(nèi)徑表示方法另有規(guī)定，可參看 GBT2729311。 2）軸承的直徑系列（即結(jié)構(gòu)相同、內(nèi)徑相同的軸承在外徑和寬度方面的變化系列）用基本代號右起第三位數(shù)字表示。例如，對于向心軸承和向心推力軸承，0、1表示特輕系列；2表示輕系列；3表示中系列；4表示重系列。推力軸承除了用1表示特輕系列之外，其

27、余與向心軸承的表示一致。 3）軸承的寬度系列（即結(jié)構(gòu)、內(nèi)徑和直徑系列都相同的軸承寬度方面的變化系列）用基本代號右起第四位數(shù)字表示。直徑系列的對比列為0系列（正常系列）時，對多數(shù)軸承在代號中可不標出寬度系列代號O，但對于調(diào)心滾子軸承和圓錐滾子軸承，寬度系列代號0應(yīng)標出。 直徑系列代號和寬度系列代號統(tǒng)稱為尺寸系列代號。4）軸承類型代號用基本代號右起第五位數(shù)字表示（對圓柱滾子軸承和滾針軸承等類型代號為字母）。2后置代號 軸承的后置代號是用字母和數(shù)字等表示軸承的結(jié)構(gòu)、公差及材料的特殊要求等等。后置代號的內(nèi)容很多，下面介紹幾個常用的代號。 1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號是表示同一類型軸承的不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)，用字母緊跟著基

28、本代號表示。如：接觸角為15°、25°和40°的角接觸球軸承分別用C、AC和B表示內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同。 2）軸承的公差等級分為2級、4級、5級、6級、6X級和0級，共6個級別，依次由高級到低級，其代號分別為PZ、P4、P5、P6、P6X和PO。公差等級中， 6X級僅適用于圓錐滾子軸承； 0級為普通級，在軸承代號中不標出。 3）常用的軸承徑向游隙系列分為1組、2組、0組、3組、4組和5組，共6個組別，徑向游隙依次由小到大。0組游隙是常用的游隙組別，在軸承代號中不標出，其余的游隙組別在軸承代號中分別用CI、CZ、C3、C4、CS表示。3前置代號軸承的前置代號用于表示軸承的

29、分部件，用字母表示。如用 L表示可分離軸承的可分離套圈；K表示軸承的滾動體與保持架組件等等。3.1.4滾動軸承類型的選擇 選擇滾動軸承類型時，應(yīng)考慮軸承的工作載荷（大小、性質(zhì)、方向）轉(zhuǎn)速及其它使用要求。1.轉(zhuǎn)速較高、載荷較小、要求旋轉(zhuǎn)精度高時宜選用球軸承；轉(zhuǎn)速較低、載荷較大或有沖擊荷時則選用滾子軸承。2.軸承上同時受徑向和軸向聯(lián)合載荷,一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承；若徑向載荷較大、軸向載荷小，可選用深溝球軸承；而當軸向載荷較大、徑向載荷小時，可采用推力角接觸球軸承、四點接觸球軸承或選用推力球軸承和深溝球軸承的組合結(jié)構(gòu)。3.各類軸承使用時內(nèi)、外圈間的傾斜角應(yīng)控制在允許角偏斜值之內(nèi)，否則會增

30、大軸承的附加載荷而降低壽命。4.剛度要求較大的軸系，宜選用雙列球軸承、滾子軸承或四點接觸球軸承，載荷特大或有較大沖擊力時可在同一支點上采用雙列或多列滾子軸承。軸承系統(tǒng)的剛度高可提高軸的旋轉(zhuǎn)精度、減少振動噪聲12。5.為便于安裝拆卸和調(diào)整間隙常選用內(nèi)、外圈可分離的分離型軸承（如圓錐滾子軸承、四點接觸球軸承）。6.選軸承時應(yīng)注意經(jīng)濟性。球軸承比滾子軸承便宜。同型號尺寸公差等級為P0、P6、P5、P4、P2、的滾動軸承價格比約為11.52710。3.2軸承參數(shù)化建模3.2.1深溝球軸承1.新建零件，并建立參數(shù)（軸承內(nèi)外圈直徑d、D,軸承寬度B，滾珠半徑r）。如圖3.2所示：圖3.2 定義軸承基本參數(shù)

31、2.yz平面建立軸承內(nèi)外圈草圖，相關(guān)尺寸查閱機械設(shè)計手冊，用參數(shù)及公式定義13。如圖3.3所示：圖3.3 建立軸承內(nèi)外圈草圖3.將草圖繞y軸旋轉(zhuǎn)，得到軸承基本框架。如圖3.4所示：圖3.4 旋轉(zhuǎn)草圖4.以上面草圖為參照，繪制滾珠草圖，如圖3.5。旋轉(zhuǎn)后得到一個滾珠，如圖3.6。圖3.5 繪制滾珠草圖圖3.6 旋轉(zhuǎn)滾珠草圖5.陣列滾珠，完成深溝球軸承實體建模。如圖3.7：圖3.7 陣列滾珠3.2.2 圓錐滾子軸承1.新建零件，并定義相關(guān)參數(shù)（d,D,T,B,C，a等），如圖3.8所示：圖3.8 建立軸承基本參數(shù)2.yz平面建立軸承內(nèi)外圈草圖，相關(guān)尺寸查閱機械設(shè)計手冊，用參數(shù)及公式定義尺寸。如圖3

32、.9所示：圖3.9 繪制軸承內(nèi)外圈草圖3.草圖繞y軸旋轉(zhuǎn)，得到軸承基本框架。如圖3.10所示：圖3.10 旋轉(zhuǎn)草圖4.軸承內(nèi)外圈倒圓角操作。5.以上面草圖為參照，繪制滾子草圖，如圖3.11所示。旋轉(zhuǎn)后得到一個滾子，如圖3.12所示。圖3.11 繪制滾子草圖圖3.12 旋轉(zhuǎn)滾子草圖6.陣列滾子，完成圓錐滾子軸承實體建模，如圖3.13所示：圖3.13 陣列滾子按照以上方法，依次完成調(diào)心球軸承，圓柱滾子軸承的實體建模。如圖3.14所示： 圖3.14（a） 調(diào)心球滾子軸承 圖 3.14（b） 圓柱滾子軸承3.3軸承庫的建立 下面僅以圓錐滾子軸承為例，說明軸承庫的建立過程1.打開已經(jīng)建好的圓錐滾子軸承零

33、件，然后點擊“設(shè)計表”“用當前的參數(shù)值創(chuàng)建設(shè)計表”“確定”，在彈出的對話框中選擇“重命名的參數(shù)”，然后插入要插入的參數(shù)(d,D,T,B,C),再將表格保存至相應(yīng)位置，注意是英文名14。如圖3.15所示：圖3.15 設(shè)計表中插入?yún)?shù)2.打開EXCEL,編輯剛才保存的表格，查機械設(shè)計手冊，輸入相應(yīng)參數(shù)。左上角那列輸入零件號 “PartNumber”。注意要標明單位15。編輯結(jié)果如表3.1所示：表3.1 圓錐滾子軸承參數(shù)表3.重新點擊“設(shè)計表”“從預(yù)先存在的文件中創(chuàng)建設(shè)計表”，在彈出的對話框中選擇剛才編輯的表格。出現(xiàn)“想要自動關(guān)聯(lián)參數(shù)”，選擇“是”。繼續(xù)選擇“關(guān)聯(lián)”，將“零件名/定義”與“PartN

34、umber”關(guān)聯(lián)。檢查各參數(shù)是否與表格列的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，最后保存。如圖3.16所示：圖3.16 將模型參數(shù)和設(shè)計表中參數(shù)相關(guān)聯(lián)4.新建CatalogDocument文件,點擊“章節(jié)”“對象”“定義”，改名滾動軸承。繼續(xù)點擊“添加零部件系列”按鈕，選擇保存的圓錐滾子軸承零件。至此建庫成功。如圖3.17所示：圖3.17 添加軸承至庫建庫結(jié)果如圖3.18所示：圖3.18 圓錐滾子軸承建庫結(jié)果圖 同理建立深溝球軸承，圓柱滾子軸承，調(diào)心球軸承的零件庫，如圖3.19所示：圖3.19 常見軸承建庫結(jié)果圖4. 總結(jié)通過這幾個月的學習，我已經(jīng)掌握了CATIA軟件的一些基本命令，基本操作，能夠獨自完成零件的參數(shù)化建模及零件建庫工作。畢設(shè)期間，雖然也遇到了很多困難,但在老師的幫助指導