基于SolidWorks的欧式床型肥皂盒设计

第一篇：基于SolidWorks的欧式床型肥皂盒设计

基于SolidWorks的欧式床型肥皂盒设计

祁繁，姜德晶，伍文进

（徐州工程学院机电工程学院，江苏徐州 221000）

摘要：文章介绍了产品设计中最为流行的三维CAD软件之一的SolidWorks软件的背景及特点。并以此软件平台设计了一款欧式床型肥皂盒的产品，该肥皂盒的创新点是：带有把手的肥皂盒盖，方便肥皂的拿放；肥皂盒内垫有圆顶硅胶针垫，可干燥肥皂起保护节约的作用；肥皂盒设有废液槽，可收集肥皂废液保证桌面的洁净；盒脚套有防滑橡胶撑座，防止肥皂盒打滑。在产品设计过程中，主要从零件的设计过程、肥皂盒的装配及干涉检验、样品快速成型技术等来阐述欧式床型肥皂盒的设计。

关键词：SolidWorks；肥皂盒；产品设计 1引言

三维实体建模是时下产品设计的主流,在众多三维CAD软件(如Catia,Pro/E,I-DEAS,UG等)中,SolidWorks软件独树一帜,成为设计师首选的软件之一。从产品3D建模组装、分析验证、数据管理、沟通交流等各个层面为工程师提供有效地支持【2】。SolidWorks软件提供了一整套完整的动态界面，从而减少了设计步骤和多余的对话框，避免了界面的凌乱，通过全新的设计导航栏可以高效地管理整个设计过程和步骤，导航栏中包含所有设计数据和参数，便于操作及修改【3】。在制图方面，图形菜单设计简单明快，一看即知，SolidWorks曲面设计工具可以创造出复杂的曲面，另外软件独特的配置功能允许所建立一个零件有几个不同的配置，对通用件或形状相似零件的设计，节约大量的时间；在装配方面，目前只有SolidWorks提供自上而下的装配体设计技术，使设计者在设计零件、毛坯件时在零件间捕捉设计关系，可在装配体内设计新零件、编辑已有零件；还支持动态三维动画仿真，可以模拟设计产品的工作原理，让产品功能更加直观。下面通过一款欧式床型肥皂盒设计，介绍其设计的全过程。

2产品零件及设计理念 【1】零件图的绘制是产品设计的第一步，每个零件的结构和步骤都体现着设计者的设计理念与设计灵感。通过Solidworks软件的绘图指令如：拉伸、切除、放样、圆角等可以根据设计者的意图能够绘制出不同的零件。因为具体设计操作步骤过于赘余，故本节主要讨论欧式床型肥皂盒每个零件的设计意图。下图是欧式床型肥皂盒的爆炸图（见图1），结合此爆炸图，由上至下，来解释说明这款欧式床型肥皂盒设计过程当中每个零件的设计理念与灵感。

图1 欧式床型肥皂盒爆炸图

（1）带把手的肥皂盒盖，它的外观设计的灵感是源自欧式床梁的结构，设计时结合把手形状设计出来的肥皂盒盖，外观美观大方；同时较常规无把手的肥皂盒盖，使用时，也极大地方便了使用者合开肥皂盒，方便肥皂存放与拿取。把手处多采用圆角处理，符合人体结构设计，使用更加舒适。（2）圆顶针型硅胶软垫，它的设计灵感源自家庭洗衣时所用的刷子。圆顶针型的排列结构可以将肥皂盒悬空，肥皂使用后的积水通过每个圆顶针顺势滑下，这样可以晾干肥皂，防止肥皂因积水而被泡烂，造成皂体损失。圆顶和软针和设计是为了减少在支撑肥皂时造成的磨损。并且在软针垫上开了5个开口为了方便废液的排下。

（3）床型肥皂盒体，它的外观设计灵感是源自欧式床，盒体设计时多使用曲线设计，线条优美，外观像一个床型。盒内空间与市场上大部分的肥皂尺寸相匹配，盒体内的槽设计成凹形为了更适应肥皂的放置。并且在盒体凹槽内开了漏水孔，废液顺着漏水孔可以进入废液室。四周设有开口是为了让风透过，风干肥皂，可以起到保存肥皂的作用。

（4）肥皂废液储存室，它设计的理念是想通过与床型肥皂盒体配合在一起，用来收集肥皂的废液，然后集中处理，进而可以保持肥皂盒放置处的洁净。储存室下方设计有四个肥皂盒脚，方便肥皂盒的摆放。

（5）防滑橡胶撑座，它的设计理念是为了防止肥皂盒的倾翻，将它套在肥皂废液储存室底部的脚上，可以起到防滑作用，防止因盒下积水导致的肥皂盒倾翻。

以上就是欧式床型肥皂盒每个零件的设计理念与灵感，特别注意当每个零件绘制完毕后，都一定要再次检查零件是否完全定义，设计树是否存在错误，每个零件图确认无误后，最后再进行零件的装配工作。3零件装配及干涉检验

零件装配就是通过建立零件与零件的配合关系，将各个零件组建成产品装配图。将文中所述的各个零件通过solidworks的配合指令如:重合、平行、同轴心等，将各个零件配合成欧式床型肥皂盒装配体。装配完毕后，还要对装配体进行干涉检查以检验产品的设计，下图是欧式床型肥皂盒装配体的干涉检验（见图2），干涉检验图能够体现装配后的产品是否存在体积碰撞，以此来判断设计是否合理。

图2装配体的干涉检验

通过图2的结果分析，大部分零件配合的部位配合都良好，只有撑座与脚的地方配合时存在干涉，但是由于此处设计时设计者就设计为过盈配合，为了能够让防滑橡胶撑座牢牢地套在肥皂盒底部的脚上，起到防滑的作用。所以此干涉在本设计的考虑范围内，故认为此设计合理。4样品快速成型技术

一个产品的真正价值体现在它能给实际生活带来的便利，所以我们将装配体中每个零部件转换成.STL文件格式，导入到CatalystEX软件中进行分层处理，最后通过美国Uprint SE快速成型机打印出实际的零件样品，然后将样品零件按照装配图组装起来，通过实验检验该样品是否能达到我们设计的预期效果，如果符合产品的设计要求，就可以通过Solidworks软件对欧式床型肥皂盒进行模具设计，至于该欧式床型肥皂盒模具的设计与制造因篇幅有限，这里就不赘述了。5结束语

本文介绍了一款欧式床型肥皂盒通过SolidWorks软件平台设计的全过程，从零件、装配体及干涉检查、样品快速成型技术等环节说明了在设计产品时所涉及的设计理念与方法。本实用新型的优点是：（1）带有把手的肥皂盒盖，方便肥皂的拿放；肥皂盒内垫有圆顶硅胶针垫，可干燥肥皂起保护节约的作用；（2）肥皂盒设有废液槽，可收集肥皂废液保证桌面的洁净；（3）盒脚套有防滑橡胶撑座，防止肥皂盒打滑。

参考文献：

【1】 李润,邹大鹏,徐振超,左占平.SolidWorks软件的特点、应用与展望[J] 甘肃科技,2004（5）: 54-77 【2】 李云鹏.SolidWorks装配解决方案——使工程师专注于设计本身[J] CAD/CAM与制造业信息化2007(9): CN 11-4838/TP 【3】 李慧鹏,张建强,桑晓宏.SolidWorks软件在机械加工工艺中的应用 [J]航天制造技术,2011（1）: CN 11-4763/V

第二篇：基于Solidworks的减速器的设计

第三章 基于SolidWorks 的三维建模

3.1 SolidWorks 软件介绍

SolidWorks 软件是由SolidWorks 公司开发的，SolidWorks 公司是一家专门从事开发三维机械设计软件的高科技公司，从1993 年，PTC 公司与CV 公司成立SolidWorks 公司，并于1995 年推出该软件，引起设计相关领域的一片惊叹。现在SolidWorks 最新版为2009 SP0 多国语言版，本次毕业设计用的是SolidWorks2008 SP0 版本。

SolidWorks 软件集三维建模、装配、工程图于一身，功能强大、易学易用和技术创新，使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD 解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。具有零件建模、曲面建模、钣金设计、有限元分析、注塑分析、消费产品设计工具、模具设计工具、焊件设计工具和装配设计等功能。

该软件将各个专业领域的世界级顶尖产品连接到一起，具备全面的实体建模功能，可快速生成完整的工程图纸，还可以进行模具制造及计算机辅助工程分析、虚拟装配、动态仿真等一些其他CAD 软件无法完成的工作。

该软件本身集成了较多的插件，方便设计者利用，降低了设计劳动，本次毕业设计用到如下的插件：GearTrax 主要用于精确齿轮的自动设计和齿轮副的设计，通过指定齿轮类型、齿轮的模数和齿数、压力角以及其它相关参数，GearTrax 可以自动生成具有精确齿形的齿轮。

toolbox 提供了如iso、din 等多标准的标准件库。利用标准件库，设计人员不需要对标准件进行建模，在装配中直接采用拖动操作就可以在模型的相应位置装配指定类型、指定规格的标准件。

3.1.1 对齿轮、轴及小齿轮轴的三维建模

Ⅰ、齿轮三维模型的形成

SolidWorks 的插件GearTrax 用以生成各种齿轮模型，如图3.1。根据机械设计数据，选择直齿，输入齿轮的模数m = 2，大小齿轮齿数88和22，点击齿面厚，键入大小齿轮的齿轮宽度b 50mm。分别点1 = b 44mm 2 =击激活大小齿轮后，点击完成，插件自动将成型的齿轮导入SolidWorks 中，从而完成齿轮建模,如图3.2 和图3.3。

图3.1 GearTrax2008 操作

图3.3 大齿轮的大体建模

图3.3 大齿轮的大体建模

得到了大齿轮的大体建模，然后修改大齿轮：

① 通过【拉伸切除】命令构造轮毂直径为50mm，键槽高、宽分别为5mm、10mm。如图3.5。

② 修改大齿轮，按工程图画减重槽和减重孔，利用【拉伸切除】命令，先画减重槽，深度为10mm,如图3.6，利用基准面通过【镜像】命令，画出另一侧。

③ 通过【拉伸切除】命令打一个减重孔，孔径为36mm,如图3.7，【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆心为基准轴，如图3.8，通过【圆周阵列】命令，选择基准轴和阵列的数目，完成多个减重孔成型如图3.9。

④ 通过【倒角】命令倒角，最后成型,如图3.10。

图3.4 齿轮的工程图

图3.5 加工轮毂和键糟 图3.6 加工减重槽

图3.7 加工减重孔 图3.8 插入基准轴

图3.9 减重孔圆周整列 图3.10 大齿轮的三维建模

Ⅱ、小齿轮轴的三维建模

在Ⅰ中GearTrax 导入小齿轮的基础上,按照二维工程图进行建模，如图3.11。

① 依次用【拉伸】命令构造小齿轮轴，完成小齿轮轴的大体建模，如图3.12。② 然后利用【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令，在小齿轮轴的外伸端建立基准平面1,如图3.13，再在该基准平面上利用【拉伸切除】命令，按照高速轴和V 带轮联接键的尺寸：高速轴和V 带轮联接键为：键8X28 GB1096-79b ×h = 8×7,L = 28，绘制草图，选择切除厚度，完成键槽的成型，如图3.14。

③ 利用【倒角】和【倒圆角】命令修改小齿轮轴，完成建模如图3.15。

图3.11 小齿轮轴工程图

3.12 图3.13 建立基准面1

齿轮拉伸

图3.14 拉伸键 图3.15 小齿轮轴的三维建模

Ⅲ、轴的三维建模

① 用【拉伸】命令，选择任意基准平面，按照设计尺寸依次拉伸成型，如图3.16。

② 通过【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令，在齿轮安装段和外伸端建立两个基础平面，如图3.17，依次用【拉伸切除】命令切出大齿轮与轴的键槽和低速轴（如图3.18）和联轴器的联接键键槽（如图3.19）。③ 用【倒角】和【倒圆角】命令修改轴，完成建模，如图3.20。

图3.16 轴的工程图

图3.17 轴的拉伸图 3.18 建立两个基准面

图3.19 齿轮键拉伸 图3.20 联轴器的键拉伸

图3.21 轴的三维建模

3.1.2 对箱体、箱盖的三维建模

Ⅰ、箱体三维建模

① 根据箱体的二维图，如图3.22，图3.23，图3.24，用【拉伸】命令，选择任意基准面，构造箱体大体立方体，如图3.25 用【圆角】命令将立方体四个棱边倒R=20mm 的圆角。

② 利用【抽壳】命令，选择壁厚度8mm，选择挖出材料面，完成抽壳，如图3.26。

③ 在抽壳选择面使用【拉伸】命令，拉伸出顶面凸缘，厚度为12mm，如图3.27，选择底面拉伸出箱体底板厚度为20mm，如图3.28，并【拉伸切除】底面通槽如图3.29。在凸缘下面【拉伸】轴承座凸台（如图3.30）和凸台（如图3.31），在轴承座凸台上用【拉伸切除】命令切出轴承槽，如图3.32。

④ 用【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令分别在两个轴承座建立基准平面1 和基准平面2，如图3.33，用【筋】命令，绘制轴承座凸台的加强筋，如图3.34。

⑤ 用【镜像】命令选择镜像对称平面，镜像凸台、轴承座凸台、加强筋和轴承槽，如图3.35。

⑥ 选择中间基准平面，用【筋】命令构造两个吊耳，如图3.36。⑦ 用【扫描切除】命令，绘制油沟，绘制扫描路线和扫描截面，如图3.37，用【异形孔向导】在轴承槽端面上打M8 的螺纹孔，如图3.38，【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，分别建立基准轴1 和2，圆周阵列螺纹孔，等间距，孔数为6，如图3.39。

⑧ 用【拉伸切除】命令在顶面凸台上打d=13mm 起盖螺钉孔和销孔，在凸台上打d=17mm 螺栓孔，在底板上打d=18mm 地脚螺钉孔。

⑨ 用【插入】-【参考几何体】-【基准面】命令在箱体后端面建立一个45°平面作为基准，如图3.40，用【拉伸】命令构造凸台，如图3.41，在凸台上打油标尺M12 的螺纹孔。在后端面上拉伸的d=30mm 的凸台，在凸台上打M20 的油塞孔。用【倒圆角】对箱体各处进行R=10mm 倒圆角，完成建模，如图3.42。

图3.22 箱体主视图

图3.23 箱体俯视图

图3.24 箱体左视图

图3.25 拉伸长方体 3.26 长方体的抽壳

图3.27 拉伸凸缘 图3.28 拉伸底板

图3.29 拉伸切除通糟 图3.30 拉伸轴承座

图3.31 拉伸凸台 图3.32 拉伸切除轴承安装槽

图3.33 建立两个基准图 3.34 轴承座加强筋

图3.41 拉伸油标尺凸台 图3.42 箱体三维建模

Ⅱ、箱盖的三维建模

根据减速器箱盖二维工程图进行建模，如图3.43，图3.44,图3.45。

① 【拉伸】构造箱盖的大体轮廓，如图3.46，【抽壳】命令，选壁厚为8mm ,选择底面为去除材料面，如图3.47，在去除材料面【拉伸】凸缘，厚度为12mm,如图3.48，在凸缘上【拉伸】出轴承座（图3.49）和凸台(图3.50)，【拉伸切除】打52mm 和80mm 的轴承安装槽,如图3.51。

② 【镜像】，选择凸台、轴承座和轴承安装槽为对象，选择箱体对称面为基准面，构造另一侧，如图3.52。

③ 【筋】命令，构造吊耳，选择箱盖的对称面做草图，如图3.53。④ 用【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1，用【异形孔向导】选择在轴承侧面打M8 的螺纹孔，【圆周阵列】选择基准轴1 为旋转轴，螺纹孔为阵列对象，数目选择为6，如图3.54。

⑤ 【拉伸切除】在吊耳上打10mm 的孔，在凸缘上打四个13mm 的起盖螺钉孔，在凸台上打六个17mm 螺栓通孔，再【旋转切除】出两个8mm 销孔。

⑥ 选择箱盖上表面为基准面，先【拉伸】出90X60 的，厚度为4mm 的凸台，如图3.55，再【拉伸切除】出观察孔，如图3.56，再在观察盖凸台上【异形孔向导】打四个M6 螺纹孔。

⑦ 【倒圆角】、【倒角】命令，对箱盖进行R5mm 和1mm 的倒角，完成建模，如图3.57。

图3.43 箱盖的主视图

图3.44 箱盖的俯视图

图3.45 箱盖的左视图

图3.46 构造大体轮廓 图3.47 抽壳

图3.48 拉伸凸缘图 3.49 拉伸轴承座

图3.50 拉伸凸台 图3.51 拉伸轴承槽

图3.52 镜像凸台凸缘 图3.53 建立吊耳

图3.54 整列M8 螺纹孔 图3.55 拉伸观察盖凸台

图3.56 拉伸切除观察 图3.57 箱盖的三维建模

3.1.3 对轴承的三维建模

Ⅰ.保持架：

① 【拉伸】选择任意基准面，在草图上画一个内径为38mm 和外径40mm 的圆环，对称拉伸，拉伸厚度为5mm，如图3.58。

② 【旋转】，对称拉伸面作为基准面，画通过中心的虚线为旋转轴，画直径12mm 的半圆为旋转截面，如图3.59，用【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1，【圆周阵列】命令，选择基准轴1 为旋转轴，阵列对象为旋转、拉伸出的实体，如图3.60，【旋转切除】，仍然选择对称拉伸面为基准面，在刚才旋转出的圆体内切出一个空心为8mm 的球体，如图3.61，然后再次整列空心球体。【拉伸切除】切掉圆环外多余的材料，即完成建模，如图3.62。

图3.58 拉伸圆环 图3.59 旋转球体

图3.60 整列球体 图3.61 旋转切除

图3.62 保持架的三维建模

Ⅱ.滚动体：

【旋转】，选择任意基准面，画出虚线旋转轴，半径为4mm 的半圆截面，如图，3.63，完成建模，如图3.64。

Ⅲ.内圈、外圈：

【旋转】，选择任意基准面，画出虚线旋转轴，画出内圈外圈的截面草图如图3.65 和图3.66，即完成建模如图3.67 和图3.68。

图3.63 旋转拉伸滚动体 图3.64 滚动体的三维建模

图3.65 外圈的草图 图3.67 外圈的三维建模

图3.66 内圈的草图 图3.68 内圈的三维建模

3.1.4 油标尺、观察盖、油塞和通孔器的三维建模

1.端盖：

① 【旋转】命令，任意选择基准面，建立选线基准轴，画出端盖的截面草图，旋转得到实体，如图3.69。

② 用【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准

轴1，【拉伸切除】在端盖上打9mm 的孔，【圆周阵列】命令，基准轴1 为旋转轴，9mm 的孔为阵列对象，数目为6，完成建模，如图3.70。

图3.69 端盖的旋转草图 图3.70 端盖的三维建模

2.油标尺：

① 【旋转】，任意选择基准面，建立选线基准轴，画出油标尺的截面草图，旋转得到实体，如图3.71。

② 在螺纹面，【插入】-【注释】-【装饰螺纹线】，选择Ｍ１２螺纹，完成建模，如图3.72。

图3.71 油标尺的旋转草图 图3.72 油标尺的三维建模

3.观察盖：

① 【拉伸】厚度为4mm,长X 宽为60Ｘ90 的实体，如图3.73。② 【拉伸切除】在观察盖4 个角切4 个7mm 的通孔。

③ 在观察盖上【拉伸】凸台，【异形孔向导】在凸台上打M12 的螺纹孔。④ 对4 条侧棱进行【倒圆角】R10mm.完成建模，如图3.74，图3.73 拉伸观察盖 图3.74 观察盖的三维建模

4.油塞: ① 【拉伸】,任意选择基准面，在草图上画六边形，完成拉伸。

② 用【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1【旋转切除】切出螺帽的形状，选择中间对称面画1.5X1.5 的直角三角的旋转截面，选择基准轴1 为旋转轴，如图3.75。

③ 【拉伸】构造剩下的实体，在待加工螺纹面，【插入】-【注释】-【装饰螺纹线】，完成建模，如图3.76。

图3.75 螺帽旋转切除 图3.76 油塞的三维建模

5.通气器：

① 【拉伸】,任意选择基准面，在草图上画六边形，完成拉伸，如图3.76。② 用【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1【旋转切除】切出螺帽的形状，选择中间对称面画1.5X1.5 的直角三角的旋转截面，选择基准轴1 为旋转轴。

③ 【拉伸】构造剩下的实体，在待加工螺纹面，【插入】-【注释】-【装饰螺纹线】。

④ 【拉伸切除】打两个交叉的4mm 的通孔，完成建模，如图3.77。

图3.76 螺帽拉伸 图3.77 通气器三维建模

第四章减速器的装配和仿真

4.1 减速器的装配

装配是将各种零件模型插入到装配体文件中，利用零件的相应结构来限制各零件的相对位置，使构成机构的某部分，或者是一个完整的机构或机器。Solidworks 允许用户在装配体文件中插入数目众多的零件进行组装配合。

4.1.1 轴承的装配

首先组装轴承，【新建装配体】。

【插入】：内圈，外圈，保持架，滚动体，如图4.1。

【配合】：选择滚动体和保持架的小圈内圈，同心约束，【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1，【圆周整列】，选择基准轴1 为旋转轴，滚动体为阵列对象，数目为12个。【配合】内圈与保持架同心、对称面重合约束，外圈与保持架同心、对称面重合约束，完成轴承的装配，如图4.2。

图4.1 轴承的爆炸视图 图4.2 轴承的装配体

4.1.2 小齿轮轴的装配

接着装配小齿轮轴，在完成轴承的装配基础上。

【插入】：小齿轮轴，V 带轮和减速器联接键，套筒，如图4.3。【配合】：

① 小齿轮轴和套筒同心、面重合约束。

② 轴承和小齿轮轴同心约束，与套筒面重合约束。利用小齿轮的对称面【镜像】第二轴承。

③ V 带轮和减速器联接键和键槽面重合、同心、对称面重合约束。

图4.3 小齿轮轴的爆炸视图

4.1.3 齿轮轴的装配

装配完小齿轮轴，装配齿轮轴。

【插入】：齿轮轴的轴承的保持架、内圈、外圈、滚动体，完成轴承的装配，再插入轴、齿轮、齿轮和轴联接键、轴和联轴器联接键、套筒，如图4.4。

【配合】：

①轴和联轴器联接键、齿轮和轴联接键和轴的键槽面重合、同心、对称面重合约束。

②齿轮键槽与齿轮和轴联接键面平行约束，轮毂与轴同心约束，齿轮侧面与轴肩面重合约束。

③套筒和轴同心重合，与齿轮面重合约束。

④轴承与轴同心重合，与套筒面重合约束，利用大齿轮的对称面为基准，【镜像】轴承，完成装配。

图4.4 齿轮轴的爆炸视图

4.1.4 齿轮轴与箱体的装配

完成两个轴的装配，把轴安装进齿轮箱体内。【插入】：箱体如图4.5。【配合】： ① 约束。② 束。大齿轮轴上的轴承与轴承安装槽同心重合，大齿轮和箱的对称面重合约小齿轮轴上的轴承与轴承安装槽同心重合，大齿轮和箱体的对称面重合图4.5 轴和箱体的装配图

4.1.5 箱盖、端盖、观察盖等的装配

盖上箱盖，安装上一系列的附件，完成齿轮箱大体装配。

【插入】：箱盖、端盖、观察盖、通孔器、油塞、油标尺，如图4.6。【配合】：

①

箱盖与箱体对称面重合、接触面面重合、同心约束。

②

端盖与箱体同心约束，与轴承座的对称面重合，与箱体接触面重合约束。③

观察盖和箱盖接触面重合、对称面重合约束。④

通孔器于观察盖面重合、同心约束。⑤ 油塞和油标分别与箱体面重合、同心约束。

图4.6 箱盖、端盖、观察盖等的爆炸视图

4.1.6 M6、M8 螺钉的装配

完成箱体大体装配，装上螺钉固定。【插入】： M6 螺钉，M8 螺钉，如图4.7。【装配】：

① M6 螺钉与观察盖接触面重合、同心约束。

② M8 螺钉与轴承端盖接触面重合、同心约束，【镜像】，利用箱体对称面分别镜像大小轴承端盖上的螺钉，【插入】-【参考几何体】-【基准轴】命令，选择圆柱面，建立基准轴1，在每个端盖上分别用【圆周整列】，选择每个轴的基准轴为旋转轴，数目为6，完成M8 螺钉的装配。

图4.7 M6、M8 螺钉的爆炸视图

4.1.7 销、螺栓和起盖螺钉的装配

装好端盖螺钉，开始安装销和螺栓。

【插入】：销、M16（螺栓、螺母、垫片）、M12（螺栓、螺母、垫片），如图4.8。

【装配】：

①

销和销孔同心约束，销基准面和箱体凸缘底面重合约束。

② M12 螺钉与箱盖接触面重合，螺钉与螺纹孔同心约束；垫片与螺钉同心约束，与箱体凸缘下底面面接触；螺母与螺钉的同心约束，与垫片面重合约束。③ M16 螺钉与箱盖接触面重合，螺钉与螺纹孔同心约束；垫片与螺钉同心约束，与箱体凸缘下底面面接触；螺母与螺钉的同心约束，与垫片面重合约束。④ 将M12 和M16 装配好箱盖的一半，用【镜像】命令，选择箱盖的对称面为基准面，镜像所选螺钉和螺栓等，完成装配，如图4.9。

图4.8 螺栓和销的爆炸视图

图4.9 减速器的装配体

4.2 干涉检查

装配完成后，进行零部件之间的干涉检查，以检查装配体有无干涉及干涉位置。步骤：

（1）单击装配体工具栏上的【干涉检查】。（2）选择需要干涉检查的零部件。

（3）单击【计算】，在结果中即会显示干涉的位置及大小。

（4）存在干涉，使用零部件中的碰撞检查，对干涉的位置进行调整，对干涉零件的尺寸或者位置进行调整，完后再进行（1）的步骤，直到干涉检查结果显示无即可。

通过干涉检查，发现减速器存在的干涉主要是螺纹干涉和齿轮干涉，螺纹干涉，螺纹是固定的，不参与减速器运动，螺纹干涉被忽略不计，齿轮干涉通过碰撞干涉旋转齿轮的位置进行调整，直至消除齿轮干涉，如图4.10。

图4.10 干涉检查

4.3 Cosmosmotion 插件介绍

Cosmosmotion 三维运动仿真软件，如图4.11，它可以对复杂机构进行完整的运动学和动力学仿真，得到系统中各个零部件的运动情况，包块能量、动量、位移、速度、加速度、作用力和反作用力等结果，并能以动画、图表、曲线等形式输出；还可以将零部件在复杂运动情况下的载荷情况直接输出到主流有限元分析软件中，从而进行正确的强度分析。

允许工程师通过虚拟的产品模型很容易地模拟装配体的复杂运动，保证准确的设计，排队产品设计错误。

图4.11 Cosmosmotion 插件界面

4.3.1 Cosmosmotion 运动仿真

1)加载Cosmosmotion:【工具】－【插件】－【COSMOSMotion 2008】，运行插件。

2)【打开】减速器装配体，点击箱盖，选择【隐藏零部件】，点击【旋转零部件】命令，选择【碰撞检查】，检查范围选择为【这些零部件之间】：大齿轮和小齿轮轴，选上【碰撞时停止】，旋转小齿轮轴，直至小齿轮轴不与大齿轮发生齿面重合为止，选择确定，如图4.12。

3)单击齿轮轴，选择【隐藏零部件】，单击【配合】-【机械配合】，选择齿轮轮毂和小齿轮轴，点击【齿轮】，比率选为4：1，反转，确定即可，如图4.13。

图4.12 旋转零部件界面 图4.13 齿轮配合界面

4）自由旋转小齿轮轴，大齿轮随即啮合运动，【新建运动算例】-【COSMOSMotion】-【马达】-【旋转马达】，对高速轴添加旋转方向，以及转速为382.4RPM,点击确定后，选定运动时间为8s，点击【计算】即可开始模拟。计算完成后，即可在截面上看到齿轮啮合运动的图像，如图4.14。5）【保存】即可输出运动动画。

图4.14 齿轮啮合运动图

参考文献

[1] 朱如鹏.机械设计课程设计[M].航空工业出版社，1995.[2] 徐龙祥.机械设计[M].航空工业出版社，1999.[3] 李文斌.机械手册[M].机械工业出版社，2004.[4] 崔凤奎.SolidWorks 机械设计[M].机械工业出版社, 2007.[5] 俞彬.SolidWorks 2007 中文版自学手册[M].人民邮电出版社，2007.[6] 贾爱莲.基于SolidWorks 软件的减速器三维设计及运动仿真[D].农机推广安全，2006.[7] 刘海涛.浅谈减速器的工作原理及构造[D].信息科技，2007.[8] 杜白石.二级圆柱齿轮减速器结构设计CAD 图形系统的研究[D].2000.[9] 成大先.机械设计手册.机械制图、极限与配合:单行本[M].化学工业出版社,2004.[10] 王建华.机械制图与计算机绘图[M].国防工业出版社, 2004.[11] 葛正浩.SolidWorks 2008 典型机械零件设计实训教程[M].化学工业出版社, 2008.[12] 邢启恩.SolidWorks 2007 装配体设计与案例精粹[M].机械工业出版社,2007.[13] 张晋西.SolidWorks 及COSMOSMotion 机械仿真设计[M].清华大学出版社, 2007.[14] 江洪.SolidWorks动画演示和运动分析实例解析[M].北京：机械工业出版社，2006． [15] 叶修梓.COSMOS 高级教程:COSMOSMotion:2007 版[M].北京:机械工业出版社,2008.[16] 江洪.SolidWorks 工程制图与管路实例解析[M].机械工业出版社,2007.[17] 江洪.SolidWorks 专家疑难解析[M].化学工业出版社,2007.[18] 江洪.SolidWorks 建模实例解析[M].机械工业出版社,2006.[19] 王宗彦.SolidWorks 机械产品高级开发技术[M].北京理工大学出版社，2005.

第三篇：Solidworks 2016草图设计视频教程

Solidworks 2016草图设计视频教程下载

01-solidworks2016-进入退出草图及草图的编辑 02-solidworks2016-点和直线的绘制 03-solidworks2016-圆的两种画法 04-solidworks2016-绘制样条线 05-solidworks2016-矩形的绘制 06-solidworks2016-绘制圆弧

07-solidworks2016-椭圆 抛物线 圆锥曲线 08-solidworks2016-写字

09-solidworks2016-直槽口绘制 10-solidworks2016-多边形的绘制 11-solidworks2016-圆角和倒角

12-solidworks2016-剪裁实体 延伸实体

13-solidworks2016-转换实体引用和交叉曲线 14-solidworks2016-等距实体 15-solidworks2016-镜像实体

16-solidworks2016-线性草图阵列和圆周草图阵列 17 缩放平移 旋转 伸展实体 18-solidworks2016-尺寸标注 19-solidworks2016-添加约束 20-solidworks2016-完全约束草图

21-solidworks2016-草图的合法性检查与修复 22-solidworks2016-草图实战样例1 23-solidworks2016-草图实战练习2 24-solidworks2016-3D草图实例

第四篇：床-设计说明书

床设计说明

高科技的迅猛发展，正逐步改变着人类生产生活的方方面面，在展示人类伟大的征服力量和无与伦比的聪明才智的同时，也带给人新的苦恼和忧虑，那便是人情的孤独、疏远和感情的失衡。许多未来学家隐隐道出了这种担忧。人类的设计和设计物总是体现了一定时期人们的审美意识、伦理道德、历史文化和情感等因素，这是物的“人化”，造物的“人化”：而人类的一定意识、情感、文化等精神因素，又需借助于一定物质形式来表达，作为人类生活方式载体的设计物必然承担了一部分对人类精神的承载和表达功能。这便是人类精神的“物化”，人的“物化”。“人化”和“物化”构成了人与设计物的互动关系，设计便是物的“人化”和人的“物化”的统一，两者相辅相成。完全脱离了人的设计和完全脱离设计的人是同样不存在的。从这个意义上来说，设计人性化绝不是什么“新花招”，而是人类设计本应具备的特质，设计师所做的便是使这种“人化”和“物化”过程更顺畅、更和谐，以达到人与设计，设计与人的融合状态。中国古代哲人所宜扬的“天人合一”，“物我相忘”的思想便反映了对这种关系的辩证认识。

卧室，在家居空间里，是一个非常实用而又非常私人化的地方。说的更玄点，卧室简直就是主人的自画像。对许多人来说，生命的三分之一是在卧室度过，在这个完全私人化的空间里，你彻底地休息、放松着自己。

安稳高质量的睡眠是人们期望也是健康生活所必须的。人类从生理学、心理学方面对睡眠进行了研究。然而，仅仅靠睡眠科学的进步还不够，还必须有良好的卧具。根据社会学专家的统计，大多数社会成员一生中有三分之一的时间是在床上度过的，所以卧具人性化设计及其水平与人类健康的生活质量息息相关。

从室内效果来说，床是卧室视觉焦点和中心，往往支配着居室其他陈设在空间中的平衡。从功能上说，床，诠释了我们对生活最为质朴的向往。在床上享受到的生活，是最生动、最自然的。从某种意义上说，床的历史就是卧室的历史，在床和卧室的设计演变中，包含了科学、艺术和哲学的发展史。古时人们睡在结构牢靠、造型优美的床上。他们给木、石或是金属造的床架铺上兽皮和柔软的织物，用以增加床铺的舒适感。床的高度以及装饰，同样是财富和特权的象征。有钱人用金属、象牙、木刻。甚至珠宝来装饰床，以此来显示他们的特权地位。当时人们深信，床距地面越高，这个家族就会越成功和繁荣，而且会一直繁荣下去，同样，床的规格也是个人及其家族地位的象征。床越高大，越显示其主人的富裕。奢华的床在十四至十五世纪以及后来的许多国家颇为流行。床上搭造了30余种织物，使人们根本看不到床的木头部分。体积庞大的带褶窗帘、领饰，带穗的床沿挂布，给本已豪华的床增色不少。然而，在如此奢华了几个世纪后，十八世纪后床变得更加轻巧、雅致、简朴。那个时期的铁架床和铜管床，仍旧是当今许多现代床设计的基本模式。

依据原始时期铁架床为基础，它的承载体是多根钢带。其导热性

强、有一定的透气性，形成简练的直线构成床的骨架，没有多余的修饰，给人一种简单大方，具有高贵典雅的风格完全的现代主义。根据人体工程学“以人为本”主体的前提下，考虑适合人的身心活动要求，取得最佳的使用效能，其目标是安全、健康、高效能和舒适，根据人体标准将床设定一定的宽度与长度。现代社会随着人们身体健康与否的重要标志，床类家具的设计、选用与布置直接影响着人们的睡眠质量。如果能够选择一张不但舒适而且别致、美观的床，那么在睡眠以外的时间，还可以成为卧室的点睛之处。

现代卧具功能造型单一，让人有从工作压力及社会精神压力中解脱出来，实现身心放松，以完美的精神来迎接明天。

第五篇：基于Solidworks的搅拌机虚拟样机设计

基于Solidworks的搅拌机虚拟样机设计

引言

混凝土搅拌机是使混凝土配合料均匀拌和而制备混凝土的专用机械，是现代化建设施工中不可缺少的机械设备。为了适应不同混凝土搅拌要求，搅拌机有多种机型。按工作性质分，有周期式和连续式搅拌机;按搅拌原理分，有白落式和强制式搅拌机。本次设计的是生产率为75m3/h的双卧轴强制式搅拌机，它是由搅拌系统、传动装置、卸料机构等组戊:搅拌系统由圆槽形搅拌筒和搅拌轴组成，在两根搅拌轴上安装了几组结构相同的叶片，但其前后上下都错开一定的空间，使拌合料在两个搅拌筒内不断地得到搅拌，一方面将搅拌筒底部和中间的拌合料向上翻滚，另一方面又将拌合料沿轴线分别向前推压，从而使拌合料得到快速而均匀的搅拌。设置在两只搅拌间底部的卸料门由气缸操纵。卸料门的长度比搅拌筒长度短，80-90%的混凝土靠其自重卸出，其余部分则靠搅拌叶片强制向外排出，卸料迅速干净。

SolidWorks软件可以十分方便地绘制复杂的三维实体模型、完成产品装配和生成工程图。它能以立体的、有光的、有色的生动画面表达大脑内产品的设计结果，较之于传统的二维设计图更符合人的思维习惯与视觉习惯，有利于发挥人的创造性思维，有利丁新产品、新方案的设计，帮助机械设计设计人员更快、更准确、更有效率地将创新思想转变为市场产品。

为此，我们利用SolidWorks软件来完成双卧轴强制式搅拌机虚拟样机设计

1、双卧轴强制式搅拌机主要参数的确定

2、双卧轴强制式搅拌机的主体样机设计

在搅拌机的结构设计中，最困难、最繁琐的工作就是运动机构的设计与运动轨迹校核。目前主要采用的轨迹图法或根据几何约束条件建立方程组来求解，但这种设计比较麻烦，且设计工作不直观，设计结果不尽人意，而利用三维设汁软件Solidworks则能较好地解决上述问题，首先建立零件的三维模型，再将其装配起来，并可进行有限元分析计算，最后利用COSMOSMotion来模拟各零部件的运动情况。

2.1零件设计建模

利用拉伸、阵列、切除、扫描、镜像等特征，建立双卧轴强制式搅拌机主要零部件的三维参数化模型.包括搅拌臂、搅拌筒、各种衬板、8种规格的搅拌叶片、刮板、搅拌装置等100多个零件。因电机、减速器、连轴器等为选购件，在设计时没有建立这些零件的三维模型，仅建立双卧轴强制式搅拌机主机上零件模型。在建模过程中，充分利用参数化尺寸、方程式共享数值、配置、派生零件等参数化设计和设计重用技术，便于虚拟装配时发现零件结构不合适时对其进行修改。

2.2虚拟装配

SolidWorks软件提供了自上而下和自下而上两种设计方式，因我们已完成了双卧轴强制式搅拌机主要零部件设计，所以采用自下而上方式.按照同袖、共面等几何约束关系先将侧衬板、侧搅拌叶片、搅拌叶片、搅拌装置轴装配体等小部件装配起来.然后将子装配体装配成筒体搅拌装置等较大的部件，最后将较大的子装配体组装成双卧轴强制式搅拌机的整机装配图。采用分级装配方法，既便于我们及时发现装配问题，又便于修改。

在设计过程中为便于方案论证和与领导、制造工程师及其他相关人员进行交流，我们使用了Animaior插件实现了搅拌机所有零部件的动态组装模拟，并制作了装配动画，提高了设计的可视化。

2.3有限元分析计算

搅拌机在工作过程中，搅拌轴是主要的传动和工作部件，利用SolidWorks内嵌集成的COSMOSWorks有限元分析软件对装配有搅拌臂和叶片的搅拌装置轴装配体进行有限元分析计算。首先将所建模型进行简化，忽略圆角倒角键槽等设计细节，通过标准数据接口，调人到CosmosWorks有限元分析模块，进行实体网格划分，添加轴一端“不可平移”约束、轴承载荷和叶片上分布压力，然后进行有限元分析计算，得到搅拌轴应力分布情况应变和变形状况，计算出危险点的应力和应变，为搅拌轴的结构设计提供指导，同时对设计是否合理进行准确快速的评估。

2.4搅拌运动模拟

搅拌机螺旋叶片绕水平轴旋转时使物料向上翻动，轴向力的作用将物料沿水平轴推向中问和另一端，物料的运动轨迹非常复杂在方案论证时，为形象地表达物料的运动情况，我们首先借助COSMOSMotion全功能运动仿真软件，制作了搅拌机空转工作的运行动画，再建立单个物料和搅拌叶片碰撞的数学方程，借助Swift 3D制作了单个物料在搅拌简运行状况，模拟出物料在整个搅拌筒中形成的封闭式环流，反映出物料的拌合、离析状态，为进一步借助控制方程模拟双卧轴搅拌机的物料运动轨迹打下基础。

3、结束语

利用SolidWorks软件进行双卧轴搅拌机设计，可以形象生动地表达产品的设计结果，既帮助设计人员更快更准确地进行新产品设计，同时提高了设计的可视性和可靠性。(作者：谭群燕 韦乐余 李刚)