Solidworks氣壓調(diào)壓閥的設(shè)計(jì)與分析

1、Solidworks氣壓調(diào)壓閥的設(shè)計(jì)與分析 該文介紹了基于Solidworks軟件對(duì)氣壓調(diào)壓閥開(kāi)展設(shè)計(jì)和分析,通過(guò)了對(duì)其建模設(shè)計(jì)、虛擬裝配、運(yùn)動(dòng)仿真和分析、最后可生成工程圖及在其插件PHOTOWORKS渲染輸出效果圖。對(duì)其機(jī)構(gòu)分析的仿真結(jié)果可以方便地用于設(shè)計(jì)及多媒體教學(xué),同時(shí)也為機(jī)械類專業(yè)虛擬教學(xué)的提供了思路。 0、引言 氣壓閥主要用于控制氣體進(jìn)出，通過(guò)電氣或手工的信號(hào)輸入來(lái)控制閥體的開(kāi)關(guān)，讓氣體的進(jìn)出與停止到達(dá)控制的要求。氣體壓力控制閥主要有3種：調(diào)壓閥、節(jié)流閥、順序閥。本文以氣壓調(diào)壓閥為例，其功能是控制并保持出口的工作壓力不受入口壓力和空氣消耗量的影響，其原理是利用彈簧與螺釘來(lái)控制出口空氣

2、的壓力，當(dāng)出口壓力高于彈簧設(shè)定壓力時(shí)，空氣即由接頭的孔道流出，直到恢復(fù)原設(shè)置的壓力為止。氣壓調(diào)壓閥廣泛應(yīng)用于輕工機(jī)械行業(yè)，其構(gòu)造和仿真是設(shè)計(jì)及教學(xué)的難點(diǎn)。 Solidworks是優(yōu)秀的CAD的軟件之一，利用它可完成氣壓調(diào)壓閥建模設(shè)計(jì)，在此根底上可開(kāi)展虛擬裝配、運(yùn)動(dòng)仿真、運(yùn)動(dòng)的分析、最后可生成工程圖及在其插件PHOTOWORKS渲染輸出等。對(duì)其機(jī)構(gòu)分析的仿真結(jié)果可以方便地用于設(shè)計(jì)及多媒體教學(xué)，同時(shí)也為機(jī)械類專業(yè)虛擬教學(xué)提供了思路。 1、分析的過(guò)程 1.1、建模設(shè)計(jì) Solidworks提供功能強(qiáng)大的基于特征的實(shí)體建模功能，通過(guò)拉伸、旋轉(zhuǎn)、薄壁特征、掃描、抽殼、圓角、特征陣列以及打孔等操作來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)

3、品的設(shè)計(jì)。氣壓閥的零件有：閥體、上蓋、心軸、軸承襯套、偏心凸輪、軸承、平鍵、螺釘、管接頭一、調(diào)壓螺帽、鋼珠、彈簧座、調(diào)壓彈簧、O型環(huán)一、外蓋、活塞桿、O型環(huán)二、彈簧塞桿、彈簧、調(diào)壓螺帽、螺塞、管接頭二，共有22個(gè)零件，以下是主要零件造型的過(guò)程。對(duì)于氣壓調(diào)壓閥的具體建模設(shè)計(jì)過(guò)程如下： (1)打開(kāi)Solidworks20*，新建零件1閥體，在基準(zhǔn)面中新建草圖，依次給予拉伸、旋轉(zhuǎn)除料、倒角、陣列、創(chuàng)立螺紋線、創(chuàng)立基準(zhǔn)面及草圖，掃描切除、圓角等特征，具體建模尺寸參照建模/機(jī)構(gòu)/構(gòu)造綜合實(shí)訓(xùn)教程書，三維建模過(guò)程依次如圖1所示。 圖1 閥體的建模 (2)新建零件2心軸，在基準(zhǔn)面中創(chuàng)立草圖后給予旋轉(zhuǎn)增料特征，再創(chuàng)立草圖、后給予旋轉(zhuǎn)除料及倒角特征，最后創(chuàng)立草圖后拉伸除料，三維建模過(guò)程如圖2所示。 圖2 心軸的建模 (3)新建零件3上蓋，在基準(zhǔn)面中創(chuàng)立草圖后給予旋轉(zhuǎn)增料特征，后添加倒角特征并給予拉伸除料特征后圓周陣列;同理構(gòu)建零件4軸承襯套及零件5偏心凸輪模型如圖3所示。 圖3 上蓋、軸承襯套、偏心凸輪的建模 (4)從設(shè)計(jì)庫(kù)中，取出標(biāo)準(zhǔn)零件，后另存為零件6軸承、7螺釘、8平鍵，三維模型如圖4所示。 圖4 軸承、螺釘、平鍵的建模 (5)新建零件9管接頭、10調(diào)壓螺帽、11鋼珠，三維模型如圖5所示。 圖5 墊片、彈簧蓋、活塞桿的建模 (6)新建零件1