淺析模塊化軸系結(jié)構(gòu)組裝課件動(dòng)畫項(xiàng)目設(shè)計(jì)

軸系結(jié)構(gòu)是機(jī)械的重要組成部分，也是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的核心教學(xué)內(nèi)容。由于軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題多、實(shí)踐性強(qiáng)、靈活性大，因此既是教師講授的難點(diǎn)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)中最不易掌握的內(nèi)容。

通過機(jī)械系統(tǒng)安裝實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行模塊化軸系結(jié)構(gòu)組裝實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己動(dòng)手，經(jīng)過設(shè)計(jì)、裝配、調(diào)整、拆卸等全過程，不僅可以增強(qiáng)學(xué)生對軸系零部件結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識(shí)，還能幫助學(xué)生深入理解軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軸承組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要領(lǐng)，學(xué)會(huì)由各種傳動(dòng)零件組成的軸系結(jié)構(gòu)的安裝方法，學(xué)會(huì)軸上零件位置和軸承間隙調(diào)整及軸系結(jié)構(gòu)不合理處的修正;并完成模塊化軸系結(jié)構(gòu)組裝課件動(dòng)畫制作;達(dá)到提高設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力的目的。再加上目標(biāo)考核，是一個(gè)以典型設(shè)備實(shí)驗(yàn)裝置為教學(xué)載體，理論與實(shí)踐相結(jié)合的完整項(xiàng)目任務(wù)。

一、實(shí)體裝配

實(shí)體主要裝配過程。利用模塊化軸段組裝階梯軸如圖1，該軸應(yīng)與裝配草圖中軸的結(jié)構(gòu)尺寸一致或盡可能相近。根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配草圖，選擇相應(yīng)的零件實(shí)物，安裝配工藝要求順序裝到軸上，完成軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

檢查軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，并對不合理的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。合理的軸系結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足軸上零件裝拆方便，軸的加工工藝性良好，軸上零件固定(軸向、周向)可靠。

二、CAD軟件裝配

用CAD軟件繪制軸系結(jié)構(gòu)裝配圖見圖2。

三、模塊化軸系結(jié)構(gòu)課件動(dòng)畫制作

將階梯軸按不同的結(jié)構(gòu)要素分解成若干模塊，改變模塊的種類和裝配位置，就能用少量模塊實(shí)現(xiàn)多種結(jié)構(gòu)形式的階梯軸和軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。既能裝配出合理結(jié)構(gòu)，也能裝配出不合理的結(jié)構(gòu)。然后在根據(jù)Solidworks 的特點(diǎn)，直接使用三維實(shí)體零件進(jìn)行仿真裝配，且能動(dòng)態(tài)地觀察可運(yùn)動(dòng)零部件的運(yùn)動(dòng)情況，動(dòng)態(tài)地檢查裝配是否合理、是否有碰撞的情 況出現(xiàn)，就可以完成項(xiàng)目要求了。用Solidworks繪制典型組裝零件。如:模塊化軸段、齒輪、帶輪、模塊化軸段聯(lián)接螺栓、軸承端蓋和機(jī)架等如圖3所示。

四、完成實(shí)體裝配

工程上的產(chǎn)品一般都是由許多零件組合而成，將不同的零件組合成大型器件的過程稱為裝配。在現(xiàn)代CAD設(shè)計(jì)中，裝配已經(jīng)不局限于將零件在物理層次上進(jìn)行簡單的結(jié)合，CAD裝配已經(jīng)衍生出了很多實(shí)用的功能，如運(yùn)動(dòng)分析、干涉檢查、自頂向下關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)等。在SolidWorks中，可以生成裝配體爆炸視圖，實(shí)時(shí)移動(dòng)零部件，分析截面等等。通過這些高效的工作方式，能夠使設(shè)計(jì)人員減少設(shè)計(jì)時(shí)間，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。裝配體的設(shè)計(jì)流程，包括零件的插入、零件空間位置的調(diào)整、零件之間約束的添加、對裝配體的分析以及動(dòng)態(tài)裝配演示可以在SolidWorks軟件使用中完成。如圖4所示。

本文應(yīng)用SolidWorks軟件對軸系結(jié)構(gòu)組裝進(jìn)行了動(dòng)畫設(shè)計(jì)，更好地適用以強(qiáng)化學(xué)生的職業(yè)能力為依據(jù)，以項(xiàng)目任務(wù)為線索，以學(xué)生為中心，在教師的組織和引導(dǎo)下自主學(xué)習(xí)的課程模式。

(作者單位:北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院)