基于soildworks千斤頂的仿真模擬(設計)學士學位論文

1、基于Soildworks千斤頂的仿真模擬基于Soildworks千斤頂的仿真模擬摘要SolidWorks有全面的零件實體建模功能，在其模擬功能中，不僅可以做機構的運動分析，模擬機構的運行過程，還可同時將運動過程進行演示，并把這個運動過程制成avi格式的動畫文件，用于諸多播放器中隨時、隨地地進行演示。運用Solidworks三維模擬仿真功能，對千斤頂進行零件的三維實體建模，并將零件的三維實體進行裝配，再利用插件Animator制作動畫，對千斤頂的裝配體進行動畫演示，做出它的爆炸圖、解除爆炸圖和模擬運動圖。關鍵字：Solidworks，模擬仿真，千斤頂SimulationofJackBasedon

2、SolidworksAbstractSolidWorkshasthecomprehensivecomponentsentitymodellingfunction，itsanaloguefunctionnotonlycouldmakethemovementanalysisoftheorganizationandcansimulatethemovementprocessoftheorganization,butalsocansimultaneouslycarryontherateprocessofthedemonstrationandmakesthisrateprocesstobetheavifo

3、rmoftheanimationdocument,useingitinmanyplayersmomentarilyanywhereandanytimetoerbiltcarryingonthedemonstration.UsingtheSolidworkssfunctionofthreedimensionalanalogsimulation,itcarriesonthecomponentstothehoistingjackwiththethreedimensionalentitymodellingandtoassemblethecomponentswiththreedimensionalent

4、ity,thenusingtheplug-inunitAnimatortomanufactureanimation,itusetheanimationdemonstrationagaintohoistingjacksassemblybody,makesitsdetonationchart,torelievethedetonationchartandthesimulationmotiondiagram.Keywords:Solidworks,simulation,jack目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark60 緒論1 HYPERLINK l bookmark

5、62 模擬仿真1 HYPERLINK l bookmark64 2.1模擬仿真的概念1 HYPERLINK l bookmark16 模擬仿真在機械教學中的影響2 HYPERLINK l bookmark66 傳統(tǒng)機械教學中存在的問題2 HYPERLINK l bookmark68 教學改革的途徑和方法2 HYPERLINK l bookmark70 SOLIDWORKS的模擬仿真3 HYPERLINK l bookmark72 SOLIDWORKS模擬仿真的基本概述3 HYPERLINK l bookmark74 3.2SOLIDWORKS動畫模擬仿真的概述3 HYPERLINK l boo

6、kmark76 4基于SOLIDWORKS千斤頂的仿真模擬設計實例4 HYPERLINK l bookmark78 千斤頂的三維實體建模的過程4 HYPERLINK l bookmark80 頂墊的三維實體建模過程4 HYPERLINK l bookmark82 螺旋桿的三維實體建模過程6 HYPERLINK l bookmark84 4.1.3絞杠的三維實體建模過程9 HYPERLINK l bookmark86 4.1.4螺套的三維實體建模過程11 HYPERLINK l bookmark26 4.1.5底座的三維實體建模過程15 HYPERLINK l bookmark88 4.2千斤頂

7、裝配體的裝配184.3千斤頂動畫演示的生成20 HYPERLINK l bookmark90 4.3.1千斤頂爆炸圖和解除爆炸圖的生成過程20 HYPERLINK l bookmark92 千斤頂模擬圖生成過程24 HYPERLINK l bookmark94 5.結論26致謝27 HYPERLINK l bookmark98 參考文獻28緒論SolidWorks有全面的零件實體建模功能，變量化的草圖輪廓繪制，驅動參數改變特征的大小和位置，豐富的數據轉換接口使SolidWorks可以將幾乎所有的機械CAD軟件集成到現在的設計環(huán)境中來，在SolidWorks的模擬功能中，不僅可以做機構的運動分析

8、，模擬機構的運行過程，還可同時將運動過程進行演示，但是這種演示只能在SolidWorks中進行觀看，但在新版本的SolidWorks中，結合使用模擬功能和運用插件Animator制作動畫，可以真實地反映機構的運動過程，并把這個運動過程制成avi格式的動畫文件，用于諸多播放器中隨時、隨地地進行演示。SoildWorks為實現用戶可以更加快捷方便的使用模擬仿真功能，從而進行幾次開發(fā)，SolidWorks的開發(fā)通常是利用SolidWorks公司提供的功能齊全的API函數庫，使用VisualC+或者VisualBasic語言設計完成的。這樣的工作對于軟件開發(fā)企業(yè)來說比較簡單，而一旦二次開發(fā)軟件交付用戶

9、使用，理解和修改代碼的工作對于用戶來說將變得十分困難。下面的討論就是基于用戶只具有基本的計算機操作能力，沒有軟件開發(fā)能力的前提之下，如何繞開代碼修改，仍能夠對二次開發(fā)軟件進行補充和升級的四種方法，以滿足企業(yè)創(chuàng)新和發(fā)展的需要【1】。基于此為更方便進行機械教學，我運用Solidworks三維模擬仿真功能，對千斤頂進行零件的三維實體建模，然后將零件的三維實體進行裝配，再利用插件Animator制作動畫，對千斤頂的裝配體進行動畫演示，做出它的爆炸圖、解除爆炸圖和模擬運動圖。模擬仿真模擬仿真的概念模擬仿真就是用模型(物理模型或數學模型)來模仿實際系統(tǒng)，代替實際系統(tǒng)來進行實驗和研究。事實上，習慣定義的模擬

10、仿真，即用模型來模仿實際系統(tǒng)進行實驗和研究，從來就是產品開發(fā)中的常用技術手段。計算機運動仿真作為計算機仿真技術的一個重要分支，可以歸入虛擬現實技術VR(VirtualReality)的范疇，它匯集了計算機圖形學、多媒體技術、實時計算技術、人機接口技術等多項關鍵技術。作為一門新興的高技術，己經成為工程技術領域計算機應用的重要方向【7】。模擬仿真在機械教學中的影響傳統(tǒng)機械教學中存在的問題傳統(tǒng)的機械類課程休系一般采用二維設計平臺進行教學，所存在的主要問題如下:(1)傳統(tǒng)的二維設計僅僅用于設計工程圖，無法滿足后續(xù)CAE/CAM/PDM等課程的信息需求。(2)以二維設計為主線展開教學，耗時過大，又不便于

11、掌握和理解。(3)課程體系松散，沒有考慮課程之間的相互關系，無法形成產品從設計到制造整個生命周期的信息鏈條。(4)傳授的知識陳舊，無法體系現代制造技術的特點，因而也無法滿足用人單位的需要。(5)設計、制圖、修改工作大，使學生無法把主要經歷放在創(chuàng)新設計上。因而也不利于學生綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)【6】。教學改革的途徑和方法工程制圖教學改革:在工程制圖課程教學中，大幅度增加三維設計的內容，改變傳統(tǒng)設計以二維-三維-二維的傳統(tǒng)教學模式，運用Solidworks系統(tǒng)進行二維實體設計技術，采用新的三維-二維-三維的教學新模式。機械基礎課程教學改革：把Solidworks引入到這些課程的教學中可以極大地提高學牛

12、的學習效率和學習的積極性，也為應用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)奠定了素質基礎。Solidworks軟件不僅可以進行機械產品設計、還可以進行裝配、運動學和動力學分析。課程設計教學改革:引入Solidworks后，學生的學習積極性提高了，最后設計的作品還可以進行裝配體的爆炸動畫以及裝配動畫，設計的效果很快就可以進行評價，一個成功的設計使學生的學習很有成就感，進一步加強了付專業(yè)的認識。數控技術教學改革:Solidworks軟件也充分體現了現代制造工程的特點。它提供了無縫集成的CAMWorks擂件數控加工環(huán)境，該環(huán)境提供數控車、數控銑、數控線切割、加工中心的編程等內容，基本可以滿足現代數控加工技術的需求。畢業(yè)設

13、計中的應用:畢業(yè)設汁是大學生最后的一個集中性學習和實踐環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)中我們大量地引人了Solidworks軟件的應用。比如，注塑模具設計的整個過程都可以在Solidwork環(huán)境下進行。設計流程圖為：產品模型一模具分模一注塑分析模具裝配模具加工。綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng):在技術進步的大背景下，產品的制造和加工工藝越來越精細，產品的成品品質越來越精致、優(yōu)良。表現在產品的性能特征方面是產品的功能日益強大化，產品的形態(tài)特征上表現為品種的多樣化，在操作、控制上越來越簡單方便化【2】。Solidworks的模擬仿真Solidworks模擬仿真的基本概述SolidWorks是世界上第一款完全基于Windows的3D

14、CAD軟件,自1995年問世以來,以其優(yōu)異的三維設計功能,操作簡單等一系列的優(yōu)點,極大地提高了設計效率,在與同類軟件的激烈競爭中已經確立了它的市場地位,已經成為三維機械設計軟件的標準。利用SolidWorks不僅可以生成二維工程圖，而且可以生成三維零件，用戶可以利用這些三維零件來建立二維工程圖及三維裝配體。SolidWorks采用雙向關聯(lián)尺寸驅動機制，設計者可以指定尺寸和各實體間的幾何關系，改變尺寸會改變零件的尺寸與形狀，并保留設計意圖。Solidworks用戶界面非常人性化,便于操作。在Solidworks的標準菜單中包含了各種用于創(chuàng)建零件特征和基準特征的命令。其中基礎實體特征主要有拉伸凸臺

15、基體、旋轉凸臺n基體等。在基礎實體特征上可添加圓角、倒角、肋、抽殼、拔模及異型孔、線性陣列、圓角陣列、鏡像等放置特征,這些特征的創(chuàng)建對于實體造型的完整性非常重要。在處理復雜的幾何形狀時還需要其他高級特征選項，包括掃描、放樣凸臺n基體及參考幾何體中基準軸、基準面這些定位特征等。通過以上特征造型技術在Solidwork中能設計出需要的實體特征【11】。Solidworks動畫模擬仿真的概述先啟動Animator插件，單擊菜單“工具插件”，單擊Animator前的選項欄。此后出現Animator中第1個加入的零件十分重要，它是整個裝配體的的工具欄。在Solidworks中Animator的操作都裝配

16、基礎,Solidworks軟件已默認第1個插入零件為是在工作區(qū)底部,可單擊工作區(qū)底部的“模型”或者非運動體,其他所有的裝配體零件都是以此為基礎,“動畫”的標簽,單擊模型或動畫標簽即可實現模型本裝配選擇傳動軸為裝配參照體。調入零件后,要或動畫操作的切換。在生成仿真動畫時，用Animator插件對千斤頂主要零件大致進行以下3步操作：切換到動畫界面；根據千斤頂運動的時間，拖動時間滑桿到相應的位置；拖動螺旋桿和絞杠運動,使其達到動畫序列末端應達到的新位置,這樣就實現了工作原理的動態(tài)仿真仿真動畫以AVI格式保存,可以得到很好的推廣和應用【3】。4基于SOLIDWORKS千斤頂的仿真模擬設計實例千斤頂的三

17、維實體建模的過程頂墊的三維實體建模過程頂墊的三維實體建模過程如下：（1）單擊標準工具欄中的“新建”工具，新建一個零件文件。（2）在特征管理器設計樹中選擇“前視基準面”，單擊。（草圖繪制）工具，進行草圖1的繪制。（3）單擊s（中心線）工具，過草圖原點繪制一條垂直的對稱虛線。（4）以中心線作為基準，單擊禮（直線）畫一條直線，然后根據圖紙單擊/（智能尺寸）來設定直線的尺寸，然后單擊（確定），運用此方法，畫出所需要的所有直線，以及確定它的尺寸。（5）單擊（圓心/起/終點圓弧）畫出圖紙所要求的直線與直線之間的圓角，在圓的參數設置（如圖1）中設定所需圓角的半徑，然后單擊（確定），或者單擊（切線?。┊嫵雠c直

18、線相切的圓角，繪制出頂墊草圖（如圖2）。圖1圓的參數設置圖2頂墊草圖圖3頂墊的旋轉體（6）單擊肆（退出草圖），單擊（旋轉凸臺/基體）進行旋轉生成實體，在選項中設定旋轉范圍，然后單擊（確定），生成旋轉體（如圖3），生成頂墊實體（如圖4）。圖4頂墊實體螺旋桿的三維實體建模過程螺旋桿的三維實體建模過程如下：（1）單擊標準工具欄中的“新建”工具，新建一個零件文件。（2）在特征管理器設計樹中選擇“前視基準面”，單擊。（草圖繪制）工具，進行草圖1的繪制。（3）單擊*（中心線）工具，過草圖原點繪制一條垂直的對稱虛線。（4）以中心線作為基準，單擊禮（直線）畫一條直線，然后根據圖紙單擊/（智能尺寸）來設定直線的

19、尺寸，然后單擊（確定），運用此方法，畫出所需要的所有直線，以及確定它的尺寸。（5）單擊（3點圓?。└鶕D紙運用三點圓弧畫出頂部的圓弧，然后單擊（確定）。形成螺旋桿草圖（如圖5）。（6）單擊L退出草圖，單擊（旋轉凸臺/基體）進行旋轉生成實體，在選項中設定旋轉范圍，然后單擊（確定），生成旋轉體，生成實體（如圖6）。圖5螺旋桿早草圖圖6螺旋桿實體（1）（7）單擊站（圓角）畫出螺旋桿上圖紙所要求的圓角（如圖7）。（8）單擊必（倒角）畫出螺旋桿上圖紙所要求的倒角（如圖8）。圖7螺旋桿實體（2）圖8螺旋桿實體（3）（9）再次單擊。（草圖繪制）工具，在上圓柱體上單擊O（圓），根據圖紙畫出圓的位置極其尺寸，再

20、次單擊退出草圖，單擊B.（拉伸切除），在選項中（如圖9）點擊完全貫穿，然后單擊（確定），再與此圓孔成90。再次重復本次操作。10）再次單擊（草圖繪制）工具，進行草圖2的繪制，設定基準面2,單擊0（直線）畫一條直線，然后根據圖紙單擊/（智能尺寸）來設定直線的尺寸，然后單擊題（確定），根據圖紙數據畫出一個等腰梯形，在頂部菜單中點擊插入一曲線一螺旋線，繪制出螺旋線，在螺距和圈數參數設置中（如圖10）根據底圓柱長度選擇適當的選項畫出螺旋線，單擊（確定），單擊（退出草圖），單擊言（掃描），繪制出螺紋。生成螺旋桿實體（如圖11）。圖9拉伸切除選項圖10螺距圈數參數設置圖11螺旋桿實體（4）絞杠的三維實體建

21、模過程絞杠的三維實體建模過程如下：（1）單擊標準工具欄中的“新建”工具，新建一個零件文件。（2）在特征管理器設計樹中選擇“前視基準面”，單擊。（草圖繪制）工具，進行草圖1的繪制。（3）單擊.（中心線）工具，過草圖原點繪制一條垂直的對稱虛線。以中心線作為基準，單擊（直線）畫一條直線，然后根據圖紙單擊越（智能尺寸）來設定直線的尺寸，然后單擊（確定），運用此方法，畫出所需要的所有直線，以及確定它的尺寸，生成絞杠草圖（如圖12）。圖12絞杠草圖（5）單擊（退出草圖），單擊（旋轉凸臺/基體）進行旋轉生成實體，在旋轉參數設置中（如圖13）中設定旋轉范圍，然后單擊（確定），生成旋轉體（如圖14），生成實體（

22、如圖16）。圖13旋轉參數設置圖14絞杠旋轉體（6）單擊型（倒角）畫出螺旋桿上圖紙所要求的倒角（如圖15）。圖15絞杠實體（1）7）生成絞杠實體。圖16絞杠實體（2）螺套的三維實體建模過程螺套的三維實體建模過程如下：（1）單擊標準工具欄中的“新建”工具，新建一個零件文件。（2）在特征管理器設計樹中選擇“前視基準面”，單擊區(qū)（草圖繪制）工具，進行草圖1的繪制。（3）單擊.（中心線）工具，過草圖原點繪制一條垂直的對稱虛線。以中心線作為基準，單擊、（直線）畫一條直線，然后根據圖紙單擊/（智能尺寸）來設定直線的尺寸，然后單擊矗（確定），運用此方法，畫出所需要的所有直線，以及確定它的尺寸，生成螺套草圖（

23、如圖17）。圖17螺套草圖（5）單擊F（退出草圖），單擊*（旋轉凸臺/基體）進行旋轉生成實體，在旋轉參數設置（如圖18）中設定旋轉范圍，然后單擊（確定），生成旋轉體（如圖19），生成實體（如圖20）。圖18旋轉參數設置圖19螺套旋轉體圖20螺套實體（1）（6）單擊。（草圖繪制）工具，進行草圖2的繪制，設定基準面2，單擊0（直線）畫一條直線，然后根據圖紙單擊/（智能尺寸）來設定直線的尺寸，然后單擊（確定），根據圖紙數據畫出一個等腰梯形，在頂部菜單中點擊插入一曲線一螺旋線，繪制出螺旋線，根據底圓柱長度在螺距和圈數參數設置（如圖21）中輸入適當的參數，畫出螺旋線，單擊（確定），單擊F（退出草圖），單

24、擊.言（掃描），繪制出螺紋。生成螺旋桿實體（如圖22）。圖21螺距和圈數的參數設置圖22螺套實體（2）底座的三維實體建模過程底座的三維實體建模過程如下：（1）單擊標準工具欄中的“新建”工具，新建一個零件文件。（2）在特征管理器設計樹中選擇“前視基準面”，單擊。（草圖繪制）工具，進行草圖1的繪制。（3）單擊；（中心線）工具，過草圖原點繪制一條垂直的對稱虛線。（4）以中心線作為基準，單擊（直線）畫一條直線，然后根據圖紙單擊/（智能尺寸）來設定直線的尺寸，然后單擊您1（確定），運用此方法，畫出所需要的所有直線，以及確定它的尺寸。（5）單擊圓心/起/終點圓?。┊嫵鰣D紙所要求的直線與直線之間的圓角，在圓

25、角參數設置（如圖23）中設定所需圓角的半徑，然后單擊（確定），或者單擊（切線?。┊嫵雠c直線相切的圓角，繪制出頂墊草圖（如圖24）。圖23圓角參數設置f$&圖24底座草圖（6）單擊匸（退出草圖），單擊床（旋轉凸臺/基體）進行旋轉生成實體，在旋轉參數設置（如圖25）中設定旋轉范圍，然后單擊（確定），生成旋轉體（如圖26），生成底座實體（如圖27）。圖25旋轉參數設置圖26底座旋轉體圖27底座實體千斤頂裝配體的裝配裝配方法如下：（裝配體），新建一個裝（1）單擊標準工具欄中的“新建”工具，單擊配體文件。（2）單擊r（插入零部件），瀏覽要打開的文件，點擊（確定）。（3）插入千斤頂的主干零件一螺旋桿，然后

26、插入頂墊，用移動零件，單擊仝（配合），在配合列表（如圖28）中選擇“同心軸”，“配合選擇”中選擇螺旋桿和頂墊的大小相等的圓周，單擊（確定）。（4）再插入螺套，用-移動零件，單擊”熒（配合），在配合列表（如圖28）中“”選擇“同心軸”，”配合選擇”中選擇螺旋桿和螺套的大小相等的圓周，點擊高級配合（如圖29），在菜單中選擇齒輪，讓螺旋桿和螺套的螺紋進行嚙合，單擊（確定）。（5）再插入底座，用-移動零件，單擊”淒（配合），在配合列表（如圖28）中選擇“同心軸”和“重合”，“配合選擇”中選擇螺套和底座的大小相等的圓周和上表面，單擊（確定）。（6）最后插入絞杠，用,=移動零件，單擊”熒（配合），在配合列

27、表中（如圖28）選擇“重合”，“配合選擇”中選擇螺旋桿和絞杠，使螺旋桿上的圓的圓心和絞杠的軸線相重合，單擊（確定）。（7）生成裝配列表（如圖30）。（8）配合完畢，生成千斤頂的裝配體（如圖31）1.00mm30.00deg配合對齊:0RS骨小齒輪齒距直徑O齒條行程/轉數相切圖28配合選擇選項圖29高級配合選項砸1価魁同心T鱒能桿1%頂墊越為奄同心8鰐套燈為底座直為蓬重合1觸套燈打底座総鑰同心10噱施桿1頂墊金汶鴛同心匹糜套辻頂墊盤疔奄重合4矚旋桿知浚杠菽紳同心頃墊妙艷桿1勃務同心19轉旋桿2鐐頂墊&3圖30裝配體配合列表圖31千斤頂裝配體千斤頂動畫演示的生成千斤頂爆炸圖和解除爆炸圖的生成過程千

28、斤頂爆炸圖和解除爆炸圖的生成過程如下：（1）先啟動Animator插件,單擊菜單“工具插件”，單擊Animator前的選項欄。此后出現Animator中第1個加入的零件十分重要，它是整個裝配體的的工具欄。（2）單擊口（打開）打開裝配圖（千斤頂），點擊圖下方的動畫/（動畫），在動畫一欄（如圖32）右側選項中右鍵點擊第一個，在視圖定向中選擇等軸測，再次右鍵點擊選擇所有，將時間軸拉至15秒處。（3）單擊腫（爆炸視圖），先后將千斤頂的頂墊、絞杠、螺旋桿、底座分別拉至固定位置，在左側爆炸會出現圖標，然后單擊隧（確定）（4）在動畫一欄左側選項中單擊哇（動畫向導），在動畫向導菜單中點擊“爆炸”，點擊”下一步

29、”，將“時間長度”設置為15秒，將“開始時間”設置為2秒，點擊“完成。再次單擊哇（動畫向導），在動畫向導菜單中點擊“解除爆炸”，點擊”下一步”，將“時間長度”設置為15秒，將“開始時間”設置為18秒，點擊“完成”單擊.播放）觀看生成后的爆炸視圖，最后點擊保存）將生成的爆炸視圖儲存為AVI格式進行儲存。形成爆炸視圖（如圖33-37）。圖32動畫生成選項圖33爆炸圖動畫演示（1）圖34爆炸圖動畫演示（2）圖35爆炸圖動畫演示（3）圖36爆炸圖動畫演示（4）圖37爆炸圖動畫演示（5）千斤頂模擬圖生成過程千斤頂模擬圖生成過程如下：（1）打開Solidworks軟件，單擊沙（打開）打開裝配圖（千斤頂），

30、點擊圖下方的（動畫），在動畫一欄右側選項中右鍵點擊第一個*，在視圖定向中選擇等軸測，再次右鍵點擊*選擇所有，將時間軸拉至15秒處。（2）單擊（模擬），選擇“旋轉馬達”一項，在圖上點擊螺旋桿，將螺旋桿旋轉拉出，點擊題（確定），再次單擊（模擬），選擇“線性馬達”一項，在圖上點擊絞杠，將絞杠線性插入到螺旋桿的孔中，點擊超（確定單擊匸（播放）觀看生成后的爆炸視圖，最后點擊汩（保存）將生成的爆炸視圖儲存為AVI格式進行儲存。形成模擬視圖（如圖38-39）。圖38模擬圖動畫演示（1）圖39模擬圖動畫演示（2）5.結論在整個畢業(yè)設計階段，通過對SolidWorks軟件知識的學習，我了解到了Solidwork

31、s的基本原理和具體運用方法。并且能夠運用SolidWorks軟件對各種零件進行三維實體建模，掌握了利用Animator插件對裝配體進行動畫演示。在本文中我利用SolidWorks軟件對千斤頂進行了三維造型設計，并利用配置完成了對千斤頂的三維實體設計和動畫演示制作，但還有很多不理解的地方需要更加努力學習。致謝本文是在我的指導老師的精心指導下完成的。衷心感謝我的指導老師，在整個畢業(yè)設計階段，我得到了指導老師的精心指導，在思想上、生活上也受到的真摯的關心和熱心的幫助。她嚴謹的治學態(tài)度、淵博的學識、精湛的學術造詣、誨人不倦的精神以及虛懷若谷的氣度給我留下了深刻的印象，使我受益匪淺，將永遠激勵我在將來的

32、學習和工作中不懈努力，不斷進步！在此我也非常感謝同學們在這段時間對我學習軟件的幫助！在論文完成之際，謹向我的導師和同學表示誠摯的謝意！參考文獻1李曉燕，錢煒，仲梁維，Solidworks在畢業(yè)設計中的應用J，上海電力學院學報，2002.2（6）：59-602繆朝東，Solidworks在機械制圖教學中的應用研究，重慶工業(yè)高等專科學校學報J，2004.3（6）：37-393安愛琴，宋長源，王宏強，聶永芳，基于Solidworks的液壓泵工作原理動態(tài)仿真J，煤礦機械，2007.12（12）：89-924褚蓮娣，基于Solidworks的3D家居產品造型設計J，機械管理開發(fā)，2008.2（4）:8-

33、95蔣亮，黃維菊，肖澤儀，丁文武，鄒慶，基于Solidworks的常規(guī)型抽油機三維動態(tài)仿真J，機械制造與研究，2008.5（9）:84-86張書田，袁立軍，仝國偉，基于Solidworks2007的減速器虛擬裝配與運動仿真J，河北神風重型機械有限公司，2008（24）:717余澤通，楊彬彬，宋長源，基于Solidworks的齒輪泵工作原理動態(tài)仿真研究J，河南科技學院報，2008.3（9）:85-87祝永健，基于Solidworks的機械制圖教學改進與應用J，文教資料，2008.28（6）:27-289沈嶸楓，林宇洪，基于Solidworks的螺旋葉輪設計分析J，福建農林大學學報（自然科學報），

34、2008.3（5）:334-33610衛(wèi)江洪基于Solidworks的連桿機構的運動分析與仿真J機械工程與自動化2008.146（2）:77-8111黨興武，靳嵐，機械設計與制造-基于SolidWorks的機構運動模擬J，2006412仝美娟，馮小寧，基于Solidworks的數控加工工程仿真系統(tǒng)的設計J，現代制造工程，2005（1）:41-4213蔡慧林，戴建強，席晨飛，基于Solidworks的應力分析和運動仿真的研究J，機械設計與制造，2008.1（1）:92-9414陳立新，黨玉功，用VBA在Solidworks中實現高級動畫J，水利電力機械，2006.10（10）：63-6515張淑

35、娟，賈愛蓮，段曉峰，基于Solidworks軟件的減速器三維設計及運動仿真J，東華大學學報，2006.5（10）：105-10816劉小年，郭紀林工程制圖習題集M.高等教育出版社。200517陳立德，械設計基礎教程M,等教育出版社。2004下載之后可以聯(lián)系QQ1074765680索取圖紙，PPT，翻譯=文檔摘要SolidWorks有全面的零件實體建模功能，在其模擬功能中，不僅可以做機構的運動分析，模擬機構的運行過程，還可同時將運動過程進行演示，并把這個運動過程制成avi格式的動畫文件，用于諸多播放器中隨時、隨地地進行演示。運用Solidworks三維模擬仿真功能，對千斤頂進行零件的三維實體建模

36、，并將零件的三維實體進行裝配，再利用插件Animator制作動畫，對千斤頂的裝配體進行動畫演示，做出它的爆炸圖、解除爆炸圖和模擬運動圖。關鍵字：Solidworks，模擬仿真，千斤頂SimulationofJackBasedonSolidworksAbstractSolidWorkshasthecomprehensivecomponentsentitymodellingfunction，itsanaloguefunctionnotonlycouldmakethemovementanalysisoftheorganizationandcansimulatethemovementprocessof

37、theorganization,butalsocansimultaneouslycarryontherateprocessofthedemonstrationandmakesthisrateprocesstobetheaviformoftheanimationdocument,useingitinmanyplayersmomentarilyanywhereandanytimetoerbiltcarryingonthedemonstration.UsingtheSolidworkssfunctionofthreedimensionalanalogsimulation,itcarriesonthe

38、componentstothehoistingjackwiththethreedimensionalentitymodellingandtoassemblethecomponentswiththreedimensionalentity,thenusingtheplug-inunitAnimatortomanufactureanimation,itusetheanimationdemonstrationagaintohoistingjacksassemblybody,makesitsdetonationchart,torelievethedetonationchartandthesimulati

39、onmotiondiagram.Keywords:Solidworks,simulation,jack目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark10 緒論1 HYPERLINK l bookmark12 模擬仿真1 HYPERLINK l bookmark14 2.1模擬仿真的概念1模擬仿真在機械教學中的影響2傳統(tǒng)機械教學中存在的問題2教學改革的途徑和方法2 HYPERLINK l bookmark18 SOLIDWORKS的模擬仿真3 HYPERLINK l bookmark20 SOLIDWORKS模擬仿真的基本概述3 HYPERLINK l bookmark

40、22 SOLIDWORKS動畫模擬仿真的概述3 HYPERLINK l bookmark0 4基于SOLIDWORKS千斤頂的仿真模擬設計實例4千斤頂的三維實體建模的過程4 HYPERLINK l bookmark28 頂墊的三維實體建模過程4 HYPERLINK l bookmark30 螺旋桿的三維實體建模過程6 HYPERLINK l bookmark32 4.1.3絞杠的三維實體建模過程9 HYPERLINK l bookmark34 4.1.4螺套的三維實體建模過程114.1.5底座的三維實體建模過程15 HYPERLINK l bookmark36 4.2千斤頂裝配體的裝配18千斤

41、頂動畫演示的生成20 HYPERLINK l bookmark38 4.3.1千斤頂爆炸圖和解除爆炸圖的生成過程20 HYPERLINK l bookmark40 千斤頂模擬圖生成過程24 HYPERLINK l bookmark42 5.結論26致謝27 HYPERLINK l bookmark46 參考文獻28基于Soildworks千斤頂的仿真模擬基于Soildworks千斤頂的仿真模擬 緒論SolidWorks有全面的零件實體建模功能，變量化的草圖輪廓繪制，驅動參數改變特征的大小和位置，豐富的數據轉換接口使SolidWorks可以將幾乎所有的機械CAD軟件集成到現在的設計環(huán)境中來，在S

42、olidWorks的模擬功能中，不僅可以做機構的運動分析，模擬機構的運行過程，還可同時將運動過程進行演示，但是這種演示只能在SolidWorks中進行觀看，但在新版本的SolidWorks中，結合使用模擬功能和運用插件Animator制作動畫，可以真實地反映機構的運動過程，并把這個運動過程制成avi格式的動畫文件，用于諸多播放器中隨時、隨地地進行演示。SoildWorks為實現用戶可以更加快捷方便的使用模擬仿真功能，從而進行幾次開發(fā)，SolidWorks的開發(fā)通常是利用SolidWorks公司提供的功能齊全的API函數庫，使用VisualC+或者VisualBasic語言設計完成的。這樣的工作

43、對于軟件開發(fā)企業(yè)來說比較簡單，而一旦二次開發(fā)軟件交付用戶使用，理解和修改代碼的工作對于用戶來說將變得十分困難。下面的討論就是基于用戶只具有基本的計算機操作能力，沒有軟件開發(fā)能力的前提之下，如何繞開代碼修改，仍能夠對二次開發(fā)軟件進行補充和升級的四種方法，以滿足企業(yè)創(chuàng)新和發(fā)展的需要【1】?；诖藶楦奖氵M行機械教學，我運用Solidworks三維模擬仿真功能，對千斤頂進行零件的三維實體建模，然后將零件的三維實體進行裝配，再利用插件Animator制作動畫，對千斤頂的裝配體進行動畫演示，做出它的爆炸圖、解除爆炸圖和模擬運動圖。模擬仿真2.1模擬仿真的概念模擬仿真就是用模型(物理模型或數學模型)來模仿

44、實際系統(tǒng)，代替實際系統(tǒng)來進行實驗和研究。事實上，習慣定義的模擬仿真，即用模型來模仿實際系統(tǒng)進行實驗和研究，從來就是產品開發(fā)中的常用技術手段。計算機運動仿真作為計算機仿真技術的一個重要分支可以歸入虛擬現實技術VR(VirtualReality)的范疇，它匯集了計算機圖形學、多媒體技術、實時計算技術、人機接口技術等多項關鍵技術。作為一門新興的高技術，己經成為工程技術領域計算機應用的重要方向【7】。模擬仿真在機械教學中的影響傳統(tǒng)機械教學中存在的問題傳統(tǒng)的機械類課程休系一般采用二維設計平臺進行教學，所存在的主要問題如下:(1)傳統(tǒng)的二維設計僅僅用于設計工程圖，無法滿足后續(xù)CAE/CAM/PDM等課程的

45、信息需求。(2)以二維設計為主線展開教學，耗時過大，又不便于掌握和理解。(3)課程體系松散，沒有考慮課程之間的相互關系，無法形成產品從設計到制造整個生命周期的信息鏈條。(4)傳授的知識陳舊，無法體系現代制造技術的特點，因而也無法滿足用人單位的需要。(5)設計、制圖、修改工作大，使學生無法把主要經歷放在創(chuàng)新設計上。因而也不利于學生綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)【6】。教學改革的途徑和方法工程制圖教學改革:在工程制圖課程教學中，大幅度增加三維設計的內容，改變傳統(tǒng)設計以二維-三維-二維的傳統(tǒng)教學模式，運用Solidworks系統(tǒng)進行二維實體設計技術，采用新的三維-二維-三維的教學新模式。機械基礎課程教學改革：把

46、Solidworks引入到這些課程的教學中可以極大地提高學牛的學習效率和學習的積極性，也為應用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)奠定了素質基礎。Solidworks軟件不僅可以進行機械產品設計、還可以進行裝配、運動學和動力學分析。課程設計教學改革:引入Solidworks后，學生的學習積極性提高了，最后設計的作品還可以進行裝配體的爆炸動畫以及裝配動畫，設計的效果很快就可以進行評價，一個成功的設計使學生的學習很有成就感，進一步加強了付專業(yè)的認識。數控技術教學改革:Solidworks軟件也充分體現了現代制造工程的特點。它提供了無縫集成的CAMWorks擂件數控加工環(huán)境，該環(huán)境提供數控車、數控銑、數控線切割、加工

47、中心的編程等內容，基本可以滿足現代數控加工技術的需求。畢業(yè)設計中的應用:畢業(yè)設汁是大學生最后的一個集中性學習和實踐環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)中我們大量地引人了Solidworks軟件的應用。比如，注塑模具設計的整個過程都可以在Solidwork環(huán)境下進行。設計流程圖為：產品模型一模具分模一注塑分析模具裝配模具加工。綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng):在技術進步的大背景下，產品的制造和加工工藝越來越精細，產品的成品品質越來越精致、優(yōu)良。表現在產品的性能特征方面是產品的功能日益強大化，產品的形態(tài)特征上表現為品種的多樣化，在操作、控制上越來越簡單方便化【2】。Solidworks的模擬仿真Solidworks模擬仿真的基本概述S

48、olidWorks是世界上第一款完全基于Windows的3DCAD軟件,自1995年問世以來,以其優(yōu)異的三維設計功能,操作簡單等一系列的優(yōu)點,極大地提高了設計效率,在與同類軟件的激烈競爭中已經確立了它的市場地位,已經成為三維機械設計軟件的標準。利用SolidWorks不僅可以生成二維工程圖，而且可以生成三維零件，用戶可以利用這些三維零件來建立二維工程圖及三維裝配體。SolidWorks采用雙向關聯(lián)尺寸驅動機制，設計者可以指定尺寸和各實體間的幾何關系，改變尺寸會改變零件的尺寸與形狀，并保留設計意圖。Solidworks用戶界面非常人性化,便于操作。在Solidworks的標準菜單中包含了各種用于

49、創(chuàng)建零件特征和基準特征的命令。其中基礎實體特征主要有拉伸凸臺基體、旋轉凸臺n基體等。在基礎實體特征上可添加圓角、倒角、肋、抽殼、拔模及異型孔、線性陣列、圓角陣列、鏡像等放置特征,這些特征的創(chuàng)建對于實體造型的完整性非常重要。在處理復雜的幾何形狀時還需要其他高級特征選項，包括掃描、放樣凸臺口基體及參考幾何體中基準軸、基準面這些定位特征等。通過以上特征造型技術在Solidwork中能設計出需要的實體特征【11】。Solidworks動畫模擬仿真的概述先啟動Animator插件，單擊菜單“工具插件”，單擊Animator前的選項欄。此后出現Animator中第1個加入的零件十分重要，它是整個裝配體的的

50、工具欄。在Solidworks中Animator的操作都裝配基礎,Solidworks軟件已默認第1個插入零件為是在工作區(qū)底部,可單擊工作區(qū)底部的“模型”或者非運動體,其他所有的裝配體零件都是以此為基礎,“動畫”的標簽,單擊模型或動畫標簽即可實現模型本裝配選擇傳動軸為裝配參照體。調入零件后,要或動畫操作的切換。在生成仿真動畫時，用Animator插件對千斤頂主要零件大致進行以下3步操作：切換到動畫界面；根據千斤頂運動的時間，拖動時間滑桿到相應的位置；拖動螺旋桿和絞杠運動,使其達到動畫序列末端應達到的新位置,這樣就實現了工作原理的動態(tài)仿真仿真動畫以AVI格式保存,可以得到很好的推廣和應用【3】。

51、4基于SOLIDWORKS千斤頂的仿真模擬設計實例千斤頂的三維實體建模的過程頂墊的三維實體建模過程頂墊的三維實體建模過程如下：（1）單擊標準工具欄中的“新建”工具，新建一個零件文件。（2）在特征管理器設計樹中選擇“前視基準面”，單擊。（草圖繪制）工具，進行草圖1的繪制。（3）單擊半（中心線）工具，過草圖原點繪制一條垂直的對稱虛線。（4）以中心線作為基準，單擊0（直線）畫一條直線，然后根據圖紙單擊/（智能尺寸）來設定直線的尺寸，然后單擊（確定），運用此方法，畫出所需要的所有直線，以及確定它的尺寸。（5）單擊（圓心/起/終點圓?。┊嫵鰣D紙所要求的直線與直線之間的圓角，在圓的參數設置（如圖1）中設定

52、所需圓角的半徑，然后單擊（確定），或者單擊二一（切線?。┊嫵雠c直線相切的圓角，繪制出頂墊草圖（如圖2）。圖1圓的參數設置圖2頂墊草圖圖3頂墊的旋轉體（6）單擊肆（退出草圖），單擊（旋轉凸臺/基體）進行旋轉生成實體，在選項中設定旋轉范圍，然后單擊（確定），生成旋轉體（如圖3），生成頂墊實體（如圖4）。圖4頂墊實體螺旋桿的三維實體建模過程螺旋桿的三維實體建模過程如下：（1）單擊標準工具欄中的“新建”工具，新建一個零件文件。（2）在特征管理器設計樹中選擇“前視基準面”，單擊。（草圖繪制）工具，進行草圖1的繪制。（3）單擊*（中心線）工具，過草圖原點繪制一條垂直的對稱虛線。（4）以中心線作為基準，單擊

53、0（直線）畫一條直線，然后根據圖紙單擊/（智能尺寸）來設定直線的尺寸，然后單擊（確定），運用此方法，畫出所需要的所有直線，以及確定它的尺寸。（5）單擊（3點圓?。└鶕D紙運用三點圓弧畫出頂部的圓弧，然后單擊（確定）。形成螺旋桿草圖（如圖5）。（6）單擊退出草圖，單擊（旋轉凸臺/基體）進行旋轉生成實體，在選項中設定旋轉范圍，然后單擊國（確定），生成旋轉體，生成實體（如圖6）。圖5螺旋桿早草圖圖6螺旋桿實體（1）（7）單擊必（圓角）畫出螺旋桿上圖紙所要求的圓角（如圖7）。（8）單擊型（倒角）畫出螺旋桿上圖紙所要求的倒角（如圖8）。圖7螺旋桿實體（2）圖8螺旋桿實體（3）（9）再次單擊區(qū)（草圖繪制）

54、工具，在上圓柱體上單擊丿（圓），根據圖紙畫出圓的位置極其尺寸，再次單擊退出草圖，單擊B.（拉伸切除），在選項中（如圖9）點擊完全貫穿，然后單擊（確定），再與此圓孔成90。再次重復本次操作。10）再次單擊（草圖繪制）工具，進行草圖2的繪制，設定基準面2,單擊、（直線）畫一條直線，然后根據圖紙單擊（智能尺寸）來設定直線的尺寸，然后單擊曉（確定），根據圖紙數據畫出一個等腰梯形，在頂部菜單中點擊插入一曲線一螺旋線，繪制出螺旋線，在螺距和圈數參數設置中（如圖10）根據底圓柱長度選擇適當的選項畫出螺旋線，單擊（確定），單擊（退出草圖），單擊言（掃描），繪制出螺紋。生成螺旋桿實體（如圖11）。定方式（吵：螺

55、距和圈數反側切除（日8.00mm-*1至反向圈數:15.5*起貽角度O.OOdeg*)1恒定蛭距門可變螺距（D螺距:順時針O逆時針（鏗）圖9拉伸切除選項圖10螺距圈數參數設置圖11螺旋桿實體（4）4.1.3絞杠的三維實體建模過程絞杠的三維實體建模過程如下：（1）單擊標準工具欄中的“新建”工具，新建一個零件文件。（2）在特征管理器設計樹中選擇“前視基準面”，單擊。（草圖繪制）工具，進行草圖1的繪制。（3）單擊（中心線）工具，過草圖原點繪制一條垂直的對稱虛線。（4）以中心線作為基準，單擊、（直線）畫一條直線，然后根據圖紙單擊/（智能尺寸）來設定直線的尺寸，然后單擊（確定），運用此方法，畫出所需要的

56、所有直線，以及確定它的尺寸，生成絞杠草圖（如圖12）。圖12絞杠草圖（5）單擊（退出草圖），單擊心（旋轉凸臺/基體）進行旋轉生成實體，在旋轉參數設置中（如圖13）中設定旋轉范圍，然后單擊（確定）生成旋轉體（如圖14），生成實體（如圖16）。（6）單擊必（倒角）畫出螺旋桿上圖紙所要求的倒角（如圖15）。圖15絞杠實體（1）7）生成絞杠實體。圖16絞杠實體（2）4.1.4螺套的三維實體建模過程螺套的三維實體建模過程如下：（1）單擊標準工具欄中的“新建”工具，新建一個零件文件。（2）在特征管理器設計樹中選擇“前視基準面”，單擊區(qū)（草圖繪制）工具，進行草圖1的繪制。（3）單擊（中心線）工具，過草圖原點

57、繪制一條垂直的對稱虛線。（4）以中心線作為基準，單擊（直線）畫一條直線，然后根據圖紙單擊/（智能尺寸）來設定直線的尺寸，然后單擊（確定），運用此方法，畫出所需要的所有直線，以及確定它的尺寸，生成螺套草圖（如圖17）。圖17螺套草圖（5）單擊尸（退出草圖），單擊川（旋轉凸臺/基體）進行旋轉生成實體，在旋轉參數設置（如圖18）中設定旋轉范圍，然后單擊（確定），生成旋轉體（如圖19），生成實體（如圖20）。圖18旋轉參數設置圖19螺套旋轉體圖20螺套實體（1）（6）單擊。（草圖繪制）工具，進行草圖2的繪制，設定基準面2，單擊、（直線）畫一條直線，然后根據圖紙單擊/（智能尺寸）來設定直線的尺寸，然后單

58、擊（確定），根據圖紙數據畫出一個等腰梯形，在頂部菜單中點擊插入一曲線一螺旋線，繪制出螺旋線，根據底圓柱長度在螺距和圈數參數設置（如圖21）中輸入適當的參數，畫出螺旋線，單擊（確定），單擊（退出草圖），單擊言（掃描），繪制出螺紋。生成螺旋桿實體（如圖22）。圖21螺距和圈數的參數設置基準面女椎面1i*.零鈾測F圖22螺套實體（2）4.1.5底座的三維實體建模過程底座的三維實體建模過程如下：（1）單擊標準工具欄中的“新建”工具，新建一個零件文件。（2）在特征管理器設計樹中選擇“前視基準面”，單擊。（草圖繪制）工具，進行草圖1的繪制。（3）單擊-（中心線）工具，過草圖原點繪制一條垂直的對稱虛線。（4

59、）以中心線作為基準，單擊（直線）畫一條直線，然后根據圖紙單擊Q（智能尺寸）來設定直線的尺寸，然后單擊（確定），運用此方法，畫出所需要的所有直線，以及確定它的尺寸。（5）單擊二（圓心/起/終點圓?。┊嫵鰣D紙所要求的直線與直線之間的圓角，在圓角參數設置（如圖23）中設定所需圓角的半徑，然后單擊（確定），或者單擊二一（切線?。┊嫵雠c直線相切的圓角，繪制出頂墊草圖（如圖24）。圖23圓角參數設置圖24底座草圖（6）單擊（退出草圖），單擊心（旋轉凸臺/基體）進行旋轉生成實體，在旋轉參數設置（如圖25）中設定旋轉范圍，然后單擊（確定），生成旋轉體（如圖26），生成底座實體（如圖27）。圖25旋轉參數設置圖

60、26底座旋轉體圖27底座實體4.2千斤頂裝配體的裝配裝配方法如下：（裝配體），新建一個裝（1）單擊標準工具欄中的“新建”工具，單擊配體文件。（2）單擊r（插入零部件），瀏覽要打開的文件，點擊（確定）。（3）插入千斤頂的主干零件一螺旋桿，然后插入頂墊，用“=移動零件，單擊懇（配合），在配合列表（如圖28）中選擇“同心軸”，“配合選擇”中選擇螺旋桿和頂墊的大小相等的圓周，單擊M（確定）。（4）再插入螺套，用=移動零件，單擊”熒（配合），在配合列表（如圖28）中“”選擇“同心軸”，”配合選擇”中選擇螺旋桿和螺套的大小相等的圓周，點擊高級配合（如圖29），在菜單中選擇齒輪，讓螺旋桿和螺套的螺紋進行嚙合