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07零件设计
第七章常用机械零件设计
InteCAD提供的常用机械零件设计,包括轴结构设计、弹簧设计,以及圆柱齿轮、圆锥齿轮、链轮和带轮的典型结构设计。
系统同时还提供了进行这类零件的零件图设计所必须的特性参数表、检验公差表等,并可以自动查询各种参数表格。
7.1轴结构设计
7.1.1概述
菜单“机械”栏下有一项“轴结构设计”,它提供了常用的绘制轴的工具.
点取菜单或键入shaft回车,系统提示:
选择轴线:
选择轴线或点取起点:
如果选择了非shaft绘制的直线,系统提示“实体不是轴元素,是否转换为轴中心线?
Yes/No
”用户键入“Y”,系统将该直线转化为shaft轴线,系统弹出图7-1所示的对话框。
如果选择了shaft绘制的轴线,系统弹出图7-1所示的对话框。
图7-1
7.1.1绘制圆柱段
双击图7-1圆柱段的图标,系统提示:
取点或按Dialog打开对话框<10X10>:
用户可以直接用鼠标在绘图区动态拖动点取,用户若键入“D”则系统弹出图7-2对话框,用户可根据对话框填入对应的数值。
点取完毕或点取确定系统返回主对话框图7-1
图7-2
7.1.2绘制圆锥段
点击图7-1圆锥段的图标,系统提示:
输入起点半径或按Dialog打开对话框<10>:
用户可以直接用鼠标在绘图区动态拖动确定起点轴的半径,然后系统提示:
点取或按Dialog打开对话框<41.7405X8X10>:
用户可以直接用鼠标在绘图区动态拖动点取,若用户键入“D”则系统弹出图7-3对话框,用户可根据对话框填入对应的数值。
点取完毕或点取确定系统返回主对话框图7-1。
图7-3
7.1.3绘制螺纹段
点击图7-1螺纹段的图标,系统弹出图7-4对话框,用户可以从列表框中点取对应的标准螺纹(本螺纹标准为GB196-81)。
用户也可自己在编辑框中填写数值。
点取确定系统返回主对话框图7-1
图7-4
7.1.4绘制齿轮轴
点击图7-1齿轮轴的图标,系统弹出图7-5对话框。
在对话框中输入摸数(可以在右边列表框中的标准系列值中选取,其中不带“*”的为第一系列,带“*”为第二系列,带“**”为第三系列),齿数,如果是斜齿轮,还需要输入螺旋角,如果是变位齿轮,还需要输入变位系数.齿轮宽度:
用户点取标有“>>”的按钮,用鼠标确定齿轮的宽度或键入宽度值。
输入完毕后,点取确定,系统返回主对话框图7-1。
图7-5
7.1.5绘制钣钳段
图7-6
点击图7-1钣钳段的图标,系统弹出图7-6对话框。
用户可选择对话框中的一种钣钳
形式。
系统返回到AutoCAD的绘图状态下并提示:
取点或按Dialog打开对话框<10X10>:
用户可以直接用鼠标在绘图区动态拖动点取,用户若键入“D”则系统弹出图7-7对话框,用户可根据对话框填入对应的数值。
点取完毕或点取确定系统返回主对话框图7-1
图7-7
7.1.6绘制花键段
图7-8
点击图7-1加花键的图标,系统弹出图7-8对话框,用户可以从列表框中点取对应的标准花键(本花键标准为GB1144-87)。
用户也可自己在编辑框中填写数值。
点取确定系统返回主对话框图7-1。
7.1.7退刀槽
点击图7-1退刀槽的图标,系统提示:
selectentity:
用鼠标选择要添加退刀槽的轴段
槽的位置<0>:
用鼠标选择要添加退刀槽的位置
槽的宽度<0>:
用鼠标确定退刀槽的长度,或键入长度值
槽的深度<0>:
用鼠标确定退刀槽的深度,或键入深度值
7.1.8倒圆角
点击图7-1倒圆角的图标,系统提示:
selectentity:
用鼠标选择要添加倒圆角的轴段
倒角半径<2.5>:
键入圆角半径值或回车取确省值2.5
7.1.9倒角
点击图7-1倒角的图标,系统提示:
selectentity:
用鼠标选择要添加倒角的轴段
倒角长度<2.5>:
键入倒角宽度数值,或回车取取确省值2.5
倒角角度<45>:
键入倒角角度数值,或回车取取确省值45°
7.1.10加键槽
本功能中提供的数据来自于:
GB1095-79、GB1096-79、GB10911-79、GB1099-79、GB1563-79、GB1564-79、GB1565-79、GB1566-79、GB1567-79。
图7-9
点击图7-1加键槽的图标,系统弹出图7-9对话框:
用户可以选取其中一个按钮,系统提示:
selectentity:
用鼠标选择要添加键槽的轴段
图7-10
系统将弹出下一级对话框,其中之一见图7-10用户可以从列表框中点取对应的标准花键(本花键标准为GB1144-87)。
用户也可自己在编辑框中填写数值。
点取确定系统返回主对话框图7-1。
7.1.11断开轴
点击图7-1断开轴的图标,系统提示:
selectentity:
用鼠标选择需要断开的轴段
断开的位置<0>:
用鼠标选择需要断开的轴段上的某一位置
断开宽度<0>:
用鼠标确定断开宽度,或键入宽度值
7.1.12产生截面图
点击图7-1断开轴的图标,系统提示:
剖切位置:
用鼠标选择需要截面图的轴段
方向:
给出需要投影方向
代码:
键入代码
插入点:
用鼠标点取插入点
7.1.13“插入”按钮
在图7-1所示的对话框中分别点取“插入…”按钮,系统提示:
selectentity:
用鼠标选择轴段以便插入到其前
以后的操作与对应的轴段操作一样。
7.1.14“编辑”按钮
在图7-1所示的对话框中点取“编辑”按钮,系统提示:
选择轴段:
用鼠标选择要编辑的对象
系统将根据不同的对象产生不同的响应,这些响应与产生对象时的响应相似。
7.1.15“删除”按钮
在图7-1所示的对话框中点取“删除”按钮,系统提示:
选择轴段:
用鼠标选择要删除的对象
注:
本系统所创建的轴不能用一般的“Copy”命令进行复制,在使用本系统之前应用InteCAD的有关命令对环境初始化。
7.2弹簧设计
“弹簧设计”主要帮助工程设计人员快速完成常用弹簧的设计、静校核和绘图任务。
7.2.1启动弹簧设计
图7-11
用鼠标点击“机械”主菜单下的“常用件设计->弹簧设计”子菜单项,或在命令行键入“springs”并回车,系统将弹出图7-11所示的对话框。
按下对话框中的某一种弹簧图形按钮,并按“确定”,即可进行该种弹簧的设计。
7.2.2压缩弹簧设计
按下图7-11对话框中的压缩弹簧图形按钮,并按“确定”,系统将弹出图7-12所示的对话框。
按下对话框中的某一种设计类型图形按钮,并按“确定”,即可进行该类型的弹簧设计。
注释:
A:
标准弹簧设计,即根据工程要求从标准弹簧库中选取相应的弹簧型号、获得其基本几何尺寸并绘图。
此模块的工程计算数据只限用于材质为碳素钢的弹簧,绘图可用于任何材质的弹簧。
B:
定制弹簧设计,即弹簧的材质、基本外型几何尺寸可由用户任意确定、该程序再根据经验公式计算其基本工作参数并绘图。
此模块的工程计算可用于任何材质的弹簧。
图7-12
7.2.2.1标准压缩弹簧设计
标准弹簧设计操作步骤如下:
1.按下图7-12对话框中的标准碳素弹簧图形按钮,并按“确定”,系统将弹出图7-13所示的对话框。
图7-13
2.根据弹簧工作极限负荷Flim,从对话框列表中选择一种弹簧型号,再输入有效圈数n(也可从列表的标准系列中选取)和总圈数n1,注意应满足n1=n+(1.5--2.5)。
如想了解弹簧型号库(即左列表中的内容)中的详细内容,请按“备注”按钮,将弹出有关该弹簧库的信息。
3.输入完毕后,点击“确定”。
系统将弹出图7-14所示的对话框。
4.在对话框的上一排图形按钮中选取所需绘图的类别,即按下该按钮。
再确定“弹簧绘图长度”(因弹簧是一种可伸缩的零件,绘图长度不一定就是弹簧的实际长度)的方式。
如知道弹簧在图纸上的确切长度,可点中“输入弹簧绘图长度H”圆形按钮,再输入弹簧绘图长度(应满足H3= 如想在图纸上确定弹簧的绘图长度,应点中“鼠标拾取绘图长度”圆形按钮。 图7-14 5.输入完毕后,点击“确定”。 系统在命令行上将提示: 请输入插入点: 用鼠标在图纸上输入弹簧一端点的插入点。 如果在第4步点中了“输入弹簧绘图长度H”圆形按钮,此时系统在命令行上将提示: 请确定弹簧方向: 用鼠标在图纸上输入弹簧方向。 如果在D步点中了“鼠标拾取绘图长度H”圆形按钮,此时系统在命令行上将提示: 请输入弹簧的末端点的位置: 在命令行上将不断的显示鼠标的当前位置与插入点的距离dis的值,当dis满足H3 如输入两点的长度不满足H3 7.2.2.2定制弹簧设计 定制弹簧设计操作步骤如下: 1.按下图7-12对话框中的定制弹簧设计图形按钮,并按“确定”,系统将弹出图7-15所示的对话框。 图7-15 2.在对话框中输入弹簧的各参数(有些参数可从列表中的标准系列中选取),输入完毕后,可按“<<=计算工作参数”按钮,在“弹簧工作参数”组框中将显示你设计的弹簧的工作参数,如不符合你的要求,可修改你的输入值,再按“<<=计算工作参数”按钮,重新计算,直到符合你的要求为止。 3.设计符合你的要求后,按“确定”,系统将弹出图7-14所示的对话框,以下操作同7.2.2.1中的4至5步。 7.2.3拉伸弹簧设计 图7-16 按下图7-11对话框中的拉伸弹簧图形按钮,并按“确定”,系统将弹出图7-16所示的对话框。 按下对话框中的某一种设计类型图形按钮,并按“确定”,即可进行该类型的弹簧设计 7.2.3.1标准拉伸弹簧设计 标准拉伸弹簧设计操作步骤如下: 1.按下图7-16对话框中的标准弹簧图形按钮,并按“确定”,系统将弹出图7-17所示的对话框。 2.根据弹簧工作极限负荷Flim,从对话框列表中选择一种弹簧型号,再输入有效圈数n(也可从列表的标准系列中选取)。 如想了解弹簧型号库(即左列表中的内容)中的详细内容,请按“备注”按钮,将弹出有关该弹簧库的信息。 3.输入完毕后,点击“确定”。 系统将弹出图7-18所示的对话框。 图7-17 4.在对话框的上一排图形按钮中选取所需绘图的类别,即按下该按钮。 再确定“弹簧绘图长度”的方式。 以下步骤同标准压缩弹簧的4、5步. 图7-18 7.2.3.2定制拉伸弹簧设计 定制拉伸弹簧设计操作步骤如下: 1.按下图7-16对话框中的定制弹簧设计图形按钮,并按“确定”,系统将弹出图7-19所示的对话框。 图7-19 2.在对话框中输入弹簧的各参数(有些参数可从列表中的标准系列中选取),输入完毕后,可按“计算工作参数”按钮,在“弹簧工作参数”组框中将显示设计的弹簧的工作参数,如不符合要求,可修改输入值,再按“计算工作参数”按钮,重新计算,直到符合要求为止。 3.设计符合要求后,按“确定”,系统将弹出图7-18所示的对话框,以下操作同7.2.2.1中的4,5步。 7.2.4扭转弹簧设计 1: 按下图7-11对话框中的扭转弹簧图形按钮,并按“确定”,系统将弹出图7-20所示的对话框。 2.在对话框中输入弹簧的各参数(有些参数可从列表中的标准系列中选取),输入完毕后,可按“<=计算工作参数”按钮,在“弹簧工作参数”组框中将显示设计的弹簧的工作参数,如不符合要求,可修改输入值,再按“<=计算工作参数”按钮,重新计算,直到符合要求为止。 3.设计符合要求后,按“确定”,系统将弹出图7-21所示的对话框. 4: 在对话框的上一排图形按钮中选取所需绘图的类别.再确定是画“主视图”还是画“左视图”,其余操作按屏幕提示进行。 图7-20 图7-21 7.3.圆柱齿轮设计 7.3.1圆柱齿轮典型结构图 点取菜单: 机械设计—〉常用件设计—〉圆柱齿轮典型结构图,弹出如图7-22所示零件库运行对话框。 图7-22 InteCAD提供的圆柱齿轮的设计包括直齿、斜齿两种圆柱齿轮,同时还考虑了变位齿轮情况。 7.3.2齿轮特性参数表、检验公差表 特性表、检验公差表是以组合表格的形式合并而成。 点取菜单: 机械设计—〉常用件设计—〉(圆柱齿轮)特性表、检验公差表,弹出图7-23对话框。 图7-23圆柱齿轮特性参数组合表格输出 左边列表框中是InteCAD可以提供的各种定义选项,右边是用户需要输出到图纸的项目,用鼠标双击左边项目可以加入到右边列表框,双击右边的项目则可以去掉。 “调整向上”、“调整向下”可以将右边选中的项目位置往上或往下调整。 “帮助”可以获得关于该表格的帮助。 按下确定按钮,系统提示: 选取插入基点: 输入表格的插入基点 随即系统弹出图7-24对话框, 图7-24填写组合表格 对图7-24中各项,用户可以根据实际情况直接填写,或者点取“读标准件”按钮,从当前图纸上直接提取7.3.1.中由PDS生成的齿轮包含的有关数据。 用户还可以通过“文件读入”按钮,将设计计算生成的数据或者自己计算产生的数据文件读入进来。 “自动计算”按钮,可以按照系统预先提供的齿轮设计计算文件逐步计算、查表,甚至与用户交互。 注意: 圆柱齿轮的精度等级输入形式,在第I、II、III组精度等级相同时,只输入一个数字,在第I、II、III组精度等级不相同时,需要输入三个数字,并以“—”字符连接,如7-6-6,国标号系统会自动添加上。 7.4.圆锥齿轮设计 7.4.1圆锥齿轮典型结构图 点取菜单: 机械设计—〉常用件设计—〉圆锥齿轮典型结构图,弹出如图7-25所示零件库运行对话框。 InteCAD提供的圆锥齿轮是“不等顶隙收缩齿”圆锥齿轮,且仅适用于高变位直齿圆锥齿轮。 利用此工具进行圆锥齿轮啮合设计时,要考虑到不同结构形式之间的啮合,图7-25提供的八种结构形式能够满足一般用户的需求。 图7-25圆锥齿轮典型结构图 7.4.2齿轮特性参数表、检验公差表 点取菜单: 机械设计—〉常用件设计—〉(圆锥齿轮)特性表、检验公差表,弹出图7-26对话框。 图7-26圆锥齿轮特性参数组合表格输出 注意: 圆锥齿轮的精度等级输入形式,在第I、II、III组精度等级相同时,有两种输入形式: 1)只输入一个数字和一个小写字母,中间用空格分开,如7b(b为最小法向侧隙和法向侧隙种类);2)输入一个数字,接着是最小法向侧隙数值,两者之间用“-”符号分隔,然后输入空格和一个大写字母,如7-400B(400为最小法向侧隙数值,B为法向侧隙公差种类); 在第I、II、III组精度等级不相同时,需要输入三个数字,并以“-”字符连接,然后是一个小写字母和一个大写字母,小写字母前插入空格,字母之间也以空格分隔,如8-7-7cB(c为最小法向侧隙数值,B为法向侧隙公差种类),国标号若没有输入系统会自动添加上。 7.5.带轮典型结构图 点取菜单: 机械设计—〉常用件设计—〉实心带轮典型结构,弹出如图7-27所示零件库运行对话框。 可以看出“实心带轮典型结构”是一个多级库结构形式,腹板带轮典型结构和孔板带轮典型结构同上。 图7-27 7.6.链轮设计 7.6.1链轮典型结构图 点取菜单: 机械设计—〉常用件设计—〉链轮典型结构图,弹出如图7-28所示零件库运行对话框。 InteCAD提供的链轮是最常用的“整体式”结构链轮。 图7-28链轮典型结构图 7.6.2链轮特性参数表、检验公差表 点取菜单: 机械设计—〉常用件设计—〉(链轮)特性表、检验公差表,弹出图7-29对话框。 图7-29链轮特性参数组合表格输出 关于链轮组合表格的提示: 1)若用户要修改已经填写好的表格,用form命令选中表格后,即可修改。 但提示输入中心距时,系统带了偏差,用户输入时仍然按实际中心距输入,计算过程中系统会将偏差自动重新计算加上。 2)组合表格是一个完全开发的系统,用户若发现与自己的标准不符合,可以直接修改相应的IBS设计文件。
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