3.1-2 “计算”与“图形”

  当轴的结构设计好了后，就要进入“计算”选项卡，为轴添加材料和工况进行刚度计算。 参见图11-29。计算完成后，进入“图形”选项卡，输入的工况与计算出来的结果都以图形 的方式显示出来。
   

 ◆操作方法

  我们将沿用上述的例子，对其继续作下一步（计算）的操作。具体的操作过程如下：

  1.打开文件11-06.IAM，在浏览器上选中shaft1右击，在右键菜单中选择“在设计加速器中编辑”，如图11-30所示。
      

 2. 弹出“轴零部件生成器”后，选择“计算” 选项卡。材料采用默认设置（钢），添加支承 和载荷后，点“计算”按钮。计算的结果在 “轴零部件生成器”对话框的右边区域。

 3. 点击“图形”选项卡，将看到力、力矩、转动等图形。

  具体过程可以参见002.AVI。结果参见11-06C.IAM。

 ◆参数的意义

  材料此分组框可以设置轴的材料，默认的材料为钢，若需要自己指定材料，可以勾选材料分组框内的小框，弹出材料类型对话框，如果对话框内没有您需要的材料， 还可以自定义材料，参见图11-31。
      

  计算特性  使用此分组框指定计算特性

  载荷和支承  在此区域可以为轴添加工况即载荷和支承。载荷和支承公用一个对话框， 通过下拉菜单来选择显示的类型，在“二维预览”中可以看到添加的载荷 和支承的位置。可以添加不同类型的载荷，包括：力、轴向力、连续载荷、 弯矩、转矩和公共载荷。支承方式分为固定支承和自由支承两种。无论选 择哪种载荷或是哪种支承，Inventor 都会弹出相应的窗口供输入，同时 也可以在添加之后再编辑。

  二维预览  显示轴的截面及在轴上添加的载荷和支承的位置。若在轴上已经添加了载 荷或支承，将鼠标光标置于载荷或支承上，可以显示载荷或支承的相关信 息，若双击载荷或支承，可以进入编辑对话框。二维预览中也显示绿色和 蓝色的聚光点，每个截面上都有三个聚光点，截面每端各一个，截面中间 一个。蓝色聚光点表示载荷或支承定位的零点在该聚光点处。

  结果   计算后的信息将在此区域显示出来
  “图形”选项卡  显示各个轴图或梁载荷图。图形可以选择力、力 矩、旋转、变形 量等图形，对于每个图形，您都可以在XY 或 XZ 平面中显示载荷。

     3.2 键联接与花键联接

  设计加速器提供的键联接只有平键联接，而花键联接则包括矩形花键和渐开线花键联接两种，无论 是添加平键联接还是花键联接，在界面和操作方法上基本上相同。

    3.2-1 “设计”

 ◆操作方法
  下面将通过一个实际的例子来演示如何添加矩形花键联接，操作步骤如下：

 1.打开文件11-07.IAM，在工具面板里选择设计加速器，选择“矩形花键联接生 成器”命令，弹出对话框，如图11-32所示.
         

 2.点击在“花键类型”的下来箭头选择花键类型，不需要指定具体花键规格，当选择了轴以后，Inventor会自己找出合适的规格，设定“长度”为18mm。

 3.在“轴槽”和“轮毂槽”区域选择花键所在的圆柱面、起始面、方向（会自动选取 平面），后点击“确定”。

  具体操作过程见003.AVI。读者可以按照上面的步骤试着作渐开线花键联接和平键 联接。在添加平键联接的时候略有不同，不同之处在于“选择要生成的对象”区域多了 一个要插入的对象——键，参见图11-33。
      

 ◆参数的意义

  尺寸（键）  此区域可以选择键（花键、平键）的类型、尺寸。

  轴槽  为放置轴槽选取几何图元。其中，“引用1”选择轴槽所在的圆柱面，“引 用2”选择槽的起始平面，“方向”选择一个平面确定槽在圆柱面的位置， 一般Inventor会自动选择方向平面。“平键联接生成器”在此区域还可选 择槽的类型：圆头键槽、带一个圆头的键槽和平头键槽。

  轮毂槽  为放置轮毂槽选取几何图元。其中，“引用 1”选择轮毂槽的起始平面， 选取后程序会自动选择终止面。“引用 2”可以选择工作点或者圆柱边来 确定开槽方向（可以反向），“方向” 选择一个平面确定槽在圆柱面的位 置，程序会自动选择方向平面。

  选择要生成的对象  默认情况下，花键生成器可以生成轴槽、轮毂槽，平键生成器可以生成平键、轴槽、轮毂槽。如果不需要某一项就点击它，其在模型中将不会生成。

 ◆应用提示
  对于键的规格，程序会根据用户选择的轴而自动选择。
  对于要添加轮毂槽的零件，在添加键联接之前不要作孔特征或只是添加小孔作为定位，程序会根据键的规格自动创建孔。而如果之前添加了比自动创建的孔要大的孔，设计将失败， 当然也不会创建轮毂槽。

     3.2-2 “计算”

  此选项卡可以根据“设计”选项卡中的选择来计算生成器数据，三种键生成器都有两种强度计算类型：校核计算和长度计算(或键长计算)。校核计算是根据载荷、尺寸及连接特性 执行强度的校核。而长度计算（或键长计算）则是根据指定的载荷、键的规格及连接特性设 计键的最佳有效长度。

  渐开线花键的“计算”还有两种强度计算方式：公制方式和常用方式。公制方式是按照

CSN014950的标准进行计算，而常用方式则是按照压力等于平面上的力时的基本公式进行计 算的。

  计算的操作过程一般是输入载荷（工况）、选择键的规格（一般都是从“设计”选项卡 直接获得），输入联接特性，还可以输入轴和轮毂的材料，点击计算即可。如果在“结果” 区域出现红色的数据表示键不合格，设计失败，要从新选择键再进行计算。

     4. 凸轮机构设计

  凸轮机构设计通过凸轮生成器来完成，Inventor提供了盘式凸轮生成器和线性凸轮生成器两种。

    4.1 盘凸轮生成器

    4.1-1“设计”

  盘式凸轮的机构设计通过“设计”选项卡来完成。通过输入凸轮的数据，定制凸轮运动的图形来完成凸轮的设计。

 ◆操作方法
  接下来将通过一个例子来演示生成盘式凸轮的具体操作方法，具体的操作如下：

  1.新建一个装配文件，在工具面板中选择设计加速器，点击“盘式凸轮生成器”， 弹出“盘式凸轮零部件生成器”对话框。

  2.在“凸轮”和“从动件”区域输入凸轮的数据，在“实际段”区域设置凸轮的运动 类型，设置过程中可以在最下面的图形框中看到运动曲线的预览。

  3.设置完毕后点击“确定”就可以生成凸轮模型了。 具体的操作可以参见004.AVI，结果见文件11-08.IAM。

  ◇参数的意义

  凸轮   此区域是设置凸轮的一般规格。使用下拉菜单可以选择是否插入凸轮到模型 中，“零部件”表示插入凸轮，“无模型”表示仅插入计算。如果选择了“零 部件”就可以选择几何图元放置凸轮，即给凸轮添加装配约束。点击“预览” 则可以显示凸轮样式的图形图像，这个图像不会随着凸轮的尺寸变化而变化， 只是一张示意图。可以通过改变“更多选项”区域的从动轮类型（“平动”或 “摆臂”）改变“预览”图像。可以输入凸轮的基本尺寸：“基本半径”和“凸 轮宽度”。“基本半径”表示凸轮工作轮廓线的基圆半径（最小半径）。“凸轮宽度”表示凸轮的厚度。

  从动轮   此区域是设置从动轮的尺寸规格，包括：“滚子半径”、“滚子宽度”、“偏距”、 “枢轴距离”、“臂长”、“反作用力臂”。当在“更多选项”区域选择“平动” 类型时，滚子半径”、“滚子宽度”、“偏距”可以输入值。若选择“摆臂”类 型时，除了“偏距”灰显外，其他均能输入值。

  实际段与段区域的图形显示
  “实际段”区域是根据不同的运动曲线定制凸轮每段的外形轮廓。而“段区域的图形显示”区域则是显示凸轮运动不同参数（行程、速度、加速度等）的运动曲线。 “实际段”有供输入数据的文本框，当输入数据后，必须点“计算”才能应用于运动曲线。

  从“段区域的图形显示”中可以看出，曲线坐标被划分成若干段，默认是3段，用 户可以使用“在前添加”和“在后添加”两个按钮添加段数，在每段上都可以使用“运 动功能”下拉菜单来设置运动曲线。

  使用“段区域的图形显示”上方的工具栏按钮，可以显示（或不显示）相应参数（行 程、速度、加速度等）的运动曲线。参见图11-34。
    

    更多选项:

  显示用于凸轮设计的其他选项。单击“设计”选项卡右下角的“更多选项”按钮。 在“更多选项”区域可以设置“凸轮方向”、“从动件类型”、“从动件形状”等。

  ◆应用提示

  使用凸轮生成器生成的凸轮只是凸轮的最初形状，还需作详细设计。 若凸轮是与轴一 体的，则需要到凸轮的零件环境下作修改，增加特征。若凸轮是装在轴上的，则可以使用设 计加速器添加键联接.

    4.1-2 “计算”

  进入“计算”选项卡，可以对凸轮零部件进行校核计算。输入转速（或周期）、从动件 的载荷等工况条件，还可以设置凸轮与从动件材料，点击“计算”。若计算结果没有红色数 据出现，表示凸轮可用。参见图11-35。