【正文】 不能足夠地利用機(jī)械回收，無(wú)級(jí)變速器也能使達(dá)到對(duì)功率和作用率有利的轉(zhuǎn)速。這樣，小型電機(jī)的回收也能得到改進(jìn)。 周勐：混聯(lián)式電動(dòng)汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 12 第 4 章 試驗(yàn)臺(tái) CVT 三維建模 、 CATIA 軟件介紹 CATIA是法國(guó)達(dá)索公司的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)旗艦解決方案。作為 PLM協(xié)同解決方案的一個(gè)重要組成部分，它可以幫助制造廠商設(shè)計(jì)他們未來(lái)的產(chǎn)品，并支持從項(xiàng)目前階段、具體的設(shè)計(jì)、分析、模擬、組裝到維護(hù)在內(nèi)的全部工業(yè)設(shè)計(jì)流程。模塊化的 CATIA系列產(chǎn)品旨在滿足客戶在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)活動(dòng)中的需要，包括風(fēng)格和外型設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、設(shè)備與系統(tǒng)工程、管理數(shù)字樣機(jī)、機(jī)械加工、分析和模擬。 CATIA產(chǎn)品基于開(kāi)放式可擴(kuò)展的 V5架構(gòu)。 作為世界領(lǐng)先的 CAD/CAM軟件， CATIA在過(guò)去的二 十多年中一直保持著驕人的業(yè)績(jī)，并繼 續(xù)保持其強(qiáng) 勁的發(fā)展趨勢(shì)。 CATIA在汽車、航空航天領(lǐng)域的統(tǒng) 治地位不斷增強(qiáng)。同時(shí) ,CATIA也大量地進(jìn)入了其他 如摩托車、機(jī)車、通用機(jī)械、家電等行業(yè)。國(guó)際一 些著名的公司如空中客車、波音等飛機(jī)制造公司， 寶馬、克萊斯勒等汽車制造公司都將 CATIA作為他 們的主流軟件。國(guó)內(nèi) 10幾家大的飛機(jī)研究所和飛機(jī) 制造廠選用了CATIA，一汽集團(tuán)、二汽集團(tuán)、上海 大眾集團(tuán)等 10多家汽車制造廠都選用 CATIA作為 車型的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。 、 CVT建模過(guò)程 實(shí)體造型主要有兩種模式。第一種模式是以立方體，圓柱體，球體，錐體 和環(huán)狀體等為基本體素，通過(guò)交、并、差等集合運(yùn)算，生成更為復(fù)雜形體；第二種模式是以草圖為基礎(chǔ)，建立基本的特征，以修飾特征方式創(chuàng)建形體。兩種模式生成的形體都具有完整的幾何信息，是真實(shí)而唯一的三維實(shí)體。 CATIA側(cè)重第二種模式。零件設(shè)計(jì)的基本思路是以二維草圖為基礎(chǔ)，通過(guò)拉伸、旋轉(zhuǎn)等操作生成三維實(shí)體，再通過(guò)倒角、變換、布爾操作等操作對(duì)三維實(shí)體做進(jìn)一步修飾。 通過(guò)第二章對(duì)無(wú)級(jí)變速器工作原理的介紹可知，其結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，所以考慮實(shí)際情況，在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，只畫出 CVT零件輪廓，不畫出內(nèi)部詳細(xì)結(jié)構(gòu)。 、主動(dòng)工作缸 建模 選擇菜單【開(kāi)始】→【機(jī)械設(shè)計(jì)】→【零件設(shè)計(jì)】，即可進(jìn)入零件三維建模模塊。 1） 選擇 X— Y平面，點(diǎn)擊草圖，使用草圖編輯器，在草圖中畫圓直徑 120mm，完成草圖后使用凸臺(tái)命令拉伸長(zhǎng)度為 10mm。 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 4— 1 主動(dòng)缸草圖 1 圖 4— 2 主動(dòng)缸草圖 2 2） 選擇上一步建立的凸臺(tái)圓面為基面點(diǎn)擊草圖再次進(jìn)入草圖界面完成草圖后，使用凸臺(tái)命令過(guò)程與第 一步相同。繼續(xù)使用凸臺(tái)命名完成模型上部。 3） 選擇 YZ平面為基面進(jìn)入草圖編輯器完成旋轉(zhuǎn)體的建模。 周勐：混聯(lián)式電動(dòng)汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 14 圖 4— 3 旋轉(zhuǎn)體草圖 圖 4— 4 旋轉(zhuǎn)體 4） 選擇旋轉(zhuǎn)體面為基面使用凸臺(tái)完成拉伸，選擇第一步的凸臺(tái)圓面為基面完成帶輪軸的建模 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 圖 4— 5 帶輪軸建模 5） 選擇上一步的凸臺(tái)圓面為基面完成帶輪另一側(cè)圓盤的建模草圖圓 的直徑為 120mm拉伸長(zhǎng)度 10mm。 6） 建立固定帶輪的螺母具體步驟同上。 7） 模型完成后進(jìn)行倒角 圖 4— 6 模型倒角 周勐：混聯(lián)式電動(dòng)汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 16 8） 主動(dòng)缸上端蓋的緊固件使用螺釘，螺釘?shù)慕Ｍ瓿珊筮M(jìn)行圓形陣列 圖 4— 7 圓形陣列 9)主動(dòng)缸的最終模型 圖 4— 8 主動(dòng)工作輪 、從動(dòng)工作輪建模 在二維平面繪制如下圖的草圖，添加約束，保證對(duì)稱。 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 圖 4— 9 從動(dòng)缸草圖 通過(guò)旋轉(zhuǎn)體、倒角、凹槽、凸臺(tái)等操作，形成如下從動(dòng)缸外形輪廓。 周勐：混聯(lián)式電動(dòng)汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 18 圖 4— 10 從動(dòng)工作輪 、金屬傳動(dòng)帶建模 建立如下草圖，然后依次通過(guò)凸臺(tái)、凹槽、兩次倒圓角完成金屬帶建模。 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 圖 4— 11 金屬傳動(dòng)帶草圖 周勐：混聯(lián)式電動(dòng)汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 20 圖 4— 12 金屬傳動(dòng)帶 、斜齒輪建模 由于使用 CATIA 畫斜齒輪難度比較大，要先創(chuàng)建參數(shù)及關(guān)系，然后利用這些參數(shù)創(chuàng)建出齒輪模型，比較復(fù)雜。而 UG ，可以快速生成齒輪，快捷方便，為節(jié)約時(shí)間，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)在斜齒輪繪制環(huán)節(jié)，使用 UG ，然后轉(zhuǎn)換成CATIA 格式。具體從動(dòng)缸上斜齒輪 1和飛輪軸上 斜齒輪 2如下圖所示： 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 圖 4— 13 斜齒輪 1 周勐：混聯(lián)式電動(dòng)汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 22 圖 4— 14 斜齒輪 2 、飛輪軸及飛輪建模 飛輪軸用于連接斜齒輪和飛輪，但是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)簡(jiǎn)單的拉伸，倒角即可得到。 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖 4— 15 飛輪軸 同樣，飛輪也是通過(guò)簡(jiǎn)單的拉伸得到。為了安裝固定飛輪，設(shè)計(jì)成 6顆螺栓連接形式。繪圖時(shí)通過(guò)圓形陣列得到。 周勐：混聯(lián)式電動(dòng)汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 24 圖 4— 16 螺栓 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 圖 4— 17 螺母 周勐：混聯(lián)式電動(dòng)汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 26 圖 4— 18 飛輪 、主要零件裝配 裝配圖是將已經(jīng)繪制好的三維零件圖形，通過(guò)相合約束、接觸約束、偏移約束等約 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 束條件，將其組裝形成一個(gè)最終的部件三維圖。根據(jù)飛機(jī)的各個(gè)部件的關(guān)系使用相應(yīng)約束。 首先 點(diǎn)擊開(kāi)始 → 機(jī)械設(shè)計(jì) → 裝配設(shè)計(jì)。進(jìn)入裝配設(shè)計(jì)工作臺(tái) 。 、飛輪的裝配 操作步驟： 調(diào)用新建功能 ，在 【 新建 】對(duì)話框中選擇“ product”，建立文件。 在【產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工具】工具欄單擊“插入現(xiàn)有部件”按鈕，在特征樹(shù)中選擇產(chǎn)品 1，彈出對(duì)話框，選擇上面做好的部件文件。 在【約束】工具欄中單擊“固定約束”按鈕，選擇第二部插入的零件，建立固定約束，如相合、偏移。 重復(fù)第二步和第三步插入其他零件和建立相應(yīng)的約束。 圖 419 飛輪裝配圖 周勐：混聯(lián)式電動(dòng)汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 28 、無(wú)級(jí)變速器裝配 圖 420 無(wú)級(jí)變速器 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 圖 421 CVT和 飛輪裝配圖 至此，再生制動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)核心部分的無(wú)級(jí)變速器和飛輪建模完成。 周勐：混聯(lián)式電動(dòng)汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 30 第 5 章 模型的干涉檢測(cè) 模型爆炸圖 裝配體完成后，把裝配體分解成分解圖，便可以清楚地反映出部件間的裝配關(guān)系。具體操作步驟如下： 選取命令。先進(jìn)入零件設(shè)計(jì)模塊，然后選擇下拉菜單“編輯” → “移動(dòng)” → “在裝配件中分解”命令，系統(tǒng)彈出圖 5— 1 所示的“分解”對(duì)話框。 圖 5— 1 “分解”對(duì)話框 在“分解”對(duì)話框中進(jìn)行如下設(shè)置： 定義分解層次。在“深度”下拉列表中選擇“所有級(jí)別”選項(xiàng)，如圖 5— 1 所示。 定義分解類型。在“類型”下拉列表中選擇“ 3D”選項(xiàng)。如圖 5— 1 所示。 單擊“應(yīng)用”按鈕，在彈出“信息框”對(duì)話框中，單擊“確定”按鈕。 定義分解程度。將滑塊拖拽到 ，單擊“確定”按鈕。在系統(tǒng)彈出的“警告”對(duì)話框中單擊“是”按鈕，此時(shí)，裝配圖如下圖 5— 2 所示。 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 圖 5— 2 模型爆炸圖 、模型的干涉檢測(cè) 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，當(dāng)各零部件組裝完成后，設(shè)計(jì)者最關(guān)心的是各個(gè)零部件之間的干涉情況，碰撞檢測(cè)和裝配分析功能可以幫助設(shè)計(jì)者了解這些信息。 CATIA的干涉檢測(cè)功能，是分析當(dāng)前文檔中所有部件之間是否存在干涉關(guān)系。它首先分析部件之間干涉的不同類型，可以用圖來(lái)表示干涉的部位，并計(jì)算出部分之間的距離。 選擇 【 視圖 】→【 工具 】→【空間分析】，點(diǎn)擊在分析菜單中的碰撞，彈出一個(gè)檢查碰撞的對(duì)話框。 周勐：混聯(lián)式電動(dòng)汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 32 圖 5— 1 模型干涉檢測(cè) “名稱”輸入欄是確定干涉檢測(cè)的名稱，并在特征樹(shù)中顯示?！邦愋汀敝械牡谝粋€(gè)下拉框是選擇干涉檢測(cè)的類型。 ▲ 接觸 +碰撞： 檢測(cè)部件之間是否存在接觸或者碰撞。 ▲ 間隙 +接觸 +碰撞：檢測(cè)部件之間是否存在接觸、碰撞和小于設(shè)定的間隙。 第二個(gè)下拉框包含了部件檢測(cè)的目標(biāo)范圍（在所有部件之間：默認(rèn)選項(xiàng)，檢測(cè)所有部件中的每一個(gè)部件與其他部件之間是否存在干涉）。 對(duì)所做模型選擇“接觸 +碰撞”的檢測(cè)類型，并選擇“在所有部件之間”的目標(biāo)范圍，單擊“應(yīng)用”按鈕進(jìn)行運(yùn)算，結(jié)果如下圖所示： 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 圖 5— 2 干涉檢測(cè)結(jié)果 對(duì)話框中亮起了黃燈，并列出了干涉具體類型和項(xiàng)目。在“過(guò)濾器列表”中可以根據(jù)需求列出要求的干涉類型。由檢測(cè)結(jié)果可知，從動(dòng)缸與金屬帶裝配初裝配的不好，其他地方尚可。