【正文】 KW?? 查表得 ： ? ? ， ? ，于是： ? ? ? ?00 0 . 8 4 1 . 0 9 0 . 9 60 . 9 4 2 0 . 1 1r a LP P P K K k w K W? ? ? ? ? ? ? ? ?? 2）計算 V 帶根數(shù) z。 rPz P? ? ? 取 2 根。 7. 計算單根 V 帶的初拉力的最小值 ? ?0 minF 由表查得 A 型帶的單位長度質(zhì)量，所以 q= kg /m，所以： ? ? ? ? ? ?2 20 m i n 2 . 5 1 . 82 . 5 0 . 8 45 0 0 1 8 05 0 0 0 . 1 50 . 8 4 2 5caKPF q v N NK z v??? ????? ? ? ?? ? ??? ???? 應(yīng)使帶的實際初拉力 ? ?00minFF? 。 8．計算壓力軸 Fp 壓力軸的最小值為： ? ? ? ? 10 m i nm i n 1342 s in 2 2 1 8 0 s in 6 6 322pF z F N N? ?? ? ? ? ? ? 小帶輪選擇實心輪，大帶輪選擇四橢圓幅輪。 第三章 機構(gòu) 零件 實體造型 與裝配 實體造型概述 計算機 實體造型進行虛擬制造 ，是借助電子計算機及相關(guān)技術(shù) ，對復(fù)雜的真實系統(tǒng)和 狀態(tài)進行數(shù)字模擬， 具有經(jīng)濟、安全、快捷、具有優(yōu)化設(shè)計和預(yù)測的特殊功能。 借助計算機進行虛擬制造，具有以下優(yōu)點：①將新產(chǎn)品 維修和維護的方法直觀地演示給觀眾 ，使 觀眾 更容易理解，以便能準確操作；②很多復(fù)雜的設(shè)備，由于在其設(shè)計階段，其工作過程中的狀態(tài)無法具體化，采用三維抽象模擬，就可以解決此類問題，大大節(jié)省了成本和時間，讓設(shè)計者能輕易地理解運行狀態(tài)中產(chǎn)品的實際情況 ，改進設(shè)計 ； ③大型設(shè)備的運送、現(xiàn)場安裝、安裝過程、現(xiàn)場工作實景，特別是一些特殊場景，無法以傳統(tǒng)的拍攝模式將設(shè)備信息展現(xiàn)給 觀眾 ，而采用 三維模擬，可以將這些難以表達清楚的場景和過程，一一列舉，清晰準確。 本章將以第二 章 完成的設(shè)計方案為 依據(jù)，通過計算機 進行虛擬樣機的設(shè)計和 驗證所 設(shè)計機構(gòu) 的正確性和有效性。 鑿巖機行走機構(gòu) 零部件造型 零件的幾何造型與虛擬裝配是動畫仿真的基礎(chǔ)，為了實現(xiàn)鑿巖機工作過程的動畫仿真，首先得建立鑿巖機的三維幾何模型。鑿巖機三維模型的建立主要包括各個零部件的實體造型以及整機的虛擬裝配。 幾何建模采用自下而上的建模方法，即根據(jù)各個零件的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸建立零件的三維幾何模型，然后再按照零件之間的配合與約束關(guān)系進行裝配 ，完成整機的虛擬裝配。 Solidworks零部件的建模過程為： 首先選取合適的基準面，建立各零部件的平面草圖；其次利用 拉伸、特征掃描、旋轉(zhuǎn)、 切除、放樣等命令完成零件的基本特征的造型；然后利用倒角、圓角等命令完成局部的造型，最后完成整個零件的建模。 Solidworks提供了強大的裝配功能，其優(yōu)點為： ① 在裝配體環(huán)境下 ， 可以方便地設(shè)計及修改零部件； ② 可以動態(tài)觀察整個裝配體中的所有運動，可以對運動的零部件進行動態(tài)干涉檢查及間隙檢測； ③ 可以通過鏡像、陣列零部件，設(shè)計創(chuàng)建出新的零部件及裝配體。在 紡紗機的 裝配過程中，首 先插的零部件會自動定義為固定靜止的部件，然后依次插入各零部件，通過一系列的配合約束關(guān)系，裝配成整機。裝配前，應(yīng)該認真分析各零件、部件在部件、整機中的位置、作用、以及相關(guān)的裝配關(guān)系、運動關(guān)系，以保證裝配運動的靈活性、不干涉性。下面通過 介紹 裝配過程， 說明在 Solidworks中的裝配體生成方法： ① 打開新建裝配體命令，即進入生 成裝配體的界面；② 在裝配體界面中，點擊“插入零部件”命令， 排列各零部件，順 序按照從上到下排列。 注意插入的零部件應(yīng)該集中 在一個區(qū)域，不要過于分散， 以便于下 一步裝配步 驟；③裝配時，將所有的零部 件通過“重合”、“ 平 行”、“垂直”、“距離”、“同軸心 ” 等配合約束裝配起來。 裝配好具有對稱特征的一邊零部件后， 運用圓 周陣列特征命令，裝配零件。 裝配時，要運用“移動零 部件”、 “旋轉(zhuǎn)零部件” 將零件拖動到便于配合的合 適位置。 裝配時應(yīng)該注意做干涉檢查，消除裝配干 涉，最后裝配成 虛擬樣機 。 本節(jié)針對機座、齒輪、軸、鍵和履帶等零件分別進行幾何建模與整機虛擬裝配，這是實現(xiàn)紡紗機動畫仿真的關(guān)鍵。 齒輪建模 齒輪是 輪緣上有齒能連續(xù)嚙合傳遞運動和動力的 機械 元件 。 輪齒簡稱齒，是齒輪上每一個用于嚙合的凸起部分，這些凸起部分一般呈輻射狀排列，配對齒輪上的輪齒互相接觸，可使齒輪持續(xù)嚙合運轉(zhuǎn) 。 齒槽是齒輪上兩相鄰輪齒之間的空間；端面是圓柱齒輪或圓柱蝸桿上 ，垂直于齒輪或蝸桿軸線的平面 。 法面指的是垂直于輪齒齒線的平面 ； 齒頂圓是指齒頂端所在的圓 ； 齒根圓是指槽底所在的圓 ； 基圓形成漸開線的發(fā)生線作純滾動的圓 ； 分度圓是在端面內(nèi)計算齒輪幾何尺寸的基準圓。 根據(jù)第二章的幾何參數(shù)設(shè)計，進行齒輪的幾何建模。 齒輪的幾何模型如下圖 1和圖 2所示。 圖 1 齒輪的三維線框圖 圖 2 齒輪的三維 實體 圖 履帶實體建模 履帶是由主動輪驅(qū)動、圍繞著主動輪、 負重輪 、誘導(dǎo)輪和托帶輪的柔性鏈環(huán)。履帶由履帶板和履帶銷等組成。履帶銷將各履帶板連接起來構(gòu)成履帶鏈環(huán)。履帶板的兩端有孔，與主動輪嚙合，中部有誘導(dǎo)齒，用來規(guī)正履帶，并防止坦克轉(zhuǎn)向或側(cè)傾行駛時履帶脫落，在與地面接觸的一面有加 強防滑筋（簡稱花紋），以提高履帶板的堅固性和履帶與地面的附著力。 主動輪是個主動件，它由輪轂、齒圈、帶齒墊圈、錐齒杯、固定螺帽和止動螺栓組成。它通過齒輪和履帶嚙合，將側(cè)減速器傳來的動力傳給履帶而使坦克運動。誘導(dǎo)輪是個從動輪，用來誘導(dǎo)和支撐履帶，并與履帶調(diào)整器一起調(diào)整履帶的松緊程度。它由輪轂、輪盤、滾珠軸承、輪軸蓋、固定螺帽、雙排滾珠軸承、支撐杯和回繞擋油蓋等組成。托帶輪主要用來托著上支履帶，沒有這種托帶輪，履帶就會發(fā)生撞擊。托帶輪軸的一端，牢固地固定在車體上。由于托帶輪直徑比負重輪小，其軸承的轉(zhuǎn)速卻高得多， 然而它只支撐上支履帶，即履帶重量的 1/3，以減少履帶的振蕩。履帶調(diào)整器用來調(diào)整履帶的松緊度。它由支架、曲臂、軸套、蝸輪、蝸桿、螺桿、摩檫片和襯套等組成。履帶的張緊程度對坦克行駛和履帶壽命有較大影響。履帶過緊或過松都不好。不同的使用環(huán)境要求履帶有著不同的松緊度。如在堅硬路面上行駛，應(yīng)將履帶張得緊些；在沙漠地區(qū)行駛則應(yīng)將履帶張得松些。另外，隨著履帶銷和銷耳孔磨損的增加，履帶也會變松。為了保持履帶的適當張緊度，需要用履帶調(diào)整器來調(diào)節(jié)履帶的松緊。這是借助履帶調(diào)整器改變誘導(dǎo)輪相對于主動輪的距離來改變履帶的張緊度。履帶 調(diào)整器使誘導(dǎo)輪向后擺動到某一位置，誘導(dǎo)輪就遠離主動輪，于是履帶被張緊；履帶調(diào)整器使誘導(dǎo)輪向前擺動到某一位置，履帶就變得松些。 根據(jù)第二章的幾何參數(shù)設(shè)計，進行齒輪的幾何建模。齒輪的幾何模型如下圖 3和圖 4所示。 圖 3 履帶 的三維線框圖 圖 4 履帶 的三維 實體 圖 齒輪軸和鍵實體建模 輪軸指支承轉(zhuǎn)動零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機器中作回轉(zhuǎn)運動的零件就裝在軸上。 實現(xiàn)軸和軸上零件的一起運動可以通過鍵連接實現(xiàn)。 鍵主要用作軸和軸上零件 之間的周向固定以傳遞扭矩，有些鍵還可實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動。如減速器中齒輪與軸的聯(lián)結(jié)。 下圖 5和圖 6分別為軸的 線框圖和 實體圖， 圖 7和圖 8圖 分別為鍵的線框圖和實體圖，圖 9為軸和鍵的裝配 線框圖和實體 圖。 圖 5 齒輪軸的線框圖 圖 6 齒輪軸的實體圖 圖 7 鍵的線框圖 圖 8 鍵的實體圖 圖 9 鍵和軸的實體圖和線框圖 小齒輪實體建模 如圖 10和圖 11所示，根據(jù)第二章的計算分析，分別建立小齒 輪的線框圖和實體圖，為后續(xù)裝配用。 圖 10 小齒輪的三維線框圖 圖 11 小齒輪的三維實體圖 機座實體建模 機座是機器中承受載荷最大的機構(gòu)，如圖 12和圖 13所示，建立鑿巖機的機座實體模型和線框圖，為后續(xù)裝配使用。 圖 12 機座的實體模型 圖 13 機座的 三維線框 模型 軸套實體建模 軸套是所有零件中比較簡單的，主要用來軸上零件的軸向定位，軸套的線框圖和實體圖如圖 14和圖 15所示。 圖 13 軸套 的 三維線框 模型 圖 14 軸套 的 三維線框 模型 行走機構(gòu)整體裝配 動力機構(gòu)安裝在機架上，輸出扭