基于Solidworks氣壓調(diào)壓閥的設(shè)計(jì)與分析

2013-05-31 許蘢江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院

　　該文介紹了基于Solidworks軟件對(duì)氣壓調(diào)壓閥進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析,通過了對(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，通過電氣或手工的信號(hào)輸入來控制閥體的開關(guān)，讓氣體的進(jìn)出與停止達(dá)到控制的要求。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控制出口空氣的壓力，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)，其結(jié)構(gòu)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)，在此基礎(chǔ)上可進(jìn)行虛擬裝配、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實(shí)現(xiàn)產(chǎn)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程。對(duì)于氣壓調(diào)壓閥的具體建模設(shè)計(jì)過程如下：

　　(1)打開Solidworks2010，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)建螺紋線、創(chuàng)建基準(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)/結(jié)構(gòu)綜合實(shí)訓(xùn)教程書，三維建模過程依次如圖1所示。