基于自顶向下技术的轴承设计研究.pdf

第 卷“ 第 期“ 年 /16 “4 “87 “ “ -./ 20.3 1616 基于自顶向下技术的轴承设计研究 张继春“ 罗念宁 （哈尔滨工业大学汽车工程学院， 威海 ,） 摘要“ 骨架模型是 ;4A BCD 中自顶向下设计产品的重要工具。论述采用骨架模型进行产品设计的基本步骤， 然后介 绍骨架模型应用于轴承设计的详细步骤， 为实现产品的多样化和系列化设计提供了设计技巧和依据。 关键词“ 自顶向下“ “ 骨架“ “ 轴承 中图法分类号“ 2’ ； “ “ “ 文献标识码“ E 年 ’ 月 ’ 日收到 第一作者简介 张继春，男，（’* F ） ， 讲师， 博士生； 研究方向 汽车及发动机现代设计、 分析方法。GH.I37J K/18 .4L .1。 “ “ 日益激烈的市场竞争， 使得产品的多样化设计 越来越重要。如果能够加快轴承系列化和多样化 的开发周期， 将会降低企业设计成本， 提高企业的 竞争力和应变市场的能力。 ;4A BCD 是美国 2M 公司开发的 MNOA MNA MN 软件系统， 广泛应用于机械、 模具、 工业设 计、 汽车、 航天、 玩具等行业。;4A BCD 软件有 多种工具可以完成产品的变形设计， 这些工具包括 P8L/57 28I、 ;46;8L 等， 这些工具所作用的仅仅是特 征的参数和尺寸等， 并不是从根本上实现变形设计， 或者说不是完整的产品变形设计。骨架是 ;4A BCD 软件中的一个非常重要的工具， 可以实现产 品结构的定义、 整个产品的设计和产品的设计变更 等 ［’， ］， 本文采用这一工具进行轴承的设计。 “ 骨架模型的概念 产品骨架模型 ［］反映产品的功能需求和几何 特征， 并能实现不同层次抽象信息的统一表达， 而 且还含有构成产品的各个子模块之间的拓扑关系， 它是整个产品自顶向下设计展开过程的核心， 是各 个子装配之间相互联系的中间桥梁和纽带， 能够实 现产品在设计过程中信息的传递、 共享、 继承和 变更。 对于一个产品设计来说， 骨架就是产品装配的构 架， 产品的装配应该按照骨架模型装配。先设计骨 架， 有了骨架， 产品的结构、 大小和尺寸就由骨架确定 了， 此时在骨架上装上各个零部件， 装配也就完成了。 “ 基于骨架模型设计产品的步骤 “ 创建骨架模型 骨架模型主要是确立产品中所包含的各个约 束， 这些约束包括确定零部件之间位置的装配约束 关系、 功能上运动行为的约束， 以及对重要零部件 的主要面的形状的约束。产品的骨架模型由约束 产品位置的基准点、 基准轴、 基准线、 基准面、 基准 坐标系和约束产品零件的形状的曲线、 曲面所构 成。产品的骨架模型是确定产品总装图中各部件 及主要零件位置及整机的主要外形轮廓的依据。 “ 实现骨架模型在三维空间中的映射， 完成各零 部件的详细设计 “ “ 实现骨架模型在三维空间中的映射即根据总 骨架模型输出与各个零件部件相关的设计要求， 即 在与此零件相关的骨架的约束之下， 通过具体的各 种面及体的生成命令， 把零部件的结构逐步细化。 零件细节设计完成后不需再做额外的装配， 因为这 些零件及子装配件是在装配关系中以共同的基准 和顶层骨架来完成的。 “ 变更骨架模型信息， 实现产品的变型和系列 设计 “ “ 为了更好地适应市场个性化的要求， 可以把某 个零配件划分为一个可变模块。通过改变决定此 模块的顶层基本骨架模型的有关约束来改变其形 状和位置。通过调整顶层骨架模型来实现产品的 变型设计。由于不再从基本的零件开始建模， 只须 改变顶层相关的骨架， 在系统再生后， 修改信息就 会自动传递到有关的零件中， 从而使这种方法比用 其它方法实现变型设计更加方便、 有效、 迅速。 “ 基于骨架模型的轴承设计过程 （） 在 ） 通过 9，8’/’ ABCD） ［45606］ E 1F83852 62G83 ’ / ’6H25/5 52HIG2J G8’0 5223 ’ K2L 9;99MN “2J 52 *8 F83852 62G83 52 G8’0 H2G*5 ’ O’*8G G85/’3，8 6/’ 58H *’0 F83852 62G83 52 G8’0 78/’0 J88 8PH3/’8G， J’ 0’Q8 G8’0 58’R*8 /G /2G’0 52 H2G*5 G’Q8’4’/5’2 /G 8’/5’2 G8’0N ［7“3 /*］ 9999999999999999999999999999999999999999999999 E 52H S G2JE E E /0/，W9; X’/23’0 ，K Y20 （8 1223 24 Z26H*58 /G Z266*’/5’2， “*/ -’Q8，Z/0/ BTCC[） ［45606］ E 8 5J2 F’G 24 85’4’/58 8Q2/5’2 /G ’5’ //58 ’ ’52G*8G /5 4’5N 8 H27386 24 85’4’/58 Q/3’G/5’0 ’ 2 85’4’/5’2 ’\8G N G H*5 42J/G / 8J 85’4’/58 Q/3’G/5’0 68/’6 7/ ’4/5*5*8EEG’0’5/3 ’0/5*8EE85’4’/58 8Q2/5’2 3’5EE23’8 85’4’/58 5/5* H25223N AUT科E 学E 技E 术E 与E 工E 程A 卷