【正文】 至可視范圍外，挪動關(guān)鍵點滑塊至 125 幀，記錄該關(guān)鍵點。拖動半圓鍵至可視范圍外，挪動關(guān)鍵點滑塊至 175 幀，記錄該關(guān)鍵點。拖動內(nèi)轉(zhuǎn)子至可視范圍外，挪動關(guān)鍵點滑塊至 225 幀，記錄該關(guān)鍵點。拖動外轉(zhuǎn)子至可視范圍外，挪動關(guān)鍵點滑塊至 300 幀，記錄該關(guān)鍵點。把最后裝配位置的關(guān)鍵點挪動 425 幀，記錄關(guān)鍵點，拖動偏心套至可視范圍外，挪動關(guān)鍵點滑塊至 375 幀，記錄該關(guān)鍵點。拖動隔離套至可視范圍外，挪動關(guān)鍵點滑塊至 425 幀，記錄該關(guān)鍵點。拖動泵蓋板至可視范圍外，挪動關(guān)鍵點滑塊至 475 幀，記錄該關(guān)鍵點。把最后裝配位置的關(guān)鍵點挪動 600 幀，記錄關(guān)鍵點。11) 從選擇集中選定內(nèi)轉(zhuǎn)子。拖動內(nèi)轉(zhuǎn)子至可視范圍外，并逆時針旋轉(zhuǎn)內(nèi)轉(zhuǎn)子為 720 度，挪動關(guān)鍵點滑塊至 600 幀，記錄該關(guān)鍵點。把最后裝配位置的關(guān)鍵點挪動 750 幀，記錄關(guān)鍵點。按照上述方法，以先設(shè)置最后裝配位置然后設(shè)置初始位置的關(guān)鍵幀為原則。13) 攝像機(jī)角度旋轉(zhuǎn)的設(shè)置，將關(guān)鍵點拖動到 1525 幀，選擇攝像機(jī)，右鍵時間滑塊設(shè)置關(guān)鍵幀。泵軸裝配完成。確定物件名稱。選擇集的建立必須取消設(shè)置關(guān)鍵點，因此要求操作者在分析部件之后首先創(chuàng)建選擇集，否則在對選擇集做動畫時不能移動選擇集。點擊右側(cè)上方窗口中材質(zhì)庫，選擇認(rèn)為合適的材質(zhì)對應(yīng)的圖標(biāo)就可以將相應(yīng)的材質(zhì)貼到零件的表面。 動畫生成渲染是在 3ds max 中制作效果圖的最后一步工作，但也是很重要的一步，一幅效果圖如果渲染的不好，將會影響到動畫的質(zhì)量。該按鈕主要用于對渲染條件進(jìn)行重新設(shè)置，是標(biāo)準(zhǔn)的渲染工具，單擊該按鈕可打開渲染場景對話框。輸出大小的設(shè)置中，需要把寬度改為 1024，高度改為 768，將強(qiáng)制雙面和兩盞燈按鈕打開，設(shè)置圖片保存的路徑。文字標(biāo)注是在軟件中，首先載入需要進(jìn)行標(biāo)注的圖片（步驟 1 中渲染后圖片） ，雙擊最大后新建圖層，將前景顏色選擇為黃色，在新圖層中選擇合適的線型和文字進(jìn)行標(biāo)注，隱藏背景保存為 psd 文件。15 / 31 液壓油泵虛擬裝配總結(jié)本章虛擬裝配利用導(dǎo)入的液壓油泵實體模型，結(jié)合 3ds max 制作擬實動畫，把裝配的過程進(jìn)行了三維動態(tài)處理。本次設(shè)計使用 3ds max 軟件做虛擬裝配時作出如下總結(jié)：1．首先在導(dǎo)入裝配圖后，將裝配動畫所需要的部件建立集合并命名，這樣在后來裝配時便于尋找和選擇相關(guān)部件。2．盡量使零件的裝配動作和裝配位置更加明顯，清晰。零件在視窗外的位置要越遠(yuǎn)越好，避免在旋轉(zhuǎn)鏡頭的時候出現(xiàn)無關(guān)零件。4．零件裝配速度不宜太急，也不宜太緩，應(yīng)把握好節(jié)奏，盡量使其保持一致。點擊右側(cè)上方窗口中材質(zhì)庫，選擇認(rèn)為合適的材質(zhì)對應(yīng)的圖標(biāo)就可以將相應(yīng)的材質(zhì)貼到零件的表面。16 / 31第四章 液壓油泵的軸有限元分析本次設(shè)計采用 HyperMesh 軟件進(jìn)行液壓油泵的軸的有限元網(wǎng)格劃分，以及工況卡片的建立，然后通過 Ansys 軟件對由 HyperMesh 處理過的模型進(jìn)行分析計算得出結(jié)論。它將求解域看成是由許多稱為有限元的小的互連子域組成，對每一單元假定一個合適的(較簡單的）近似解，然后推導(dǎo)求解這個域總的滿足條件(如結(jié)構(gòu)的平衡條件） ，從而得到問題的解。由于大多數(shù)實際問題難以得到準(zhǔn)確解，而有限元不僅計算精度高，而且能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀，因而成為行之有效的工程分析手段。有限元求解問題的基本步驟通常為： 第一步：問題及求解域定義：根據(jù)實際問題近似確定求解域的物理性質(zhì)和幾何區(qū)域。顯然單元越?。ňW(wǎng)絡(luò)越細(xì)）則離散域的近似程度越好，計算結(jié)果也越精確，但計算量及誤差都將增大，因此求解域的離散化是有限元法的核心技術(shù)之一。 第四步：單元推導(dǎo)：對單元構(gòu)造一個適合的近似解，即推導(dǎo)有限單元的列式，其中包括選擇合理的單元坐標(biāo)系，建立單元試函數(shù)，以某種方法給出單元各狀態(tài)變量的離散關(guān)系，從而形成單元矩陣（結(jié)構(gòu)力學(xué)中稱剛度陣或柔度陣） 。 對工程應(yīng)用而言，重要的是應(yīng)注意每一種單元的解題性能與約束。 第五步：總裝求解：將單元總裝形成離散域的總矩陣方程（聯(lián)合方程組） ，反映對近似求解域的離散域的要求，即單元函數(shù)的連續(xù)性要滿足一定的連續(xù)條件。 第六步：聯(lián)立方程組求解和結(jié)果解釋：有限元法最終導(dǎo)致聯(lián)立方程組。求解結(jié)果是單元結(jié)點處狀態(tài)變量的近似值。 簡言之，有限元分析可分成三個階段，前處理、處理和后處理。 有限元分析基本步驟從使用有限元程序的角度看，對轉(zhuǎn)臂的有限元分析可分為三個步驟，即有限元分析的前處理、有限元分析的計算和有限元分析的后處理。本次分析的轉(zhuǎn)臂模型是以 IGES 文件格式為中介，從 Pro/E 系統(tǒng)中獲取幾何模型。3）確定并施加邊界條件（結(jié)構(gòu)所受的載荷和約束） 。對計算輸出的結(jié)果（包括各種應(yīng)力、位移）進(jìn)行必要的處理并按一定的方式（如等應(yīng)力線、變形圖）顯示或打印出來，以便對分析對象的性能或設(shè)計的合理性進(jìn)行分析、評估，從而作出相應(yīng)的改進(jìn)或優(yōu)化。 液壓油泵的軸有限元分析主要步驟 有限元網(wǎng)格的創(chuàng)建 在轉(zhuǎn)換成 IGS 導(dǎo)入模型之后，首先要進(jìn)行幾何模型的修復(fù)，可以通過自動修復(fù)按鍵進(jìn)行自動修復(fù)。將 2D 選項設(shè)置為 Trias，3D 選項設(shè)置為 Tetra，這些設(shè)置用于控制零件的表面網(wǎng)18 / 31格和實體網(wǎng)格的單元類型。模型如圖 41圖 41 劃分網(wǎng)格的有限元模型通過以上步驟，完成網(wǎng)格劃分，共建立 13866 個節(jié)點，59096 個有限元網(wǎng)格。在 Geom 菜單中選擇 Distance，選擇 Two Nodes 子面板，在孔的內(nèi)壁上選擇距離最遠(yuǎn)的兩個節(jié)點，作為兩個節(jié)點 N1 和 N2，點擊 Nodes Between=，輸入數(shù)值 1。2．創(chuàng)建剛性連接在 1D 面板中選擇 Rigids 面板，選擇 Create 子面板，點擊與 Dependent 旁按鍵，切換為 Multiple Nodes。在內(nèi)壁上選取整個面，點擊 Add To Selection，最后點擊 Create ，完成其余 2 個孔的剛性單元建立。在 Ansys 模板中，選擇 ETtype 起名為 solid，在 card image 中選擇 solid45，單擊 creat，單元創(chuàng)建完成。本模型選用 Q345 鋼作為材料。本次設(shè)計默認(rèn)計算單位的量綱為 mN，mm，kg，kPa，使用其他單位時會進(jìn)行換算說明。在施加邊界條件的過程中還要具體情況具體對待，綜合考慮模型結(jié)構(gòu)、分析目的、試驗數(shù)據(jù)等因素。 兩個剛性節(jié)點上施加約束（Spc）在 Analysis 頁面中，選擇 Constraints 面板，點擊 Create 子面板，類型選擇為Nodes。設(shè)置 Size=為 50，激活選項 Label Constraints 點擊 Return 返回主菜單。通過以上分析建立兩種載荷情況，如表表 載荷表載荷名稱 載荷大?。ǚ较颍〧orces1 19600N(Y 軸正方向)具體方法為選擇已創(chuàng)建的 Forces1 右擊選擇 MakeCurrent 設(shè)置為當(dāng)前，然后在Analysis 頁面中選擇 Forces 面板中選擇 Create 子面板，激活 Nodes 后，點擊剛性節(jié)點C，再設(shè)置 “Magnitude=”的值為 19600000,將方向選項由 N1,N2,N3 切換至 XAxis，點擊 Create 創(chuàng)建力，即可創(chuàng)建一個大小為 19600000mN，方向為 Y 軸正方向的力，點擊Create 創(chuàng)建力。載荷添加面板如圖44圖 44 添加載荷面板全部邊界條件創(chuàng)建后的效果圖如圖 4521 / 31圖 45 邊界條件添加后的效果圖 工況的創(chuàng)建在 Analysis 頁面中選擇 load steps，首先建立工況 1 的條件，命名 load1 后點擊loadcols，將之前設(shè)置好的約束條件 spc 和載荷條件 Forces1 選中，單擊 select 后單擊create，完成工況 1 創(chuàng)建。工況表如表42表 42 工況表工況名稱 載荷名稱 約束Load1 Forces1Load2 Forces1＋3g 軸向Load3 Forces1＋2g 垂直軸向一端是延 X、 Y 方向的平動和轉(zhuǎn)動都約束，延 Z 方向的平動也約束，Z 方向的轉(zhuǎn)動放開。具體方法為：在“File”中選擇“Export”,再選擇“FE Model”,在彈出對話框中輸入要保存22 / 31的文件名，格式為 cdb，并選擇保存的路徑。圖 46 工況 1 應(yīng)力云圖23 / 31圖 47 工況 1 位移變化云圖圖 48 工況 2 應(yīng)力云圖24 / 31 圖 49 工況 2 位移變化云圖圖 410 工況 3 應(yīng)力云圖25 / 31圖 411 工況 3 位移變化云圖液壓油泵的軸的材料為 Q345 鋼，安全系數(shù)為 ，所以最大許用應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)為300mPa，軸在使用過程中承受的外載荷為 19600N 左右。液壓油泵的軸材料為鋼，最大許用應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)為300mPa，而液壓油泵的軸的最大應(yīng)力為 ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于許用應(yīng)力，所以能夠滿足拖車轉(zhuǎn)向架運行時的強(qiáng)度要求，同時還有較大的優(yōu)化空間。2）對工況二進(jìn)行分析計算結(jié)果表明：在載荷作用下，最大應(yīng)力發(fā)生在凹槽的部位，該處的最大應(yīng)力為23791 kPa 既 （圖 48） 。計算結(jié)果表明：在載荷工況下，最大變形出現(xiàn)在液壓油泵的軸連接軸箱處，最大變形量為 （圖 49） ，變形極小，符合要求。3）對工況三進(jìn)行分析計算結(jié)果表明：在載荷作用下，最大應(yīng)力發(fā)生在凹槽的部位，該處的最大應(yīng)力為23950kPa 既 （圖 410） 。計算結(jié)果表明：在載荷工況下，最大變形出現(xiàn)在液壓油泵的軸連接軸箱處，最大變形量為 （圖 411） ，變形極小，符合要求。尤其是在畫分網(wǎng)格的過程中，要保持面與面之間的網(wǎng)格能夠相連接。應(yīng)用Ansys軟件進(jìn)行了強(qiáng)度計算，滿足設(shè)計要求，得到了應(yīng)力及應(yīng)變的具體狀況。27 / 31結(jié)論與展望本文研究的內(nèi)容是應(yīng)用 3ds max 軟件制作液壓油泵的虛擬裝配動畫制作，以及應(yīng)用有限元分析法使用 Hypermesh 軟件對液壓油泵裝置中軸進(jìn)行分析。通過本次設(shè)計，可以得到以下幾方面的結(jié)論： 3ds max 軟件對液壓油泵進(jìn)行虛擬裝配，其裝配順序與實際相符，這種方法可以直觀的展現(xiàn)制動裝置的裝配順序。近年來，模擬仿真技術(shù)的研究受到學(xué)術(shù)界的重視，其目的是研究虛擬產(chǎn)品模型的建立和虛擬環(huán)境的建立，并將其用于實際的產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)中，大大節(jié)省了人力、物力以及時間，其發(fā)展前景相當(dāng)廣闊。28 / 31謝 辭經(jīng)過三個月的工作和學(xué)習(xí)，畢業(yè)論文設(shè)計已基本結(jié)束，論文得以完成，要感謝的人實在太多了，首先要感謝周韶澤工程師、馬思群副教授，因為本論文設(shè)計在兩位老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇到具體的寫作過程，無不凝聚著兩位老師的心血和汗水。他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪，他們淵博的專業(yè)知識，精益求精的工作作風(fēng)，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，將一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣。在此向這幾位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。在論文寫作過程中，我還參考了有關(guān)的書籍和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設(shè)計中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。最后我還要感謝母校大連交通大學(xué)五年來對我的