你当前的位置:首页>>Inventor>>Inventor2008机械设计应用教程 设计加速器(1)

   一个CAD软件,其存在价值在于全程地辅助工程师的设计,也就是说,客观存在的设计需求,在这个CAD软件中能够被直接支持的比例要很大,这是评价软件能力和价值的主要指 标之一。可以肯定,100%的支持是CAD软件所追求的目标,但是真正做到几乎是不可能的, 这是因为总是先有设计规则,后有CAD软件的支持功能;而新的设计规则是层出不穷的,这 是人脑的创造性能所带有的特色。于是,能否尽可能更多地支持设计过程,就成为同类CAD 软件之间性能比较的主要指标。

   Inventor 的设计加速器则是为工程师在设计过程中提供决策支持和设计计算,使设计者不用花大量的时间在模型的建立和繁琐的计算上,从而达到设计加速的效果。

   在本章,将介绍怎么使用设计加速器(Design Accelerator)的生成器完成标准设计零件的设计,以及如何使用计算器完成复杂的工程计算。

     1.功能设计和设计加速器

  功能设计(Function Design)是一种知识内容工具,代表着从几何描述向获取知识转移的趋势。设计师可以使用功能设计来分析其产品的功能以及他们尝试解决的设计问题,而不 是把时间花在创建三维表达所需的造型操作上。功能设计不仅能够完成功能上的设计,还可 以智能的添加机械标准件。使用功能设计,用户可以通过输入简单或复杂的机械属性来自动 创建正确的机械零部件。在AutodeskInventor 中,以下几个部分都属于功能设计:

 ◆设计加速器

 ◆结构件生成器

 ◆Inventor Studio

 ◆自动限制

 ◆资源中心
  设计加速器是功能设计的重要组成部分,可为标识标准零部件或创建基于标准的几何图元提供工程计算以及决策支持。设计加速器工具通过自动提供选项和自动创建几何图元来简化设计过程,通过确认设计要求来提高初始设计质量,并通过对相同任务选择相同的零部件增加标准化。

  设计加速器提供一组生成器和计算器,使用它们可以通过输入简单或详细的机械属性来自动创建符合机械原理的零部件。例如,使用螺栓联接生成器,通过选择正确零件或者孔, 可以立即插入螺栓联接。

  注意:在开始使用任意生成器或计算器之前,必须先保存部件。

  要使用设计加速器生成器和计算器来插入零部件,必须位于部件环境中。打开“设计加速器”工具面板,参见图11-1。将会显示可用的生成器和计算器命令。生成器和计算器将 根据功能区域编为一组,参见图11-2。
       

  注意:

  1.“如果想要使用这些生成器插入零部件,则需要连接到资源中心。然而不连接到资 源中心也可执行这些零部件的各种计算。”这是inventor的帮助文档中的叙述。螺栓连 接等设计的时候的确如此,但是我们会发现资源中心中有很多东西没有,而用设计加速 器仍然可以设计计算,比如说齿轮。读者可以发现设计齿轮的时候,在不连接到资源中 心的情况下也能够完成。也就是说当设计的过程中我们需要引用资源中心的零件时,需 要连接到资源中心,否则可以不连接,至于哪些需要,哪些不需要,inventor并未提供说明,所以建议读者在不熟悉资源中心中资源情况时连接到资源中心进行设计。

  2.一次仅能打开一个生成器/计算器- 在已打开一个生成器/计算器的情况下,如果要打开一个新的生成器/计算器,则先前打开的生成器/计算器将自动关闭。

     2.螺栓联接组件设计

  螺纹联接是机械设计最普遍使用的设计过程,但是其专业知识含量并不因此而减少。

  Inventor提供的螺栓联接零部件生成器可以设计和校核承受轴向力或切向力载荷的模拟螺栓 联接,并生成符合设计者要求的螺纹联接零部件。

     2.1 螺栓联接设计计算

  在“设计加速器”工具面板里点击“螺栓联接”,进入“螺栓联接零部件生成器”对话 框,再点击“计算”选项卡,进入图11-3界面。
     

  螺纹联接设计的第一步,是根据工况计算并确定螺纹直径。在界面中,输入设计要求的工况条件,即可分析计算得到需要的联接螺纹参数,图中的结果是4个M11的螺钉即可满足15000N紧固力的设计要求。可以反复修改参数配凑结果。
  在“强度计算类型”中,Inventor 提供了4种不同的计算类型,参见图11-4.
       
  螺栓直径设计:根据指定载荷、连接的几何
尺寸、材料特性、安全系数和其他系数计算螺栓公称直径.

  螺栓数设计:根据指定载荷、连接的几何尺寸(包括指定的螺栓尺寸)、材料特性、安全系数 和其他系数计算所需螺栓数量。

  螺栓材料设计:如果螺栓的几何尺寸和数量由设计确定,并且承载能力仅受材料变化的影响,则选择此选项。

  校验计算:当载荷、螺栓的公称直径及螺栓的个数等参数都已经确定需要进行强度校核,校核螺纹中的许用压力。此选项是默认选项。

  不管你选择那种强度计算类型,在“计算”界面中,只要是白色的文本框都是需要用户 输入值(也可采用Inventor提供的默认值)。灰色的文本框则不能填写,由Inventor计算得出的。   用户可以更改连接件和螺栓的材料,只需勾选“连接件材料”或“螺栓材料”下的方框,参见图11-5,勾选后会弹出“材料”对话框,用户 可以选择Inventor 提供的材料,也可以通过点击“根据现有材料添加新材料”来添加用户自定义的材料。参见图11-6所示.
     

    2.2 螺纹联接结构设计

  经过上一步的设计计算后,进一步设计具体的连接结构,其中将继承前边设计计算的结 果,以此来选定螺钉、垫圈、光孔和螺纹孔。

    2.2-1 操作过程

  螺纹联接零部件生成器提供了4种放置方式:“线性”、“同心”、“在点上”、“随孔”,下 面将用具体实例分别介绍4种放置方式的过程。

 ◆“线性”方式

  1.打开11-01.IAM文件,进入设计加速器,点击“螺栓联接”命令

  2.进入“螺纹联接零部件生成器”对话框后,“类型”为贯通,“放置”为“线性”, 参见图11-7。
   

  3.依次选择“起始面”、“线性边1”、“线性边2”及“终止方式”(注:“终止方式” 实为“终止面”,下同),参见图11-8。

  4.之后,Inventor会自动在“螺栓联接零部件生成器”对话框的右边生成标准孔,依次点击“单击以添加紧固件”,在弹出的窗口内选择所需的螺钉、垫圈(如图11-9所示),点击“确定”(若要继续 添加新的紧固件可以点击“应 用”),最后的结果参见11-10。
   
       

 ◆“同心”方式

 1.打开11-02.IAM文件,进入设计 加速器,点击“螺栓联接”命令

 2. 进入“螺纹联接零部件生成器” 对话框后,“类型”为贯通,“放 置”为“同心”。

 3.依次选择“起始面”、“圆形边”及“终止方式”(模型底面),参见图11-11。
  

  4.之后操作与“线性”方式步骤4相同,结果参见图11-12。

 ◆“在点上”方式

 1.打开11-03.IAM文件,进入设计加速器,点击 “螺纹联接”命令。零件11-005.IPT上有一个 草绘点。

 2. 进入“螺纹联接零部件生成器”对话框后,“类 型”为贯通,“放置”为“在点上”。

 3. 依次选择“起始面”、“点”及“终止方式”。“起 始面”为模型上平面,“点”为11-005.IPT上 的草绘点,“终止方式”为模型底面。

 4.之后操作与“线性”方式步骤4相同,结果参见图11-13。
      

 ◆“随孔”方式

 1.打开11-04.IAM文件,其中零件11-007.IPT上有六个阵列出来的¢4.5的孔,进入设计加速器,点击“螺纹联接”命令。

 2.进入“螺纹联接零部件生成器”对话框后,“类型”为贯通,“放置”为“随孔”。

 3.依次选择“起始面”、“现有孔”、“终止方式”。“起始面”为模型的上平面,“现有 孔”只能选择原始的孔,而不是阵列出来的孔(无法选中),“终止方式”为模型底面,将“遵循阵列”选项勾选,如图11-14所示。
    

 4.之后操作与“线性”方式步骤4相同,结果参见图11-15 。

  ◆编辑方法
  当添加完紧固件后,发现有不妥的地方,需要重新编辑。

  1. 在“模型”浏览器上找到“螺纹联接”后单击右键,在右键菜单中选择“使用设计 加速器进行编辑”。除了遵循阵列“随孔”方式的“螺纹联接”比较难寻找外,其 他方式都可以很容易发现,参见图11-16。
   

  2.再次打开“螺纹联接零部件生成器”对话框,选择需更改紧固件,如图11-17所示.
  此键可以修改螺纹规格及螺栓的长度,如果选择的是螺母或者垫圈,此键不可用。点击此键后会弹出图11-18界面。
       

  此键可以重新连接到资源中心,选择其他的螺纹紧固件。

  此键可以删除选定的螺纹紧固件。

  ◆“盲联接”类型

  Inventor提供了两种螺栓联接的类型:“贯通”和“盲联接”。当你选择了“盲联接”类型后,您将会发现,“贯通”类型的“终止方式”变为了“盲孔起始平面”,其他选项基本 与“贯通”类型下的保持一致,参见图11-19。
   

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