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2.2 破碎机的部件和总体装配
建立好零件的三维模型，就开始进行部件和总装的设计，由于破碎机零件繁多，一般都是由几百甚至上千个零件构成，所以在装配破碎机之前，先分析清楚破碎机的层次结构、零部件的约束、自由度和相对运动关系，作出总体的规划，以便可以作出一个高效的总装配体。在装配时零件之间可以添加重合、同心、平行、垂直、距离、角度、限制配合等来满足要求。不同的组合可以达到相同的效果，这就需要注意，配合实质上是给零件之间添加约束来满足一定机构需要，所以，添加的配合也需要满足设计意图，而且配合要合理，合理的配合决定着装配体的设计效率和质量。
1) 焊接件作为部件处理。破碎机机体的侧板体、底座及保护罩都是由焊接钢板组成，建模时，将焊接件作为部件，可以提高设计效率，便于修改。将建立好的零件三维模型，在SolidWorks 装配体环境下进行装配。其中焊缝可以使用SolidWorks中命令: “插入”-“装配体特征” - “焊缝”来实现，快捷方便，而且与装配体有关联参考关系。
2) 机体部件的装配。轮齿式双齿辊破碎机的机体部件是一个对称结构，一定要将轴承座设置为“固定”，而不是把齿辊设置为“固定”，否则模拟运行时齿辊将不能运转。机体及齿辊上有很多的标准件，其中螺钉、螺母的装配一定要合理地运用阵列命令来减少操作的重复性和模型的数据量。
3) 破碎机的总装。将设计好的破碎机零件和部件( 在总装中成为子装配体) 装配。SolidWorks 总装中的子装配体有固定和灵活两种状态。在破碎机总装中，机体、底座、保护罩和电机等都是子装配体。其中机体、底座子装配体内部没有相对运动，则状态设置为固定，而齿辊和电机子装配体内部有相对运动，则状态设置为灵活。
使用SolidWorks 建立的轮齿式双齿辊破碎机零部件和总装的三维模型效果图如图2、图3 所示。
 图2 齿轮式双齿辊破碎机三维模型效果图  图3 轮齿三维模型爆炸图及效果图
3 破碎机设计，有限元分析，干涉碰撞检查和运动仿真的应用
使用SolidWorks 建立三维破碎机总装配体，不仅具有直观性，而且设计人员可以对其进行参数化设计、有限元分析、干涉检查和运动仿真，以检验设计的正确性、合理性。
3.1 参数化设计
在设计好的破碎机的基础上，设计人员可能随时需要对其进行改良和改型，这就需要进行参数化设计来实现产品的系列化，从而避免了设计的重复性。由于使用SolidWorks 建立的三维模型和装配体，草图是变量化的，草图尺寸、特征尺寸和装配尺寸都是参数化驱动的，实现参数化非常方便，在SolidWorks 环境下对破碎机实现参数化设计有以下方法:
1) 直接修改尺寸，压缩或添加特征，然后另存为新的零件或装配体。
2) SolidWorks 提供了非常方便工具: “插入”-“系列零件设计表”，从而生成零件或装配体的不同配置。
3) SolidWorks 提供了良好的API，设计人员可以进行二次开发，实现破碎机的参数化。
3.2 三维模型的有限元分析
使用SolidWorks 建立的破碎机三维模型可以设置材质，具有一定的物理属性，可以进行有限元的分析计算，用于校核破碎机零件和装配体的强度和刚度，为产品的优化设计提供了强有力的技术数据支持。SolidWorks 中的插件SolidWorks Simulation可以对破碎机的零部件进行静态、动态的有限元应力分析，一般步骤为: 设置材质-添加约束-加载荷-划分单元格-运行，可以方便地得到应力、变形、安全系数等数据与图片，数据非常准确，并且可以保存成动画或网页的形式。
3.3 干涉碰撞检查
SolidWorks 提供对装配体进行静态干涉检查和动态碰撞检查，以保证任意两个零件在空间上不得有相互重叠，并且可以动态模拟破碎机中运动零件的运动效果，形象逼真，而且可以便于从中发现问题及时修改。
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SolidWorks在破碎机产品设计中的应用(2)
时间:2015-04-13 09:27来源:未知 作者: 点击:
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