机械产品三维设计

本书利用三维软件SOLIDWORKS对从动轮组进行详细设计，培养学生利用三维设计软件进行机械产品设计的能力。本书将机械产品分解为不同的情景，并总结归纳出完成每个情景的典型工作任务，共设计了14个情景。本书主要包括软件简要介绍、各零件三维模型造型、工程详图设计、从动轮的组装配置及总图详图设计，同时考虑机械设计的完整性，在进阶部分加入焊接件、曲面、有限元分析、运动仿真等内容，满足不同层次学习者的需求。本书以实际工程项目设计为主线，融入编者多年工程项目设计经验总结。 本书既适合作为高等职业院校机械类专业的教材，也可作为工程技术人员和机械设计师的参考书籍。 为方便教学，本书配套电子课件、课后习题答案、模拟试卷及答案、微课视频（以二维码形式嵌入）等教学资源，凡选用本书作为授课教材的老师，均可通过QQ（2314073523）咨询。

职业院校教师

前言 二维码索引 第一部分　基础部分 情景1　知识准备 2 1.1　SOLIDWORKS软件简介 2 1.2　SOLIDWORKS软件启动与文件管理 3 1.2.1　SOLIDWORKS软件启动 3 1.2.2　SOLIDWORKS软件操作特点 3 1.2.3　SOLIDWORKS软件文件管理 4 1.3　SOLIDWORKS软件建模基础知识 6 1.3.1　基于特征的零件建模概述 6 1.3.2　三维设计的基本概念 7 1.3.3　设计过程 7 1.3.4　参考几何体 8 1.3.5　鼠标和快捷键 10 1.4　机械设计基础 11 1.4.1　材料 11 1.4.2　机械设计相关要求 12 1.4.3　图纸幅面和格式 14 1.4.4　尺寸与几何公差 14 1.4.5　表面粗糙度 16 1.4.6　从动轮介绍 16 习题 16 情景2　从动轮垫板设计 17 2.1　垫板的设计图 17 2.2　新建模型 17 2.3　草图绘制 18 2.4　拉伸凸台特征 22 2.5　拉伸切除特征 23 2.6　倒角特征 24 2.7　零件的保存与属性编辑 25 2.8　垫板工程图 26 2.8.1　选择图纸格式 26 2.8.2　插入零件模型 28 2.8.3　断裂视图 31 2.8.4　中心线 32 2.8.5　剖视图 32 2.8.6　尺寸标注 33 2.8.7　表面粗糙度标注 36 2.8.8　标题栏 37 2.8.9　工程图转换成PDF格式 37 习题 40 情景3　从动轮端盖设计 41 3.1　端盖的设计图 41 3.2　草图绘制 42 3.3　旋转凸台特征 44 3.4　圆角与倒角特征 45 3.5　旋转阵列特征 46 3.6　工程图 49 习题 55 情景4　从动轮轴套设计 56 4.1　轴套的设计图 56 4.2　草图绘制 56 4.3　旋转凸台特征 58 4.4　工程图 61 习题 65 情景5　从动轮车轮设计 66 5.1　车轮的设计图 66 5.2　草图绘制 67 5.3　旋转特征 69 5.4　键槽 70 5.5　倒角特征 73 5.6　工程图 74 5.6.1　剖视图 75 5.6.2　尺寸标注 76 5.6.3　注释 76 5.6.4　几何公差标注 78 5.6.5　输出图样 79 习题 81 情景6　从动轮轴设计 82 6.1　轴的设计图 82 6.2　轴的结构设计 82 6.3　草图绘制 84 6.4　退刀槽 86 6.5　键槽 87 6.6　倒角与圆角特性 89 6.7　镜像特征 90 6.8　工程图 93 6.8.1　调整主视图 93 6.8.2　图纸比例 93 6.8.3　剖视图 94 6.8.4　设计顺序的修改 95 6.8.5　局部视图 98 6.8.6　尺寸标注 99 6.8.7　输出图样 100 习题 103 情景7　从动轮角型轴承座设计 105 7.1　轴承座的类型 105 7.2　角型轴承座的设计图 106 7.3　三维建模 106 7.3.1　拉伸实体 106 7.3.2　旋转实体 109 7.3.3　圆周阵列螺栓孔 112 7.3.4　添加异型孔 114 7.3.5　添加参考几何体 115 7.3.6　添加注油嘴 116 7.3.7　圆角与倒角 117 7.3.8　设置属性并保存 117 7.4　工程图 119 7.4.1　图形显示样式 119 7.4.2　剖视图 120 7.4.3　局部剖视图 122 7.4.4　模型修改 123 7.4.5　尺寸标注 123 7.4.6　公差配合 126 7.4.7　向视图 127 习题 131 情景8　从动轮透盖设计 132 8.1　透盖的设计图 132 8.2　三维建模 133 8.3　工程图 135 习题 141 情景9　从动轮装配 142 9.1　引言 142 9.2　新建装配体 142 9.3　固定第一个零件 144 9.4　装配 146 9.4.1　键安装 146 9.4.2　车轮安装 149 9.4.3　轴套安装 150 9.4.4　轴承安装 151 9.4.5　轴承座安装 152 9.4.6　透盖安装 153 9.4.7　止动垫圈与圆螺母安装 155 9.4.8　端盖安装 157 9.4.9　垫板安装 158 9.4.10　调整垫片安装 158 9.4.11　螺栓、螺母安装 160 9.4.12　油嘴安装 162 9.4.13　镜像实体 163 9.5　装配体测量与干涉检查 165 9.6　装配体的爆炸图 167 9.7　工程图 168 9.7.1　三视图 168 9.7.2　全剖视图 172 9.7.3　模型再修改 174 9.7.4　材料明细表 175 9.7.5　尺寸标注 178 9.7.6　零件序号标注 178 9.7.7　调整剖面线 181 9.7.8　技术要求 182 9.7.9　打包与保存 182 9.7.10　输出图样 184 习题 184 第二部分　进阶部分 情景10　焊接件设计 188 10.1　焊接支座的设计 189 10.1.1　底板 190 10.1.2　套筒支座 191 10.1.3　立板 191 10.1.4　加强筋/肋 192 10.1.5　焊件切割清单 193 10.1.6　线性阵列 195 10.1.7　支座工程图 195 10.2　料仓的设计 197 10.2.1　仓体 198 10.2.2　仓盖 203 10.2.3　焊接清单 205 10.2.4　工程图 206 习题 211 情景11　曲面模型设计 216 11.1　创建曲面 216 11.1.1　旋转曲面 216 11.1.2　放样曲面 217 11.1.3　曲面镜像 219 11.2　编辑曲面 219 11.3　实体化曲面 220 11.4　修饰曲面 221 11.4.1　添加圆角 221 11.4.2　抽壳 223 11.4.3　拉伸凸台 223 11.4.4　拉伸切除 223 11.4.5　添加倒角 224 11.5　创建标记 224 11.5.1　创建曲线 224 11.5.2　创建特征 225 习题 227 情景12　有限元分析 228 12.1　从动轮轴有限元分析 228 12.1.1　处理几何模型 228 12.1.2　建立分析算例 230 12.1.3　设置材料参数 231 12.1.4　设置约束关系 231 12.1.5　添加载荷 232 12.1.6　划分网格并计算 233 12.1.7　分析结果 235 12.2　散热片温度场分析 236 12.2.1　建模 236 12.2.2　建立分析算例 237 12.2.3　建立约束并施加载荷 238 12.2.4　划分网格并运行 238 12.2.5　观察结果 239 12.3　陶瓷芯片温度场分析 240 12.3.1　建模 240 12.3.2　建立分析算例 240 12.3.3　建立约束并施加载荷 241 12.3.4　划分网格并运行 244 12.3.5　观察结果 244 习题 246 情景13　运动仿真 247 13.1　曲柄摇杆机构建模与仿真 247 13.1.1　绘制机构简图 247 13.1.2　自顶向下建模 248 13.1.3　装配模型 250 13.1.4　机构运动学仿真分析 253 13.1.5　机构动力学仿真分析 255 13.2　复合轮系运动仿真 256 13.2.1　轮系结构及构件 256 13.2.2　装配锥齿轮 260 13.2.3　装配外啮合圆柱齿轮 267 13.2.4　装配内啮合圆柱齿轮 269 13.2.5　圆周阵列行星轮 271 13.2.6　装配行星架 271 13.2.7　复合轮系运动分析 274 习题 275 情景14　交互式动画制作 276 14.1　SOLIDWORKS Composer概述 276 14.1.1　用户界面介绍 276 14.1.2　文件格式 277 14.2　爆炸图和矢量图 277 14.2.1　爆炸图制作 277 14.2.2　BOM（材料清单）表格设置 278 14.2.3　矢量图设置 278 14.2.4　实例—从动轮组爆炸图制作 278 14.3　动画制作 287 14.3.1　时间轴面板定义 287 14.3.2　事件定义 288 14.3.3　发布交互格式 289 14.3.4　实例—轴上零件拆解与装配 动画制作 290 习题 295 参考文献 296