【正文】 B = Val(結(jié)構(gòu) .) L3 = Val(結(jié)構(gòu) .) L4 = Val(結(jié)構(gòu) .) d4 = Val(結(jié)構(gòu) .) T = 9550000 * p / n 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 la = L2 + B + L3 / 2 a / 2 lb = L4 B / 2 + L3 / 2 Fh1 = Fh * lb / (la + lb) Fv1 = Fv * lb / (la + lb) Mh = Fh1 * la Mv = Fv1 * la M總 = (Mh + Mv) ^ W = * d * d * d 39。在做軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常用這種方法初 步估算軸徑。 參數(shù) 化設(shè)計(jì)，也叫尺寸驅(qū)動(dòng)，其本質(zhì)是對(duì)同一結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品通過修改尺寸來生成新規(guī)格的產(chǎn)品，只需在相應(yīng)的軟件平臺(tái)上輸入零件的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，就會(huì)準(zhǔn)確的、自動(dòng)的生成相應(yīng)的零件模型。 圖 37【參數(shù)】對(duì)話框 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 與 Pro/E 的 鏈接 VB 應(yīng)用程序接口 (Visual Basic Application Programming Interface， VBAPI)是為 Pro/E Wildfire 以上版本提供的開發(fā)工具包 (Visual Basic Toolkit for Pro/ENGINEER)，采用 Microsoft Visual Studio 2020 以上版本作為集成開發(fā)環(huán)境，支持 VB． NET語言，其界面設(shè)計(jì)、代碼編制和程序調(diào)試均十分方便，是一種高效、便捷的開發(fā)技術(shù)。這就要求各特征之間應(yīng)有合 適的參照關(guān)系 ,因?yàn)槟硞€(gè)特征的修改或刪除而影響到其他特征 ,而且模各尺寸關(guān)系應(yīng)明確 ,形成對(duì)模型的完全約束。在 Pro/E 環(huán)境下三維模型系列化設(shè)計(jì)主要通過參數(shù)化設(shè)計(jì)手段來實(shí)現(xiàn)，其實(shí)質(zhì)是通過設(shè)計(jì)參數(shù)來控制產(chǎn)品數(shù)字模型的系列生成。后者則需要事先建立三維模型樣板， Pro/VBAPI 應(yīng)用程序只是通過設(shè)計(jì)參數(shù)作為紐帶間接派生新的三維模型。三維模型樣板是系列化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品母型，在 Pro/E 環(huán)境下通過交互的方式構(gòu)建。三維模型樣板用一組設(shè)計(jì)參數(shù)來確定主要零 /部件形態(tài)和結(jié)構(gòu)尺寸、零件各特征之間的位置尺寸以及組成零件之間的裝配關(guān)系等。通常產(chǎn)品數(shù)字模型采用 Pro/E 組件 (裝配 )的形式創(chuàng)建，一組設(shè)計(jì)參數(shù)將被該組件模型及其所有下級(jí)元件 (零件 )或子組件 (子裝配 )所共享。 圖 311通過布局文件實(shí)現(xiàn)參數(shù)表共享 3)盡可能不采用有依賴關(guān)系的裝配約束。從理論上分析，可以通過對(duì)三維模型施加正確的約束關(guān)系和對(duì)參數(shù)的取值范圍給予符合邏 輯關(guān)系的限制來避免出現(xiàn)類似情況，但在程序開發(fā)階段要做到這一點(diǎn)是困難的。 2．設(shè)計(jì)參數(shù)的生成與檢索 Pro/VBAPI 應(yīng)用程序?qū)@得的具體數(shù)值通過布局文件的參數(shù)表傳遞給引用該布 局文件的三維模型樣板，再通過程序控制更新生成某一具體系列的產(chǎn)品數(shù)字模型。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是程序設(shè)計(jì)簡單，不需要其他數(shù)據(jù)庫文件的支持；不足之處是用戶需要輸入較多的數(shù)據(jù)，使用效率低。在 VB． NET 開發(fā)環(huán)境，通過選擇“ Pro/E VBAPI Type Library for Pro/E Wildfire ”類型庫進(jìn)行設(shè)置，并在程序代碼中添加“ Imports pfcls”語句。以上步驟都是必不可少的準(zhǔn) 備工作，缺少其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)，都會(huì)導(dǎo)致鏈接的錯(cuò)誤。獲得 Pro/E 對(duì)象標(biāo)識(shí)有兩種方式 :1)Pro/VBAPI 應(yīng)用程序直接啟動(dòng)Pro/E。布局文件中的參數(shù)表按新的參數(shù)值更新之后，只要打開三維模型樣板文件，引用該布局文件的所有組件和零件，即將根據(jù)新的參數(shù)重新生成三維模型，將再生的三維模型另存后完成產(chǎn)品三維模型的派生。 先 調(diào) 用 RetrieveModelWithOpts() 和CurrentModel()方法打開布局文件并獲得當(dāng)前打開的布局文件的對(duì)象標(biāo)識(shí) 。構(gòu)建類型名為 DataTable 的參數(shù)值數(shù)組 paramTable。調(diào)用 RetrieveModelWithOpts()方法打開模型文件并獲得當(dāng)前打開的模型的對(duì)象標(biāo)識(shí)，再調(diào)用 Regenerate()方法更新模型，最后調(diào)用Save()方法保存或調(diào)用 Copy()方法另存為派生的產(chǎn)品三維模型。在程序編寫的過程中，應(yīng)盡可能充分的發(fā)揮 VB 面向?qū)ο缶幊痰膬?yōu)勢(shì)，可采用一個(gè)通用的齒輪處理類實(shí)現(xiàn)各不同類型的齒輪模型的驅(qū)動(dòng)，以減少程序代碼的編寫量。精度設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包容：尺寸精度設(shè)計(jì)、形狀和位置精度設(shè)計(jì)及表面粗糙度的設(shè)計(jì)三方面的內(nèi)容。零件不同的尺寸。如零件的形狀和位置公差與尺寸公差之間存在著三種關(guān)系原則．即獨(dú)立原則，包容原則和最大實(shí)體原則。因此 它是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中十分重要的環(huán)節(jié)。 IpfcModel 類的模型包括 Pro/E 組件、零件、布局和繪圖等不同 類型，利用 Type()方法獲得其類型后，分別與常數(shù)(組件 )、 (零件 )、(繪圖 )和 (布局 )進(jìn)行比較，以便判別在 Pro/E 進(jìn)程中打開的文件類型。其中 DataTable 和 Parameter類已在 Parameter． vb文件中定義。 參數(shù)表的寫操作可直接利用 VBAPI 工具包 vbapiappls\vbparam\Parameter． vb文件中提供的自定義類實(shí)現(xiàn)。 參數(shù)更新與模型派生的方法如下。前一種方式調(diào)用 Pro/VBAPI 類型庫提供的 () 方 法 ， 后 一 種 方 式 調(diào) 用()方法， Start 方法中的第一個(gè)參數(shù)表示 Pro/E 包含路徑的可執(zhí)行程序名 (如 C:\Program Files\\bin\proe． exe)，第二個(gè)參數(shù)表示信息和菜單文件路徑，若不需要指定則用″ .″表示。 對(duì) Pro/E 內(nèi)部對(duì)象的訪問先要建立 Pro/VBAPI 應(yīng)用程序與 Pro/E 進(jìn)程之間的通訊，其前提是獲得當(dāng)前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行的 Pro/E 對(duì)象標(biāo)識(shí)(相當(dāng)于 C++中的對(duì)象指針 )。其中第一個(gè)變量之值為＜ proeWildfire 安裝路徑＞ \i486_nt\obj\pro_m_msg． exe，如 C:\Program Files\proeWildfire \i486_nt\obj\pro_m_msg． exe。 3. Pro/E 對(duì)象的訪問與控 制 1）開發(fā)和使用環(huán)境設(shè)置。 本文采用人機(jī)交互形式輸入設(shè)計(jì)參數(shù)，人機(jī)交互形式輸入設(shè)計(jì)參數(shù)是一種最簡單的數(shù)據(jù)輸入形式。采用 Pro/E 基準(zhǔn)平面、基準(zhǔn)軸和基準(zhǔn)點(diǎn)作為參照基準(zhǔn)，結(jié)合關(guān)系式的應(yīng)用可以天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 滿足位置關(guān)系的約束要求。如果一組參數(shù)的取值不合理，往往會(huì)造成具有依賴關(guān)系的特征或裝配的再生失敗，使三維模型的更新出現(xiàn)異常中斷。解決的途徑是先在 Pro/E 的布局 (Layout)環(huán)境下創(chuàng)建統(tǒng)一的參數(shù)表，然后在組件和零件環(huán)境中引用該布局文件即可使用參數(shù)表中的參數(shù)。用交互方式構(gòu)建三維模型時(shí) (包括在組件環(huán)境下建立的裝配模型以及在零件環(huán)境下構(gòu)建的元件模型 )， Pro/E 系統(tǒng)將自動(dòng)生成一組尺寸符號(hào) (變量名 )，將尺寸符號(hào)用關(guān)系式的形式約束，即可實(shí)現(xiàn)特征的參數(shù)控制。為了使設(shè)計(jì)參數(shù)變化不會(huì)導(dǎo)致在三維模型更新時(shí)出現(xiàn)異常，設(shè)計(jì)時(shí)必須注意以下幾點(diǎn)。 圖 310 兩種三維模型生成方式 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 顯然，第一種方式涉及特征的幾何和拓?fù)潢P(guān)系，程序設(shè)計(jì)復(fù)雜，可重用性差，產(chǎn)品的變更需修改甚至重新設(shè)計(jì)程序代碼。第二種是采用工具包中提供的參數(shù)訪問函數(shù)控制三維模型。由于 語言為面向?qū)ο蟮木幊陶Z言 ,因此在此開發(fā)過程中對(duì)于重復(fù)使用的代碼部分要建立自定義類和方法進(jìn)行處理?；?VB API 二次開發(fā)的程序運(yùn)行模式是異步模式，即所開發(fā)應(yīng)用程序可以獨(dú)立于Pro/E 主程序而單獨(dú)啟動(dòng)，可以在應(yīng)用程序先啟動(dòng)后再啟動(dòng) Pro/E 主程序或直接連接到正在運(yùn)行 Pro/E 的一個(gè)進(jìn)程中。 為了能讓 軸的尺寸 以參數(shù)驅(qū)動(dòng)， 需要對(duì)軸的基本設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，參數(shù)之間的相互約束關(guān)系作為尺寸驅(qū)動(dòng)模型的依據(jù)。軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為 : 39550000 []PTnWd??? ? ? (35) 式中： T? — 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ， MPa ； T — 軸所受的轉(zhuǎn)矩 ， .Nmm ； TW — 軸的抗扭截面系 , 3mm ； n — 軸的轉(zhuǎn)速 , /minr ； P — 軸傳遞的功率 ， kW ； d — 計(jì)算截面處得得直徑， mm ； [T? ]— 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ， MPa ，查表即可得到?？古そ孛嫦禂?shù) M = M總 * (L4 a) / (L3 / 2 + L4 a) σb = M / W τt = T / Wt σ = Val() τ = Val() ασ = Val( ) ατ = Val() qσ = Val() qτ = Val() εσ = Val() ετ = Val() βσ = Val() βτ = Val() ψσ = Val(TextBo ) ψτ = Val() S = Val() kσ = 1 + qσ * (ασ 1) kτ = 1 + qτ * (ατ 1) K彎 = kσ / εσ + 1 / βσ 1 K切 = kτ / ετ + 1 / βτ 1 Sσ = σ 1 / (K彎 * σb) Sτ = τ 1 / (K切 * τt + ψτ * τt) Sca = Sσ * Sτ / (Sσ * Sσ + Sτ * Sτ) ^ If Sca = S Then = 安全 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 (強(qiáng)度滿足要求，設(shè)計(jì)完成 , 提示 , , ) Else = 不安全 (強(qiáng)度不滿足要求 ,請(qǐng)重新選擇參數(shù) , 提示 , , ) End If End Sub (2)對(duì)于僅僅 (或主要 )承受扭矩的 軸（傳動(dòng)軸），應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算。這種校核計(jì)算的實(shí)質(zhì)在于確定變應(yīng)力情況下軸的安全程度。 (3) 做出扭矩圖。通過軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的主要尺寸，軸上零件的位置，以及外載荷和支反力的作用位置均已確定，軸上的載荷（彎矩和扭矩）已可以求得，因而可按彎扭合成強(qiáng)度條件對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。 設(shè)計(jì)人員 只需 輸入各段軸徑及軸長，鍵是標(biāo)準(zhǔn)件， 鍵槽的尺寸 b、 L、 t可根據(jù)輸入的軸徑和軸長根據(jù)國標(biāo)即可查天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 詢得到。軸的工作能力計(jì)算是軸的強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性等方面的計(jì)算。其類型選擇界面 設(shè)計(jì) 如圖 32 所示： 圖 32 軸類型選擇 軸 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及計(jì)算 軸的設(shè)計(jì)和其他零件 的設(shè)計(jì)相似，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作能力的計(jì)算兩方面內(nèi)容。 圖 【進(jìn)入】 按鈕 對(duì)應(yīng)代碼： Private Sub 進(jìn)入 _Click(ByVal sender As , ByVal e As ) Handles 軸類型選擇 .Show() () End Sub 【關(guān)于】按鈕對(duì)應(yīng)代碼： Private Sub 關(guān)于 _Click(ByVal sender As , ByVal e As ) Handles MsgBox(本系統(tǒng)以 Access為底層數(shù)據(jù)庫，采用 Visual Basic編程語言，可通過在可視化人機(jī)界面輸入關(guān)鍵參數(shù)完成軸類零件的 Pro/E三維模型的快速生成及修改工作；并可在此設(shè)計(jì) 系統(tǒng)下完成階梯軸上各段的精度設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)只能標(biāo)注！ ) End Sub 【退出】按鈕對(duì)應(yīng)代碼： Private Sub 退出 _Click(ByVal sender As , ByVal e As ) Handles If MsgBox(退出軸類零件的一體化設(shè)計(jì)系統(tǒng) , + , 軸類零件的一體化設(shè)計(jì)系統(tǒng) ) = Then 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 End End If End Sub 軸類型選擇 按照承受載荷的不同，軸可分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)軸三類。 在本系統(tǒng)中，采用 AutoCAD ActiveX/VBA 的二次開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)相關(guān)公差的自