【文章內容簡介】 α = Val() L2 = Val() B = Val() L3 = Val() L4 = Val() d = Val() b2 = Val() t2 = Val() T = 9550000 * p / n 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 = (Mh + Mv) ^ W = PI * d * d * d / 32 b2 * t2 * (d t2) ^ / 2 / d σca = (M ^ 2 + (α * T) ^ 2) ^ / W If σca = σ Then = 安全 (強度滿足要求，設計完成 , , , ) Else = 不安全 (強度不滿足要求,請重新選擇參數, , , ) End If End Sub對于精度要求較高的軸，我們還需對其進行疲勞強度進行校核。這種校核計算的實質在于確定變應力情況下軸的安全程度。在已知軸的外形、尺寸及載荷的基礎上，即可通過分析確定出一個或幾個危險截面（這時不僅要考慮彎曲應力和扭轉切應力的大小，而且要考慮應力集中和絕對尺寸等因素影響的程度），按式33求出計算安全系數 ，即 (32)僅有法向應力時，應滿足 (33)僅有扭轉切應力時，應滿足 (34)為了把繁瑣的校核計算簡化，開發(fā)出其校核界面，通過輸入需要的參數和圖標查詢即可得到校核結果。其界面如圖35所示：圖35安全系數校核界面【計算】按鈕程序代碼： Private Sub Button3_Click(ByVal sender As , ByVal e As ) Handles Dim d, W, Wt, M總, T, σb, τt, p, n, d4 As New Single Dim Fh, Fv, a, L2, B, L3, L4, Fh1, Fh2, Fv1, Fv2, la, lb, Mh, Mv, M, qσ, qτ, kσ, εσ, ετ, ασ, ατ, βσ, βτ, kτ As New Single Dim K彎, K切, Sσ, Sτ, Sca, ψτ, ψσ, σ, τ, S As New Single d = Val() p = Val() n = Val() a = Val() Fh = Val() Fv = Val() L2 = Val() B = Val() L3 = Val() L4 = Val() d4 = Val() T = 9550000 * p / n 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?？箯澖孛嫦禂? Wt = * d * d * d 39?？古そ孛嫦禂? 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() 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 (強度滿足要求，設計完成 , 提示, , ) Else = 不安全 (強度不滿足要求,請重新選擇參數, 提示, , ) End If End Sub(2)對于僅僅(或主要)承受扭矩的軸（傳動軸），應按扭轉強度條件計算。這種方法只是按軸所受的扭矩來計算軸的強度；如果還受不大的彎矩時，則用降低許用扭轉切應力的辦法予以考慮。在做軸的結構設計時，通常用這種方法初步估算軸徑。對于不大重要的軸，也可作為最后計算結果。軸的扭轉強度條件為: (35)式中：—扭轉切應力，；—軸所受的轉矩，；—軸的抗扭截面系, ；—軸的轉速, ；—軸傳遞的功率，；—計算截面處得得直徑，；[]—許用扭轉切應力，查表即可得到。其界面如下圖36所示：圖36按扭轉強度?！居嬎恪堪粹o程序代碼：Private Sub Button1_Click(ByVal sender As , ByVal e As ) Handles Dim p, n, d As New Single Dim T As New Single Dim Wt As New Single Dim τt As New Single Dim τ As New Single p = Val() n = Val() d = Val() τ = Val() T = 9550000 * p / n Wt = * d * d * d τt = T / Wt If τt = τ Then = 安全 (強度滿足要求，設計完成 , , , ) Else = 安全 (強度滿足要求，設計完成 , , , ) End If End Sub Pro/E的參數化設計Pro/E系統最典型的特點是參數化，體現參數化除使用尺寸參數控制模型外，還在尺寸間建立數學關系式，使其保持始終相對的大小，位置或約束條件，在零件模式下，系統允許建立特征之間的關系式，使零件中的不同特征產生關聯，此時創(chuàng)建的參數關系式或為零件關系式。參數化設計，也叫尺寸驅動，其本質是對同一結構的產品通過修改尺寸來生成新規(guī)格的產品，只需在相應的軟件平臺上輸入零件的幾個關鍵參數，就會準確的、自動的生成相應的零件模型。軸的參數化設計主要是對二維圖形的基本尺寸中的各軸段長度及直徑(、倒角及鍵槽特征等的參數進行設定，參數之間用關系進行約束限定。為了能讓軸的尺寸以參數驅動，需要對軸的基本設計尺寸進行參數設定，參數之間的相互約束關系作為尺寸驅動模型的依據?！緟怠繉υ捒蛉鐖D3－7所示。圖37【參數】對話框 與Pro/E的鏈接VB應用程序接口(Visual Basic Application Programming Interface，VBAPI)是為Pro/E Wildfire (Visual Basic Toolkit for Pro/ENGINEER)，采用Microsoft Visual Studio 2005以上版本作為集成開發(fā)環(huán)境，支持VB．NET語言，其界面設計、代碼編制和程序調試均十分方便，是一種高效、便捷的開發(fā)技術。利用Pro/VBAPI開發(fā)工具包和Pro/E參數化特征造型技術的支持，可以開發(fā)具有可重用性、可擴展性和靈活的應用模塊，實現產品數字模型的系列化設計?；赩B API二次開發(fā)的程序運行模式是異步模式，即所開發(fā)應用程序可以獨立于Pro/E主程序而單獨啟動，可以在應用程序先啟動后再啟動Pro/E主程序或直接連接到正在運行Pro/E的一個進程中。異步模式應用程序的運行過程如圖38所示：圖38 異步模式開發(fā)模式在上圖可以看出,異步模式二次開發(fā)過程中一個重要的核心問題是基礎模型的正確建立,這也是二次開發(fā)的前提條件。這就要求各特征之間應有合適的參照關系,因為某個特征的修改或刪除而影響到其他特征,而且模各尺寸關系應明確,形成對模型的完全約束。采用VB API進行二次開發(fā)的基本步驟和使用的主要類與方法如圖39所示。,因此在此開發(fā)過程中對于重復使用的代碼部分要建立自定義類和方法進行處理。： 圖39 基本開發(fā)步驟，而系列化和模塊化設計則是實現產品快速設計的重要技術手段，其目的是為了滿足“對產品多樣化、瞬變性等需求”。在Pro/E環(huán)境下三維模型系列化設計主要通過參數化設計手段來實現，其實質是通過設計參數來控制產品數字模型的系列生成。三維模型的生成方式利用Pro/VBAPI應用程序進行系列化設計的三維模型主要有兩種生成方式:第一種是采用工具包中提供的特征創(chuàng)建函數在Pro/E環(huán)境下直接創(chuàng)建三維模型。第二種是采用工具包中提供的參數訪問函數控制三維模型。前者不需要事先建立的三維模型樣板，直接由Pro/VBAPI應用程序創(chuàng)建全新的三維模型。后者則需要事先建立三維模型樣板，Pro/VBAPI應用程序只是通過設計參數作為紐帶間接派生新的三維模型。兩種三維模型生成方式如下圖310所示。圖310 兩種三維模型生成方式顯然，第一種方式涉及特征的幾何和拓撲關系，程序設計復雜，可重用性差，產品的變更需修改甚至重新設計程序代碼。第二種方式由于不涉及具體特征，參數訪問的代碼設計簡單，程序與模型分離，程序不僅具有良好的可重用性，而且也便于維護。三維模型樣板是系列化設計的產品母型，在Pro/E環(huán)境下通過交互的方式構建。由于在Pro/E環(huán)境下構建的三維模型已經實現了組成特征的全約束，因而通過參數來控制三維模型的形態(tài)變化和生成是比較容易的。為了使設計參數變化不會導致在三維模型更新時出現異常，設計時必須注意以下幾點。1)用關系式約束特征參數。三維模型樣板用一組設計參數來確定主要零/部件形態(tài)和結構尺寸、零件各特征之間的位置尺寸以及組成零件之間的裝配關系等。系列化設計的某一組尺寸是互相獨立的設計參數，此參數作為用關系式約束的其他特征參數的自變量。用交互方式構建三維模型時(包括在組件環(huán)境下建立的裝配模型以及在零件環(huán)境下構建的元件模型)，Pro/E系統將自動生成一組尺寸符號(變量名)，將尺寸符號用關系式的形式約束，即可實現特征的參數控制。2)用布局功能實現參數共享。通常產品數字模型采用Pro/E組件(裝配)的形式創(chuàng)建，一組設計參數將被該組件模型及其所有下級元件(零件)或子組件(子裝配)所共享。由于在組件環(huán)境下創(chuàng)建的參數不能被下級零件或子裝配檢索，在零件或子裝配環(huán)境中創(chuàng)建的參數也不能為上級裝配環(huán)境檢索，因而不能采用僅對組件或零件有效的參數來控制三維模型。解決的途徑是先在Pro/E的布局(Layout)環(huán)境下創(chuàng)建統一的參數表，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表中的參數。這樣既減少了參數表的重復創(chuàng)建，又實現了參數表的共享，如圖311所示。 圖311通過布局文件實現參數表共享3)盡可能不采用有依賴關系的裝配約束。由于設計參數是一組與系列尺寸相關的變量，取值會在一定范圍內發(fā)生變化。如果一組參數的取值不合理，往往會造成具有依賴關系的特征或裝配的再生失敗，使三維模型的更新出現異常中斷。這種情形在選擇零件的形態(tài)特征作為參照時或直接從某一零件中提取輪廓線作為其他零件的截面特征時極易出現。從理論上分析，可以通過對三維模型施加正確的約束關系和對參數的取值范圍給予符合邏輯關系的限制來避免出現類似情況，但在程序開發(fā)階段要做到這一點是困難的。特征