项目二 圆锥滚子轴承
任务引入
本项目绘制如图7-44所示圆锥滚子轴承。
【任务说明】
滚动轴承依靠其主要元件间的滚动接触来支撑转动或摆动零件，其相对运动表面间的摩擦是滚动摩擦。滚动轴承的基本结构如图7-45所示。
【知识点、技能点】
（1）掌握螺纹类零件的造型方法。
（2）熟练运用螺纹命令来创建螺纹特征。
图7-44 圆锥滚子轴承
图7-45 滚动轴承的基本结构
1—外圈；2—内圈；3—滚珠；4—支架
任务分析
轴承各个组成件的结构多为中心对称，所以可以广泛采用旋转特征创建模型。首先绘制轴承的草图，然后分别旋转草图创建轴承的内外圈，最后创建滚珠，完成轴承的创建。
图7-46 “移动对象”对话框
相关知识
选择菜单栏中的“编辑”→“移动对象”命令，打开如图7-46所示的“移动对象”对话框。
（1）运动：包括距离、角度、点之间的距离、径向距离、点到点、根据三点旋转、将轴与矢量对齐、CSYS到CSYS和动态。
①距离：是指将选择对象由原来的位置到新的位置所移动的距离。
②点到点：用户可以选择参考点和目标点，则这两个点之间的距离与由参考点指向目标点的方向将决定对象的平移方向和距离。
③根据三点旋转：提供三个位于同一个平面内且垂直于矢量轴的参考点，让对象围绕旋转中心，按照这三个点同旋转中心连线形成的角度逆时针旋转。
④将轴与矢量对齐：将对象绕参考点从一个轴向另外一个轴旋转一定的角度。选择起始轴，然后确定终止轴，这两个轴决定了旋转角度的方向。此时用户可以清楚地看到两个矢量的箭头，而且这两个箭头首先出现在选择轴上，当单击“确定”按钮以后，该箭头就平移到参考点。
⑤动态：用于将选取的对象，相对于参考坐标系中的位置和方位移动（或复制）到目标坐标系中，使建立的新对象的位置和方位相对于目标坐标系保持不变。
（2）结果
①移动原先的：该选项用于移动对象，即变换后，将源对象从其原来的位置移动到由变换参数所指定的新位置。
②复制原先的：用于复制对象，即变换后，将源对象从其原来的位置复制到由变换参数所指定的新位置。对于依赖其他父对象而建立的对象，复制后的新对象中数据关联信息将会丢失，即它不再依赖于任何对象而独立存在。
③非关联副本数：用于复制多个对象。按指定的变换参数和拷贝个数在新位置复制源对象的多个拷贝。
任务实施
1.新建文件
选择菜单中的“文件”→“新建”命令，或者单击“标准”工具栏中的“新建”按钮
，打开“新建”对话框，在“模板”列表框中选择“模型”，输入“zhoucheng”，单击“确定”按钮，进入UG建模环境。
2.绘制草图
（1）选择菜单中的“插入”→“任务环境中的草图”命令，系统弹出“创建草图”对话框，选择XC-YC平面为工作平面绘制草图。
（2）选择菜单中的“插入”→“基准/点”→“点”命令，系统将弹出“点”对话框，如图7-47所示。在该对话框中输入要创建的点的坐标。此处共创建7个点，其坐标分别为：点1（0，50，0），点2（18，50，0），点3（0，42.05，0），点4（1.75，33.125，0），点5（22.75，38.75，0），点6（1.75，27.5，0），点7（22.75，27.5，0），如图7-48所示。
图7-47 “点”对话框
图7-48 创建的7个点
（3）选择菜单中的“插入”→“曲线”→“直线”命令，分别连接点1和点2、点1和点3、点4和点6、点6和点7、点7和点5，结果如图7-49所示。继续建立直线：选择点3作为直线的起点，建立直线与XC轴成15°，直线的长度只要超过连接点1和点2生成的直线即可。结果如图7-50所示。
（4）选择菜单中的“插入”→“来自曲线集的曲线”→“派生直线”命令，选择刚创建的直线为参考直线，并设偏置值为“-5.625”生成派生直线，如图7-51所示。再创建一条派生直线，偏置值也是“-5.625”，如图7-52所示。
图7-49 连接而成的直线
图7-50 创建的直线
图7-51 创建派生直线（一）
图7-52 创建派生直线（二）
注意
偏置时的偏置值也有可能是5.625，只要能得到图7-51所示结果即可。
（5）选择菜单中的“插入”→“曲线”→“直线”命令，创建一条直线，该直线平行于YC轴，并且距YC轴的距离为11.375，长度能穿过刚刚新建的第一条派生直线即可，如图7-53所示。
（6）选择菜单中的“插入”→“基准/点”→“点”命令，在系统弹出的“点”对话框中选择
，然后选择直线2和直线4，求出它们的交点。
（7）选择菜单中的“编辑”→“曲线”→“快速修剪”命令，将图7-54所示的直线2和直线4裁剪掉，如图7-53所示，图中的点为刚创建直线2和直线4的交点8。
图7-53 新建平行于YC轴的直线
图7-54 创建图直线2和4的交点8
（8）选择菜单中的“插入”→“曲线”→“直线”命令，选择第（7）步中建立的点8，移动鼠标，当系统出现如图7-55（a）所示的情形时，表示该直线与图7-53所示的直线3平行，设定该直线长度为“7”并回车。
（9）然后再另外一个方向也创造一条直线平行于图7-54所示的直线3，长度为“7”，如图7-55（b）所示。
图7-55 创建直线（一）
（10）继续建立直线：以刚创建的直线的端点为起点，创建两条直线与图7-52中所示的直线1垂直，长度能穿过直线1即可，如图7-56所示。
图7-56 创建直线（二）
（11）选择菜单中的“编辑”→“曲线”→“快速延伸”命令，将刚刚创建的两条直线延伸至直线3，如图7-57所示。
（12）选择菜单中的“插入”→“曲线”→“直线”命令，直线以图7-48和图7-50所示的点4为起点，并且与XC轴平行，长度能穿过刚刚快速延伸得到的直线即可，如图7-58（a）所示。然后以点5为起点，再创建一条直线与XC轴平行，长度也是能穿过刚刚快速延伸得到的直线即可，如图7-58（b）所示。
图7-57 延伸直线
（13）选择菜单中的“编辑”→“曲线”→“快速修剪”命令，对草图进行修剪，结果如图7-59所示。
（14）选择菜单中的“插入”→“曲线”→“直线”命令，以图7-48和图7-50中所示的点2为起点，创建直线与XC轴垂直，长度能穿过图7-52中所示直线1即可，如图7-60所示。
图7-58 创建直线（三）
(https://www.daowen.com)
图7-59 裁减后的草图
（15）继续建立直线：以图7-60中所示的点9与点10为起点和终点建立直线，为建立轴承的滚珠做准备。
（16）选择菜单中的“编辑”→“曲线”→“快速修剪”命令，对草图进行修剪，结果如图7-61所示。
图7-60 创建直线（四）
图7-61 修剪后的草图
注意
在原来直线1的位置上现在有两条直线，一条为轴承外环上的线，一条为创建轴承滚珠的线，如图7-62所示。
图7-62 原直线1位置上的两条直线
（17）单击“草图”工具栏上的“完成草图”按钮
，退出草图模式，进入建模模式。
3.创建轴承内圈
（1）选择菜单栏中的“插入”→“设计特征”→“回转”命令，或者单击“特征”工具栏中的“回转”按钮
，系统弹出“回转”对话框，如图7-63所示。
（2）将选择条上的“自动判断曲线”设置为“相连曲线”，选择轴承的内圈曲线为旋转截面。
（3）在指定矢量下拉列表中选择XC方向作为回转方向。
（4）单击“点构造器”按钮
，系统弹出“点”对话框，如图7-64所示，在该对话框中输入（0，0，0）作为回转参考点。
图7-63 “回转”对话框
图7-64 “点”对话框
（5）设置回转体的开始与结束角度分别设为“0”和“360”，单击“确定”按钮完成回转操作，生成圆锥滚子轴承的内圈，如图7-65所示。
4.创建轴承外圈
（1）选择菜单栏中的“插入”→“设计特征”→“回转”命令，或者单击“特征”工具栏中的“回转”按钮
，重复上一步中的操作方法，建立圆锥滚子轴承的外圈。回转曲线选择如图7-66所示的曲线，其他参数完全相同。
注意
选择图7-66所示的曲线时，注意选择在图7-55中提到的较长的那条直线。
图7-65 轴承内环生成结果
图7-66 选择的曲线
（2）生成轴承的外环结果如图7-67所示。
5.倒圆角处理
（1）选择菜单栏中的“插入”→“细节特征”→“边倒圆”命令，或单击“特征”工具栏中的“边倒圆”按钮
，系统弹出“边倒圆”对话框，如图7-68所示。
图7-67 轴承外环生成结果
图7-68 “边倒圆”对话框
（2）在“半径”文本框中输入边缘圆角的半径为“2”。
（3）选择需要边缘角的边。
（4）单击“应用”按钮即完成边缘圆角。
（5）采用相同的方法创建其他圆角，如图7-69所示。其中圆角1的半径为2，圆角2的半径1.5，圆角3的半径为0.8。
图7-69 边缘圆角图
注意
边缘圆角也可以在草图模式下，选择“插入”→“圆角”下拉菜单或者单击图标
，先对草图进行倒角，然后在建模模式下通过回转直接生成。
6.创建滚珠
（1）选择菜单栏中的“插入”→“设计特征”→“回转”命令，或者单击“特征”工具栏中的“回转”按钮
，系统弹出“回转”对话框。
（2）选择如图7-70所示的曲线作为回转操作的曲线。
（3）选择如图7-71中箭头所在的直线作为回转体的参考矢量。
（4）其他采用默认设置，单击“确定”按钮，生成的轴承滚珠结果如图7-72所示。
图7-70 选择的曲线
图7-71 回转体的参考矢量
图7-72 生成的滚珠
7.旋转坐标系
（1）选择菜单栏中的“格式”→“WCS”→“旋转”命令，系统弹出“旋转WCS绕…”对话框，如图7-73所示。
（2）选择
，C输入角度“90”，单击“确定”按钮，即在YC轴不变的情况下，XC坐标轴向ZC坐标轴旋转90°。
8.阵列滚珠
（1）选择菜单栏中的“编辑”→“移动对象”命令，系统弹出“移动对象”对话框，如图7-74所示。
（2）选择生成的滚珠为移动对象。
（3）在变换选项栏的运动下拉列表中选择“角度”选项。
图7-73 “旋转工作坐标系”对话框
图7-74 “移动对象”对话框
（4）在指定矢量下拉列表中选择“ZC”轴，单击指定轴点按钮，系统弹出“点”对话框，选择回转中心为原点。
（5）单击“复制原先的”单选按钮，在“非关联副本数”中输入“19”。单击“确定”按钮，生成所有的滚珠。结果如图7-75所示。
图7-75 圆锥滚子轴
