Solidworks 2023三維設(shè)計(jì)及應(yīng)用教程 課件 3.5 自上而下設(shè)計(jì)

裝配體設(shè)計(jì)3裝配體設(shè)計(jì)3.1裝配概述3.2裝配設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3.3虛擬裝配3.4虛擬裝配實(shí)例3.5自上而下設(shè)計(jì)3.6機(jī)械產(chǎn)品表達(dá)3.7虛擬裝配技巧及總結(jié)3.5自上而下裝配體設(shè)計(jì)

3.5.1引例-傳動帶輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.5.2自上而下的設(shè)計(jì)步驟3.5.3自上而下的設(shè)計(jì)類型3.5.4自上而下設(shè)計(jì)實(shí)例目的要求1.熟悉自上而下的設(shè)計(jì)步驟。2.理解自上而下的設(shè)計(jì)應(yīng)用。自上而下的裝配體設(shè)計(jì)方法是一個很廣泛的課題，在實(shí)際工作中應(yīng)用也很普遍。下面以傳動帶輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，介紹自上而下的裝配設(shè)計(jì)的方法與操作步驟。3.5.1引例-傳動帶輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)零件設(shè)計(jì)3.5.2自上而下的設(shè)計(jì)步驟（1）整體規(guī)劃確定產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)組成、運(yùn)動關(guān)系、總體尺寸等設(shè)計(jì)要求。（2）建立機(jī)器骨架畫出產(chǎn)品的各個零部件骨架，并將每個零件骨架按照裝配關(guān)系組裝成裝配骨架模型。骨架模型包含整個裝配的重要的裝配參數(shù)和裝配關(guān)系。（3）裝配關(guān)系驗(yàn)證對裝配骨架模型進(jìn)行運(yùn)動模擬驗(yàn)證裝配關(guān)系是否合理。（4）零件細(xì)化設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)信息，在零部件骨架基礎(chǔ)上，完成零部件結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)為了防止配合部位發(fā)生干涉，可以在裝配環(huán)境中對零件進(jìn)行關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)。（5）裝配模型驗(yàn)證用細(xì)化后的零件模型替換裝配骨架模型中的零件骨架模型，完成裝配模型設(shè)計(jì)。對裝配模型進(jìn)行干涉檢查驗(yàn)證零件結(jié)構(gòu)的裝配合理性。設(shè)計(jì)思路：先骨架、再裝配、后實(shí)體3.5.3自上而下設(shè)計(jì)的類型（1）編輯零部件的設(shè)計(jì)方法（混合法）：零件的某些特征通過參考裝配體中的其他零件而自上而下設(shè)計(jì)。通常在零件環(huán)境中創(chuàng)建零件的非關(guān)聯(lián)的特征（屬于自下而上的設(shè)計(jì)方法），然后在裝配環(huán)境下用【編輯】命令來創(chuàng)建零件的關(guān)聯(lián)特征（屬于自上而下的設(shè)計(jì)方法）。如，為了防止配合部位發(fā)生干涉，可以在裝配環(huán)境中對零件進(jìn)行關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)，即參考已有零件的特征進(jìn)行設(shè)計(jì)。如軸與孔的配合確定后，軸與孔的尺寸即形成關(guān)聯(lián)，當(dāng)修改軸的尺寸時(shí)孔的尺寸應(yīng)該做相應(yīng)的改變。關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)的目的就是要實(shí)現(xiàn)自動響應(yīng)這些變更，以保證設(shè)計(jì)結(jié)果的一致性。（2）布局草圖的設(shè)計(jì)方法：整個裝配體從布局草圖開始自上而下設(shè)計(jì)。通常，首先通過繪制一個或多個布局草圖，定義零部件位置和裝配總體尺寸（如長度尺寸）等，然后，在生成零件之前，分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動關(guān)系，優(yōu)化布局草圖；最后，利用以上布局草圖為參考基準(zhǔn)，給定的斷面形狀及斷面尺寸，以創(chuàng)建零件的三維模型。即其設(shè)計(jì)流程為：先骨架、再裝配、次分析、后實(shí)體。授課小結(jié)自上而下設(shè)計(jì)引例自上而下的設(shè)計(jì)步驟自上而下的設(shè)計(jì)思路作業(yè)要求總結(jié)自上而下設(shè)計(jì)的步驟對設(shè)計(jì)引例進(jìn)行實(shí)際操作練習(xí)裝配體設(shè)計(jì)3裝配體設(shè)計(jì)3.1裝配概述3.2裝配設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3.3虛擬裝配3.4虛擬裝配實(shí)例3.5自上而下設(shè)計(jì)3.6機(jī)械產(chǎn)品表達(dá)3.7虛擬裝配技巧及總結(jié)3.5自上而下裝配體設(shè)計(jì)

3.5.1引例-傳動帶輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.5.2自上而下的設(shè)計(jì)步驟3.5.3自上而下的設(shè)計(jì)類型3.5.4自上而下設(shè)計(jì)實(shí)例目的要求1.進(jìn)一步理解自上而下設(shè)計(jì)的思想和關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢；2.熟悉自上而下裝配體設(shè)計(jì)的步驟。1.整體規(guī)劃

根據(jù)發(fā)動機(jī)的性能要求可確定出曲柄的高度為35mm、連桿的長度為100mm、活塞銷孔以上活塞的高度為45mm；以及連桿與曲軸的連桿頸同軸心、連桿與活塞銷的同軸心、活塞與缸套同軸心、曲柄旋轉(zhuǎn)中心與缸套中心線重合等裝配關(guān)系。通過將活塞置于兩個極限位置（上、下止點(diǎn)，見圖3.1和圖3.2），可以確定氣缸的高度為上下面的位置分別距曲柄中心180mm和110mm（即活塞行程為70mm）以及曲軸箱的尺寸（大于曲柄旋轉(zhuǎn)直徑一定尺寸，本次取10mm）。

圖3.1活塞處于下止點(diǎn)3.5.4自上而下設(shè)計(jì)實(shí)例圖3.3發(fā)動機(jī)布局草圖圖3.2活塞處于上止點(diǎn)2.建立零部件骨架圖3.4發(fā)動機(jī)零件骨架模型3.5.4自上而下設(shè)計(jì)實(shí)例

根據(jù)整體規(guī)劃分析的結(jié)果，在零件環(huán)境建立曲軸等零件的骨架模型，以圓代表氣缸和機(jī)體，以各部位的中心線代表曲軸，以矩形代表活塞并以兩條構(gòu)造線分別代表活塞軸線和活塞銷軸線，以輪廓線代表連桿。如圖3.4.建模過程中需注意：（1）在其曲軸中間部位建立一基準(zhǔn)面，以備后來裝配使用。（2）完成各零部件骨架后必須退出草圖并以相應(yīng)名稱保存。氣缸體骨架機(jī)體骨架活塞骨架連桿骨架曲軸骨架3.完成裝配骨架圖3.4發(fā)動機(jī)零件骨架模型3.5.4自上而下設(shè)計(jì)實(shí)例（1）將氣缸插入裝配體，將其原點(diǎn)與裝配體原點(diǎn)重合。（2）將兩個機(jī)體插入裝配體，設(shè)置相應(yīng)的裝配關(guān)系；（3）將曲軸插入裝配體，設(shè)置相應(yīng)的裝配關(guān)系；（4）將活塞插入裝配體，設(shè)置相應(yīng)的裝配關(guān)系；（5）將連桿插入裝配體，設(shè)置相應(yīng)的裝配關(guān)系；完成裝配體的骨架模型如圖3.5所示。4.裝配關(guān)系驗(yàn)證圖3.4發(fā)動機(jī)零件骨架模型3.5.4自上而下設(shè)計(jì)實(shí)例切換到運(yùn)動模擬窗口，在運(yùn)動管理器中單擊“旋轉(zhuǎn)馬達(dá)”，選中“曲軸中心線”，設(shè)置運(yùn)動參數(shù)，進(jìn)行運(yùn)動模擬，驗(yàn)證裝配關(guān)系的合理性。5.零部件細(xì)化3.5.4自上而下設(shè)計(jì)實(shí)例將裝配體骨架文件另存為細(xì)化模型文件，在裝配特征樹中將骨架零部件替換為細(xì)化的零部件模型。完成裝配模型細(xì)化。如圖3.5所示。6.裝配細(xì)化模型在零件環(huán)境中打開相應(yīng)零件的骨架模型，將其另存為零件細(xì)化設(shè)計(jì)模型，根據(jù)設(shè)計(jì)信息，在此基礎(chǔ)上完成零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。圖3.5裝配體模型8.零件關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)3.5.4自上而下設(shè)計(jì)實(shí)例選擇工具“干涉檢查”，對裝配體模型進(jìn)行干涉檢查，驗(yàn)證零部件設(shè)計(jì)的合理性。7.裝配體模型驗(yàn)證由分析可知，曲軸主軸頸的尺寸取決于承載能力，是主要的設(shè)計(jì)參數(shù)，為了避免單獨(dú)設(shè)計(jì)造成的干涉問題，增加修改的一致性，可以以曲軸主軸頸的