6.12  装配设计范例——轴承的设计

6.12 装配设计范例——轴承的设计

范例概述：

本范例详细讲解了轴承的创建和装配过程：首先是创建轴承的内环、卡环及滚珠，它们分别生成一个模型文件，然后装配模型，并在装配体中创建零件模型。其中，在创建外环时运用到“在装配体中创建零件模型”的方法。装配组件模型如图6.12.1所示。

Stage1.创建零件模型——轴承内环

下面将介绍轴承内环的设计过程，如图6.12.2所示。

图6.12.1 轴承设计

图6.12.2 轴承内环

Step1.新建文件。选择下拉菜单命令，系统弹出“新建”对话框。在选项卡的区域中选取模板类型为，在文本框中输入文件名称bearing_in，单击按钮，进入建模环境。

Step2.创建图6.12.3所示的回转特征1。

（1）选择命令。选择命令（或单击按钮），系统弹出“回转”对话框。

（2）定义回转特征截面。

①单击区域中的按钮，系统弹出“创建草图”对话框。

②定义草图平面。选取YC-XC基准平面为草图平面，单击按钮。

③进入草图环境，绘制图6.12.4所示的截面草图。

④选择下拉菜单命令（或单击按钮），退出草图环境。

（3）定义回转轴。在绘图区中选取YC基准轴为回转轴。

（4）定义回转角度。在“回转”对话框的区域中的下拉列表中选择选项，在其下的文本框中输入值0.0，在下拉列表中选择选项，在其下的文本框中输入值360.0，其他采用系统默认设置。

（5）单击按钮，完成回转特征1的创建。

图6.12.3 回转特征1

图6.12.4 截面草图

Step3.将对象移动至图层并隐藏。

（1）定义要移动的对象。选择下拉菜单命令，系统弹出“类选择”对话框。

（2）在区域中单击按钮，系统弹出“根据类型选择”对话框，在此对话框中选择选项，单击对话框中的按钮，系统再次弹出“类选择”对话框。

（3）单击选项后的按钮，单击按钮，此时系统弹出“图层移动”对话框，在文本框中选择输入值2.0，单击按钮。

（4）选择下拉菜单命令，弹出“图层设置”对话框，在区域的列表框中单击的+号，取消选中复选项。单击按钮，完成对象的隐藏。

Step4.编辑对象的显示。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“类选择”对话框。

（2）定义显示对象。单击Step2所创建的回转特征，单击按钮，系统弹出“编辑对象显示”对话框。

（3）修改对象的显示属性。单击后的选项，系统弹出“颜色”对话框，在区域的文本框中输入值168，定义颜色为褐色。单击按钮，返回至“编辑对象显示”对话框。

（4）单击按钮，完成编辑对象显示的操作。

Step5.保存零件模型。选择下拉菜单命令，即可保存零件模型。

Stage2.创建零件模型——轴承卡环

下面将介绍轴承卡环的设计过程，模型零件及相应的模型树，如图6.12.5所示。

Step1.新建文件。选择下拉菜单命令，系统弹出“新建”对话框。在选项卡的区域中选取模板类型为，在文本框中输入文件名称bearing_ring，单击按钮，进入建模环境。

Step2.创建图6.12.6所示的回转特征2。

（1）选择命令。选择命令（或单击按钮），系统弹出“回转”对话框。

图6.12.5 零件模型及模型树

（2）定义回转特征截面。

①单击区域中的按钮，系统弹出“创建草图”对话框。

②定义草图平面。选取YC-XC基准平面为草图平面，单击按钮。

③进入草图环境，绘制图6.12.7所示的截面草图。

④选择下拉菜单命令（或单击按钮），退出草图环境。

（3）定义回转轴。在绘图区中选取YC基准轴为回转轴。

（4）定义回转角度。在“回转”对话框区域的下拉列表中选择选项，并在其下的文本框中输入值0.0，在下拉列表中选择选项，并在其下的文本框中输入值360.0，其他采用系统默认设置。

（5）单击按钮，完成回转特征2的创建。

图6.12.6 回转特征2

图6.12.7 截面草图

Step3.创建图6.12.8所示的拉伸特征。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“拉伸”对话框。

（2）单击“拉伸”对话框中的“绘制截面”按钮，系统弹出“创建草图”对话框。

①定义草图平面。单击按钮，选取YC-XC基准平面为草图平面，单击按钮。

②进入草图环境，绘制图6.12.9所示的截面草图。

③选择下拉菜单命令（或单击按钮），退出草图环境。

（3）定义拉伸开始值和终点值。在“拉伸”对话框区域的下拉列表中选择选项，并在其下的文本框中输入值0.0；在区域的下拉列表中选择选项，采用系统默认方向；在区域中选择选项，采用系统默认的求差对象。

（4）单击按钮，完成拉伸特征的创建。

Step4.创建图6.12.10所示的阵列特征1。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“实例”对话框（一）。

（2）定义阵列类型。在“实例”对话框（一）中单击按钮，系统弹出“实例”对话框（二）。

（3）定义阵列特征。在模型树中选取Step3所创建的拉伸特征，单击按钮，系统弹出“实例”对话框（三）。

（4）在“实例”对话框（三）中，选中区域中的单选项，在文本框中输入值12，并在文本框输入值30.0，单击按钮，系统弹出“实例”对话框（四）。

（5）单击按钮后在图形区选取YC基准轴，系统弹出“创建实例”对话框。

（6）单击“创建实例”对话框中的按钮，完成阵例特征1的创建，同时系统弹出“实例”对话框（一），单击按钮关闭该对话框。

图6.12.8 拉伸特征

图6.12.9 截面草图

图6.12.10 阵列特征1

Step5.将对象移动至图层并隐藏。

（1）定义要移动的对象。选择下拉菜单命令，系统弹出“类选择”对话框。

（2）在区域中单击按钮，系统弹出“根据类型选择”对话框，在此对话框中选择选项，单击对话框中的按钮，系统弹出“类选择”对话框。

（3）单击选项后的按钮，单击按钮，此时系统弹出“图层移动”对话框，在文本框中输入值2，单击按钮。

（4）选择下拉菜单命令，弹出“图层设置”对话框，在区域的列表框中单击的+号，取消选中复选项。单击按钮，完成对象的隐藏。

Step6.编辑对象的显示。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“类选择”对话框。

（2）定义显示对象。单击Step2所创建的回转特征2，单击按钮，系统弹出“编辑对象显示”对话框。

（3）修改对象的显示属性。单击后的选项，系统弹出“颜色”对话框，在区域的文本框中输入值138，定义颜色为绿色。单击按钮，系统返回至“编辑对象显示”对话框。

（4）单击按钮，完成编辑对象显示的操作。

Step7.保存零件模型。选择下拉菜单命令，即可保存零件模型。

Stage3.创建零件模型——轴承滚珠

Step1.新建文件。选择下拉菜单命令，系统弹出“新建”对话框。在选项卡的区域中选取模板类型为，在文本框中输入文件名称ball，单击按钮，进入建模环境。

Step2.创建图6.12.11所示的球特征。

图6.12.11 球特征

（1）选择命令。选择命令（或单击按钮），系统弹出“球”对话框。

（2）定义球直径。在文本框中输入值9.0。

（3）定义球心。选取坐标原点（0，0，0）为球心点。

（4）单击按钮，完成球体特征的创建。

Step3.编辑对象的隐藏。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“类选择”对话框。

（2）在区域中单击按钮，系统弹出“根据类型选择”对话框，在此对话框中选择选项，单击对话框中的按钮，系统弹出“类选择”对话框。

（3）完成隐藏操作。单击对话框中的按钮，完成对设置对象的隐藏。

Step4.编辑对象的显示。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“类选择”对话框。

（2）定义显示对象。单击Step2所创建的球特征，单击按钮，系统弹出“编辑对象显示”对话框。

（3）修改对象的显示属性。单击后的选项，系统弹出“颜色”对话框，在区域的文本框中输入值155，定义颜色为红色。单击按钮，返回至“编辑对象显示”对话框。

（4）单击按钮，完成编辑对象显示的操作。

Step5.保存零件模型。选择下拉菜单命令，即可保存零件模型。

Stage4.装配模型

Step1.新建文件。选择下拉菜单命令，系统弹出“新建”对话框。在选项卡的区域中选取模板类型为，在文本框中输入文件名称bearing_asm，单击按钮，进入装配环境。

Step2.添加图6.12.12所示的轴承内环。

（1）添加部件。在“添加组件”对话框的区域中单击按钮，在弹出的“部件名”对话框中选择文件bearing_in.prt，单击按钮，系统返回到“添加组件”对话框。

（2）选择定位方式。在区域中的下拉列表中选择选项，单击按钮，此时轴承内环已被添加到装配文件中。

Step3.添加图6.12.13所示的轴承卡环并定位。

（1）添加部件。选择下拉菜单命令，系统弹出“添加组件”对话框，在“添加组件”对话框的区域中单击按钮，在弹出的“部件名”对话框中选择文件bearing_ring.prt，单击按钮，系统返回到“添加组件”对话框。

图6.12.12 添加轴承内环

图6.12.13 添加轴承卡环

（2）选择定位方式。在区域中的下拉列表中选择选项，单击按钮，此时轴承卡环已被添加到装配文件中。

Step4.添加图6.12.14所示的轴承滚珠并定位。

（1）添加部件。选择下拉菜单命令，系统弹出“添加组件”对话框，在“添加组件”对话框的区域中单击按钮，在弹出的“部件名”对话框中选择文件ball.prt，单击按钮，系统返回到“添加组件”对话框。

（2）选择定位方式。在区域下拉列表中选择选项，在区域中的下拉列表中选择选项，单击按钮，系统弹出“点”对话框。在文本框中输入值0.0，在文本框中输入值0.0，在文本框中输入值28.0，单击按钮，此时轴承滚珠已被添加到装配文件中。

Step5.创建图6.12.15所示的阵列特征2。

（1）选择下拉菜单命令，系统弹出“类选择”对话框。

（2）定义阵列特征。在绘图区选取Step4所添加的轴承滚珠，单击按钮，系统弹出“创建组件阵列”对话框。

（3）定义阵列参数。在弹出的“创建组件阵列”对话框中的选项组中选择单选项，单击按钮，在系统弹出的“创建圆形阵列”对话框中选择单选项，在绘图区选取图6.12.16所示的圆柱面，在对话框的文本框中输入值12，在文本框中输入值30.0，单击按钮，完成阵列特征2的创建。

图6.12.14 添加轴承滚珠

图6.12.15 阵列特征2

图6.12.16 选取圆柱面

Stage5.在装配体中创建轴承外环

下面将介绍轴承外环的创建过程，模型零件及相应的模型树，如图6.12.17所示。

Step1.添加部件。选择下拉菜单命令，在弹出的“新组件文件”对话框选项卡的区域中选取模板类型为，输入文件名称bearing_out，单击对话框中的按钮。在弹出“新建組件”对话框中单击按钮。

图6.12.17 轴承外环特征

Step2.单击右边资源工具条中的“装配导航器”按钮，右击装配导航器中的选项，在弹出的快捷菜单中选择，然后选择下拉菜单命令，进入建模环境。

Step3.创建图6.12.18所示的回转特征3。

（1）选择命令。选择命令（或单击按钮），系统弹出“回转”对话框。

（2）定义回转特征截面。

①单击区域中的按钮，系统弹出“创建草图”对话框。

②定义草图平面。选取YC-XC基准平面为草图平面，单击按钮。

③进入草图环境，绘制图6.12.19所示的截面草图。

④选择下拉菜单命令（或单击按钮），退出草图环境。

（3）定义回转轴。在绘图区域中选取基准轴YC为回转轴。

（4）定义回转角度。在“回转”对话框的区域中的下拉列表中选择选项，并在其下的文本框中输入值0.0，在下拉列表中选择选项，并在其下的文本框中输入值360.0，其他采用系统默认设置。

（5）单击按钮，完成回转特征的创建。

图6.12.18 回转特征3

图6.12.19 截面草图

Step4.转换成工作部件。单击右边资源工具条中的“装配导航器”按钮，在装配导航器中的部件上右击，在弹出的快捷菜单中选择命令，将其设置为工作部件。

Step5.编辑对象的显示。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“类选择”对话框。

（2）定义显示对象。在绘图区选取Step3所创建的回转特征3，单击按钮，系统弹出“编辑对象显示”对话框。

（3）修改对象的显示属性。单击后的选项，系统弹出“颜色”对话框，在区域的文本框中输入值83，定义颜色为浅褐色。单击按钮，返回至“编辑对象显示”对话框。

（4）单击按钮，完成编辑对象显示的操作。

Step6.保存零件模型。选择下拉菜单命令，即可保存零件模型。