基于SOLIDWORKS的千斤顶运动仿真.doc

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1、 目目 录录 1 绪论.1 2 模拟仿真概述.1 2.1 模拟仿真的概念.1 2.2 模拟仿真的产生与发展 2 2.3 国内的模拟仿真技术3 3 千斤顶 .4 3.1 千斤顶的定义及分类4 3.2 千斤顶的发展现状5 4 SOLIDWORKS 概述 6 5 基于 SOLIDWORKS 的模拟仿真实例6 5.1 基于 SOLIDWORKS 的千斤顶三维实体建模的基本过程.7 5.2 零件三维实体建模过程的基本步骤 7 5.3 螺旋千斤顶的三维实体建模的过程 8 5.3.1 底座的画法极其过程 .8 5.3.2 起重螺杆的画法及其过程10 5.3.3 顶盖的画法和过程.11 5.3.4 旋转杆的

2、画法及其过程13 5.4 千斤顶装配体的装配方法.15 5.5 千斤顶爆炸视图的制作过程.16 5.6 千斤顶三维动画的制作过程.18 6 结论.19 致谢.20 参考文献21 1 1 绪论绪论 计算机仿真技术是世界各国十分重视的一项高新技术。仿真是以计算机系 统为基础，根据用户的要求，建立实际系统的数学模型，并使之转换为仿真模 型，在不同的工况下，在计算机系统中运行演示，从而真实地展现实际系统运 行状态的过程。它是涉及计算数学、工程控制、各种实际系统的专业知识、计 算机软硬件技术等多学科领域的一项综合性高科技技术。是科学工作者、工程 技术人员、运行操作人员进行系统分析、优化设计、性能评估、运

3、行试验、教 育培训、操作训练的有力工具。它在国防、能源、交通、航空航天等重要的军 事与非军事领域，得到了越来越广泛的应用。美国 1992 年提出的 22 项国家重 点发展的关键技术报告中，计算机仿真技术被列为第 16 项。同年提出的 21 项 国防及军事重点发展的关键技术报告中，被列为第 6 项。足见其在现代科学技 术领域中的重要地位1。 传统的设计方法是首先在设计者头脑中建立起产品的三维实体形状后借助 于正投影方法，把头脑中的三维实体投影为多二维视图。在读图时又需要将各 个视图的信息通过想象加以综合，在头脑中恢复回原来的三维实体形状，再进 行工艺设计、加工等工作。这样一个复杂的过程，大大降低

4、工作效率，且容易 出错。运用 Solidworks 系统进行三维实体设计技术，采用新的三维-二维-三维 的新模式，通过计算设计训练，培养了空间想象能力和设计思想表达能力2。 SolidWorks 以其优异的三维设计功能 ,操作简单等一系列的优点 ,极大地 提高了设计效率。利用 SolidWorks 不仅可以生成二维工程图，而且可以生成三 维零件，实现零件的三维实体建模。用户还可以利用其运动仿真功能，通过动 画来展现零件的三维造型和运动仿真。 2 模拟仿真概述模拟仿真概述 2.12.1 模拟仿真的概念模拟仿真的概念 模拟仿真的意思就是用模型（物理模型或数学模型）来模仿实际系统，代 替实际系统来进

5、行实验和研究。事实上，习惯定义的模拟仿真，即用模型来模 仿实际系统进行实验和研究，从来就是产品开发中的常用技术手段3。 计算机运动仿真作为计算机仿真技术的一个重要分支，可以归入虚拟现实 技术 VR(Virtual Reality)的范畴，它汇集了计算机图形学、多媒体技术、实时计 算技术、人机接口技术等多项关键技术。作为一门新兴的高技术，己经成为工 程技术领域计算机应用的重要方向。 2 2.22.2 模拟仿真的产生与发展模拟仿真的产生与发展 近些年来，随着计算机技术的发展，计算机图形处理能力日益增强，以计 算机为主要工具的仿真技术也迅速发展起来，并很快应用于工程领域。在计算 机辅助下进行机械零件

6、的设计、校核，并进行系统运动仿真己经逐渐成为机械 设计的发展方向。 在传统的设计与制造过程中，首先是方案设计及论证，然后进行产品设计。 在设计完成后，为了验证设计，通常要制造样机进行试验，有时这些试验甚至 是破坏性的。当通过试验发现缺陷时，又要回头修改设计并再用样机验证。只 有通过周而复始的设计一试验一设计过程，产品才能达到要求的性能。这一过 程是冗长的，尤其对于结构复杂的系统，设计周期无法缩短，更不用谈对市场 的灵活反应了。在大多数情况下，工程师往往为了保证产品按时投放市场而中 断这一过程，使产品在上市时便有先天不足的毛病。在市场竞争的背景下，基 于实际样机上的设计验证过程严重地制约了产品的

7、质量的提高、成本的降低和 对市场的占有。随着经济贸易的全球化，要想在竞争日趋激烈的市场上取胜， 缩短开发周期，提高产品质量，降低成本以及对市场的灵活反应都已成为竞争 者们所追求的运营方式，谁早推出产品，谁就占有市场。然而，传统的设计与 制造方式却无法满足这些要求5。 虚拟模型技术应当属于计算机辅助工程(CAE)的一个分支，它的核心部分 是多体系统运动学与动力学建模理论及其技术实现。作为应用数学一个分支的 数值算法及时地提供了求解这种问题的有效的快速算法。近年来的计算机可视 化技术以及动画技术的发展为这项技术提供了友好的用户界面，CAD/FEA 等技 术的发展为虚拟模型技术的应用提供了技术环境。

8、借助于虚拟模型技术，设计 过程先从整机开始，按照“由上至下”的顺序进行，这样可以避免由于系统设计 方面的失误而付出的昂贵代价。 目前, 计算机仿真技术已经广泛地应用在各个领域里:汽车制造业、工程机 械、航天航空业、国防工业及通用机械制造业;所涉及到的产品从庞大的卡车到 照相机的快门，天上的火箭到轮船的锚机。在各个领域里，针对各种不同的产 品，虚拟模型技术都为用户节省了开支和时间，并提供了满意的设计方案7。 在我国，对计算机仿真技术的研究起步较早，发展很快。1995 年 6 月国 防科技大学研制成功的银河仿真 l 型计算机，标志着我国计算机仿真技术取得 了突破性进展，跨入了国际的先进行列。在研制

9、新一代的运载火箭、飞航导弹 等重要科研项目中，多次用计算机仿真进行预测性试验，确保了实际发射的成 功率。据不完全统计，近几年有关科研院所，运用银河仿真机进行科学研究， 节省科研经费近 10 亿元，取得了巨大的社会效益和经济效益。 3 近年来由于计算机软硬件技术的突飞猛进带动了很多相关学科的飞速进步， 仿真技术就是有代表性的一个。计算机所提供的资源环境、条件，使仿真技术 的开发环境大为改善，有了更多可供选择和驰聘的平台。使仿真装置的逼真度 和实时性大为提高，性能价格比更加优越。 就仿真技术而言，仿真建模方法学、仿真计算机系统、仿真支持软件等方 面始终是仿真技术发展的重要课题。近几年来，涉及上述领

10、域的多项新技术、 新成果已经展示了良好的发展前景。面向对象的仿真建模，仿真科技界人士一 直在致力于研究面向对象的各种建模技术，主要方向是面向工程图、面向方框 图、面向方程式、面向工艺过程的建模方法，这些方法虽然本质上仍属于将人 们对实际系统的认识转变为适宜于计算机符号处理的模式，但较之传统的采用 Fortran 语言的人工建模前进了一大步。它充分调动了计算机本身的符号处理能 力，加速了人们对仿真对象的认识和转换过程。这种方法将进一步改善系统的 建模能力、缩短球棋时间.犬其可贵的是它使具有实际系统工程技术知识的用户 技术人员，更容易掌握和使用仿真技术，使仿真技术这一先进的手段更好地为 实际系统服

11、务。 2.3 国内的模拟仿真技术国内的模拟仿真技术 虚拟模型和计算机仿真技术是一项涉及多个学科领域的前沿技术，发达国 家于 20 世纪 80 年代提出了相关概念，这项技术在过去的 10 年里获得了迅速 发展并达到实用阶段。和一些先进国家相比，我国在这个领域还有一定差距， 但已经引起了国家有关部门和科学家们的重视，九五规划、国家自然科学基金、 国家高技术产业规划都把虚拟现实技术 VR 列入了研究项目。国内一些高校和 研究部门在紧跟国际先进技术的同时，积极投入到了这一领域当中，并且取得 了一定的研究成果。 清华大学计算机科学与技术系对虚拟现实和临场感方面进行了研究，在克 服立体图闪烁的措施和深度感

12、试验方面采用了一些独特的方法。他们针对室内 环境的特点，提出借助图像变换，使立体视觉图像中对应水平特征呈现形状一 致性，以利于实现特征匹配，并获取物体三维结构的新颖算法。 哈尔滨工业大学机械系在机构的三维运动仿真方面进行了不少研究，他们 使用 OpenGL 开发的机构三维仿真软件成功地模拟出了一些常用机构的运动状 态，并在此基础上加入了一些计算机辅助设计和分析的功能。该校计算机系成 功地摹拟出了人的脸部动作，如表情的合成和唇动的合成。 浙江大学 CAD&CG 国家重点实验室开发出了一套桌面虚拟建筑环境实时 漫游系统，实现了立体视觉，同时提供的交互工具使系统的真实感达到了较高 的水平。 4 北京

13、航空航天大学计算机系着重研究了虚拟环境中物体物理特性的表示和 处理，在虚拟现实的视觉接口方面开发出了部分软硬件，提供了用于飞行员训 练的虚拟现实系统。 西安交通大学信息工程研究所对立体显示技术进行了研究，提出了一种基 于 JPEG 标准压缩编码新方案，获得了较高的压缩比。 西北工业大学在基于 UG 的二次开发方面进行了不少研究。 西安理工大学机械与精密仪器学院在基于 SolidWorks 的二次开发方面也做 了不少工作，开发了连杆机构和弧面分度凸轮的运动仿真软件。 上海交通大学图像处理及模式识别研究所，国防科技大学计算机研究所， 北京工业大学 CAD 研究中心等单位也都在这一领域做了一定的工作

14、，并取得 了一定的研究成果。 3 千斤顶千斤顶 3.1 千斤顶的定义及分类千斤顶的定义及分类 千斤顶是一种用钢性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底部托爪在行 程内顶升重物的轻小起重设备！ 按结构特征可分为齿条千斤顶、螺旋千斤顶和液压（油压）千斤顶 3 种。 齿条千斤顶:由人力通过杠杆和齿轮带动齿条顶举重物。起重量一般不 超过 20 吨，可长期支持重物，主要用在作业条件不方便的地方或需要利用下 部的托爪提升重物的场合，如铁路起轨作业。 螺旋千斤顶:由人力通过螺旋副传动，螺杆或螺母套筒作为顶举件。普通 螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物，构造简单，但传动效率低，返程慢。自 降螺旋千斤顶的螺纹无自锁

15、作用，装有制动器。放松制动器，重物即可自行快 速下降，缩短返程时间，但这种千斤顶构造较复杂。螺旋千斤顶能长期支持重 物，最大起重量已达 100 吨，应用较广。下部装上水平螺杆后，还能使重物作 小距离横移。 液压千斤顶:由人力或电力驱动液压泵，通过液压系统传动，用缸体或活 塞作为顶举件。液压千斤顶可分为整体式和分离式。整体式的泵与液压缸联成 一体；分离式的泵与液压缸分离，中间用高压软管相联。液压千斤顶结构紧凑， 能平稳顶升重物，起重量最大已达 1000 吨，行程 1 米，传动效率较高，故应 用较广；但易漏油，不宜长期支持重物。 如长期支撑需选用自锁顶，螺旋千斤 顶和液压千斤顶为进一步降低外形高度

16、或增大顶举距离，可做成多级伸缩式的。 5 3.2 千斤顶的发展现状千斤顶的发展现状 近年来，我国的千斤顶产业得到快速持续发展，成为全球千斤顶生产增长 最快和千斤顶消耗量最大的国家之一，因而引起业界的广泛关注。 千斤顶起源于 20 世纪初的英、美、德等国家，在逐步发展中工艺逐渐成 熟，因其具有抗腐蚀、耐高温，强度高、表面精美、百分之百可回收等无与伦 比的良好性能，被广泛应用于建筑、交通、能源、石化、环保、城市景观、医 疗、餐饮等各个领域，逐渐被人们所接受，也越来越多地走进寻常百姓的日常 生活。 一、中国千斤顶产业实现了快速发展 我国千斤顶产业发展进步较晚，建国以来到改革开放前，我国千斤顶的需 求

17、主要是以工业和国防尖端使用为主。改革开放后，国民经济的快速发展，人 民生活水平的显著提高，拉动了千斤顶的需求。进入上世纪九十年代后，我国 千斤顶产业进入快速发展期，千斤顶需求的增速远高于全球水平。 1990 年以来，全球千斤顶表观消费量以年均 6%的速度增长，而九十年代 的十年间，我国千斤顶表观消费量年均增长率达到 17.73%，是世界年均增长 率的 2.9 倍。进入二十一世纪，我国千斤顶产业高速增长。2000 年2004 年， 我国千斤顶消费量从 188 万吨增长到 447 万吨，增加了 2.3 倍，年平均增长率 在 27%以上。其中，2001 年，我国千斤顶表观消费量达到 225 万吨，超

18、过美 国成为世界第一千斤顶消费大国。同时，千斤顶进口也大幅度增加。1998 年， 我国千斤顶进口 100 万吨，由此成为世界上最大的千斤顶进口国。2004 年与 1998 年比，千斤顶进口增长幅度年均达到 27.14%。预计 2005 年，中国千斤 顶表观消费量将达到 500 万吨，进口仍将保持在 300 万吨左右。 伴随着千斤顶市场的快速发展，我国千斤顶产量也结束了长期徘徊的局面， 实现了高速增长。我国千斤顶产量从 2000 年的 46 万吨增长到 2004 年的 236 万吨，年平均增长率在 82.6%，占国内市场需求的比重也由 2000 年的 24.47% 提高到 2004 年的 52.

19、80%。而同期，世界千斤顶产量则仅以 6%左右的速度增 长。 从九十年代后期起，我国太钢、宝钢以及宝新、张浦等国有和合资企业通 过引进和技术改造，先后建成了一系列千斤顶生产线，千斤顶工艺技术装备达 到国际先进水平，千斤顶生产初具规模。千斤顶品种结构也发生了积极的变化， 千斤顶产品质量迅速提高。特别是国内千斤顶冷轧板增长迅速，2003 年，国内 冷轧板产量达到 170 万吨，首次超过进口量,自给率达到 66%；2004 年，国内 冷轧板产量达到 200 万吨，自给率达到 70%以上。从 2004 年底到 2005 年底， 6 国内冷轧千斤顶产能将增加约 150 万吨，基本满足国内市场需求。到 2

20、007 年， 我国将成为千斤顶的净出口国。 从总体上看，我国千斤顶正在经历由规模小、水平低、品种单一、严重不 能满足需求到具有相当规模和水平、品种质量显著提高和初步满足国民经济发 展要求的深刻转变，千斤顶需求将逐步实现自给。 4 SOLIDWORKS 概述概述 SolidWorks 是世界上第一款完全基于 Windows 的 3D CAD 软件 ,自 1995 年问世以来 ,以其优异的三维设计功能 ,操作简单等一系列的优点 ,极大地提高 了设计效率 ,在与同类软件的激烈竞争中已经确立了它的市场地位 ,已经成为三 维机械设计软件的标准。利用 SolidWorks 不仅可以生成二维工程图，而且可以

21、 生成三维零件，用户可以利用这些三维零件来建立二维工程图及三维装配体。 SolidWorks 采用双向关联尺寸驱动机制，设计者可以指定尺寸和各实体间的几 何关系，改变尺寸会改变零件的尺寸与形状，并保留设计意图。 SolidWorks 的优点： (1).SolidWorks 是当今世界基于 NT/Windows 平台的三维机械 CAD 软件系 统的主流产品，目前己在国内外中小型企业中得到广泛应用。 (2).易学、易用，操作过程直观、简单，功能强大。 (3).完全汉化，使用过程中无任何语言障碍。 (4).可向下兼容二维 AutoCAD，使得以前采用 AutoCAD 进行的设计可以继 续使用和转化。

22、 (5).根据需求，可以很方便地利用 VB 和 V C+对其进行二次开发。 (6).与其它三维设计软件系统具有非常好的兼容性。 5 基于基于 SOLIDWORKS 的模拟仿真实例的模拟仿真实例 为了实现机构的运动仿真，首先必须利用 SolidWorks 强大的实体造型功能 构造出运动构件的三维模型，其中包括:：底座，起重杆，旋转杆，螺钉，顶盖。 本文在 SolidWorks 中生成零件的三维实体模型。本文综合了各种机构的运 动特点，仔细选择了每个零件的原点位置，并将完成建模的零件统一存放在专 门的目录之中，完成三维零件库的建立。 只有三维实体模型还不能模拟机构的运动，需要运动的零件模型必须进行

23、 装配，这种装配通常是手动完成的。这种方法不但费时费力，而且可能产生装 配错误，影响后面进行的运动仿真。本文采用程序装配的方法，自动在前一个 7 机构的输出构件上装配新的机构。如果前面的机构不存在，则自动将主动构件 的坐标原点定位于装配体的坐标原点。进行运动仿真时，首先根据需要找到并 打开运动构件的三维实体模型，然后根据实际情况设置各个构件在装配体中的 位置，使每个构件都正确的安装在装配体之中。 5.1 基于基于 SOLIDWORKS 的千斤顶三维实体建模的基本过程的千斤顶三维实体建模的基本过程 以螺旋千斤顶为例介绍基于 SolidWorks 的三维实体建模的过程和运动仿真。 早期的计算机运动

24、仿真都是以二维图形的形式出现的，从最初的以简单的 线条来模拟现实之中的各种机构，发展到后来精细化的二维图形运动仿真，都 没有突破二维的界限。客观地讲，二维图形对空间复杂机构的运动仿真显得力 不从心。随着计算机软硬件和计算机图形学的发展，三维实体运动仿真成为可 能。三维仿真系统中的运动构件都以三维实体的形式出现，更符合人的视觉习 惯和思维习惯，更能够代表显示生活中的实际情况，也使空间机构的运动仿真 成为现实。 SolidWorks 软件是在 Windows 环境下开发的三维实体设计软件，它能够 充分利用 Windows 的优秀界面，为设计师提供了简易方便的工作界面。 SolidWorks 首创的

25、特征管理，能够将设计过程的每一步记录下来，并形成特征 管理树，显示在屏幕的左侧。设计师可以随时点取任意一个特征进行修改，还 可以随意调整特征树的顺序，以改变零件的形状。由于 SolidWorks 全面采用 Windows 的技术，因此在零件设计时可以对零件的特征进行“剪切、复制、粘 贴”等操作。SolidWorks 软件提供完整的、免费的开发工具(API)，用户可以用 微软的 Visual Basic, Visual C+或其它支持 OLE 的编程语言建立自己的应用 方案。通过数据转换接口，SolidWorks 可以很容易地将目前市场几乎所有的机 械 CAD 软件集成到现实环境里来。 Soli

26、dWorks 是 Windows 原创的三维实体设计软件，全面支持微软的 OLE 技术。它支持 OLE2.0 的 API 后继开发工具己经改变了 CAD/CAE/CAM 领域传 统的集成方式，使得不同的应用软件能集成到同一个窗口，共享同一数信息， 以相同的方式操作，没有文件传输的烦恼。SolidWorks 软件在用户界面方面的 方便程度是世界公认的，该软件自 1995 年问世以来，先后共获得工业界的十 几次大奖，这在同档次软件中获奖次数最多的软件。 5.2 零件三维实体建模过程的基本步骤零件三维实体建模过程的基本步骤 一个零件的建模过程，实际上就是许多个简单特征相互之间叠加、切割或 相交的操作

27、过程。按照特征的创建顺序，构成零件的特征可分为基本特征和构 8 造特征，因此一个零件的实体建模的基本过程可以由如下几个步骤组成： （1）进入零件设计模式。 （2）分析零件特征，并确定特征创建顺序。 （3）创建与修改基本特征。 （4）创建与修改其他构造特征。 （5）所有特征完成之后，存储零件模型。 5.35.3 螺旋千斤顶的三维实体建模的过螺旋千斤顶的三维实体建模的过程程 本节以螺旋千斤顶为例介绍应用 SOLIDWORKS 制作三维实体的过程。 5.3.15.3.1 底座的画法极其过程底座的画法极其过程 (1)单击标准工具栏中的“新建”工具，新建一个零件文件 (2)在特征管理器设计树中选择“上视

28、基准面”，单击（草图绘制）工具。 （3）单击（圆）工具，过草图原点绘制一个圆。单击退出草图。 (4) 单击（拉伸凸台） ，然后根据图纸单击 （智能尺寸）来设定拉伸的长度，然后单击 （确定） ，运用此方法，画出底座的整个框架 图。 （5）单击（拉伸切除） ，如图 1，在选项中点 击完全贯穿，在草图基准面上画出相应的圆，如图 1，有智能尺寸定出尺寸，单击（确定） 。 （6）单击（圆心/起/终点圆弧）画出图纸所要求的直线与直线之间的圆角， 在图 2 中设定所需圆角的半 图 1 拉伸切除选项 径，然后单击（确定） 。 （7）通过草图绘制画出筋的草图，单击退出草 图。单击（筋） ，生成实体。单击（圆周阵

29、列） ， 生成另外三条筋。 9 （8）再次单击（草图绘制）工具，进行草图 2 的绘制，设定基准面 2，单 击（直线）画一条直线，然后根据图纸单击（智能尺寸）来设定直线的尺 寸，然后单击（确定） 。 图 2 参数设 置 （9）根据图纸数据画出一个矩型，在顶部菜单中点击插入曲线螺旋线， 绘制出螺旋线，根据底圆柱长度选择适当的选项画出螺旋线，单击（确定） 。 （10）单击（退出草图） ，单击（扫描） ，绘制出螺纹。生成实体，如 图 3。 图 3 底座三维图 10 图 4 底座剖面图 5.3.2 起重螺杆的画法及其过程起重螺杆的画法及其过程 (1)单击标准工具栏中的“新建”工具，新建一个零件文件 (2

30、)在特征管理器设计树中选择“上视基准面”，单击（草图绘制）工具，进行 草图 1 的绘制。 （3）单击（圆）工具，过草图原点绘制一个圆，单击（智能尺寸）来标 定圆的尺寸。单击退出草图。 (4) 单击（拉伸凸台） ，然后根据图纸单击（智能尺寸）来设定拉伸的 长度，然后单击（确定） ，运用此方法，画出螺旋杆的整个实体框架图。 （5）单击（圆角）画出螺旋杆上图纸所要求的圆角。 11 （6）单击（草图绘制）工具，单击（点） ，在前视基准面上根据尺寸要求 选出点。 （7）在前视基准面上，单击（圆）工具，单击（智能尺寸）来标定圆的 尺寸。单击退出草图。单击（拉伸切除） ，在选项中点击完全贯穿，单 击（确定）

31、 。 （8）再次单击（草图绘制）工具，进行草图绘 制，设定基准面，单击（直线）画一条直线，然 后根据图纸单击（智能尺寸）来设定直线的尺寸， 然后单击（确定） ，根据图纸数据画出一个矩 形，在顶部菜单中点击插入曲线螺旋线，如图 5，绘制出螺旋线，根据底圆柱长度选择适当的选 项画出螺旋线，单击（确定） ，单击（退出 草图） ，单击（扫描） ，绘制出螺纹。生成实体，如图 6。 图 5 参数设置 12 图 6 起重杆三维实体图 5.3.3 顶盖的画法和过程顶盖的画法和过程 (1)单击标准工具栏中的“新建”工具，新建一个零件文件 (2)在特征管理器设计树中选择“上视基准面”，单击（草图绘制）工具，进行

32、草图 1 的绘制。 （3）单击（圆）工具，过草图原点绘制一个圆，单击（智能尺寸）来标 定圆的尺寸。单击退出草图。 (4) 单击（拉伸凸台） ，然后根据图纸单击（智能尺寸）来设定拉伸的长 度，然后单击（确定） ，运用此方法，画出螺旋杆的整个实体框架图。 （5）单击（草图绘制）工具，进行草图 2 的 绘制。在前视基准面上，单击（3 点圆弧） 根据图纸运用三点圆弧在介于两个圆面之间画一 条弧线。 13 （6）单击（退出草图） ，单击（旋转凸台/基体）进行旋转生成实体， 在图 7 中设定旋转范围， 然后单击（确定） ，生成旋转体，生成实体。 图 7 参数设置 （7） ）单击（中心线）工具，过草图原点绘

33、制一条垂直的对称虚线。 （8） 以中心线作为基准，单击（直线）画一 条直线，然后根据图纸单击（智能尺寸）来设 定直线的尺寸，然后单击（确定） ，运用此方 法，画出所需要的两条直线，以及确定它的尺寸。 （9）单击（拉伸切除） ，在上面窗口中，选 择图中尺寸，单击（确定） 。 （10）单击（圆周阵列） ，如图 8 选择角度： 360 度；选择个数：24；单击（确定） 。生成 实体图。 如图 10。 14 图 8 圆周阵列选项 图 9 15 图 10 顶盖三维实体图 5.3.4 旋转杆的画法及其过程旋转杆的画法及其过程 (1)单击标准工具栏中的“新建”工具，新建一个零件文件 (2)在特征管理器设计树

34、中选择“前视基准面”，单击（草图绘制）工具，进行 草图 1 的绘制。 （3）单击（中心线）工具，过草图原点绘制一条垂直的对称虚线。如图 11。 (4) 以中心线作为基准，单击（直线）画一条直线，然后根据图纸单击 （智能尺寸）来设定直线的尺寸，然后单击（确定） ，运用此方法，画 出所需要的所有直线，以及确定它的尺寸。 16 图 11 旋转杆草图 （5）单击（退出草图） ，单击（旋转凸台/ 基体）进行旋转生成实体，在图 12 中设定旋转范 围，然后单击（确定） ，生成旋转体，生成实 体。 （6）单击（倒角）画出旋转杆上图纸所要 求的倒角。 如图 13。 图 12 旋转参数 图 13 旋转杆三维实体

35、图 螺钉是标准件，可直接从零件库里找。如图 14。 17 图 14 螺钉 5.45.4 千斤顶装配体的装配方法千斤顶装配体的装配方法 1. 装配体的装配方法极其过程 （1）单击标准工具栏中的“新建”工具，单击（装配体） ，新建一个装配体 文件。 （2）单击（插入零部件） ，浏览要打开的文件，点击（确定） 。 （3）首先插入千斤顶的主干零件螺旋杆，然后插入底座，用移动零件， 单击 （配合） ，在配合列表中选择“同心轴”， “配合选择”中选择螺旋杆和顶 垫的大小相等的圆周，单击（确定） 。 （4）再插入顶盖，用移动零件，单击（配合） ，在配合列表中选择“同 心轴”， “配合选择”中选择起重螺杆和顶

36、盖的大小相等的圆周，如图 15。 18 （5）再插入螺钉，用移动零件，单击 （配合） ，在配合列表中选择“同心轴”和“重 合”， “配合选择”中选择螺套和底座的大小相等的 圆周和上表面，单击（确定） 。 （6）最后插入旋转杆，用移动零件，单击 （配合） ，在配合列表中选择“重合”， “配合选 择”中选择起重螺杆和旋转杆，使旋转杆上的圆 的圆心和起重螺杆的轴线相重合，单击 （确定） 。 （7）完成装配体。如图 16。 图 15 配合选项 19 图 16 装配体 5.55.5 千斤顶爆炸视图的制作过程千斤顶爆炸视图的制作过程 （1）打开装配体，在界面中单击动画 1，将所有时间归零，如图 17，然

37、后界定时间。 20 图 17 动画选项 （2）单击（爆炸视图） ，然后将零件依次移动到原定位置，如图 18。 图 18 装配体分解图 （3）单击（动画向导） ，在图 19 中选择爆炸，单击下一步，选定时间， 单击完成。 21 图 19 动画类型选项 （4）再单击（动画向导） ，在图 19 中选择解除爆炸，单击下一步，选 定时间，单击完成。 （5）单击（保存） ，完成千斤顶的爆炸视图。 5.65.6 千斤顶三维动画的制作过程千斤顶三维动画的制作过程 （1）打开装配体，在界面中单击动画 1，将所有时间归零，如图 17，然后 界定时间。 （2）单击（模拟） ，在下拉菜单中选择旋转马达，单 击确定。

38、22 图 20 爆炸试图选项 图 21 轴选项 （3） 在图 20 中单击旋转模型，单击下一步，在图 21 中选择 Y-轴，单击 下一步，设定时间，单击完成。 （4）在装配体中向上旋转起重螺杆，单击确定。 （5）单击（保存） ，完成千斤顶的运动视图。 23 6 结论结论 在整个毕业设计阶段，通过对计算机模拟仿真技术、三维实体建模及 SolidWorks 软件等知识的学习，我从理论上了解到了模拟仿真的基本方法、关 键技术、和具体应用方法。并且能够运用 SolidWorks 软件对各种零件进行三维 实体建模，掌握了三维实体建模和运动仿真的制作的过程。在本文中我利用 SolidWorks 软件对螺旋

39、千斤顶进行了三维造型，并利用运动仿真技术完成了螺 旋千斤顶的运动仿真。由此向大家展示了千斤顶的三维造型和模拟仿真的方法。 但是对于模拟仿真和 SolidWorks 软件的研究不太深入，需要更加努力地学习。 致谢致谢 本文是在我的指导老师的精心指导下完成的。衷心感谢我的指导老师，在 整个毕业设计阶段，我得到了指导老师的精心指导，在思想上、生活上也受到 的真挚的关心和热心的帮助。她严谨的治学态度、渊博的学识、精湛的学术造 24 诣、诲人不倦的精神以及虚怀若谷的气度给我留下了深刻的印象，使我受益匪 浅，将永远激励我在将来的学习和工作中不懈努力，不断进步！ 在此我也非常感谢同学们在这段时间对我学习软件

40、的帮助！ 在论文完成之际，谨向我的导师和同学表示诚挚的谢意！ 参考文献参考文献 1宋培林，虚拟模型:机械工程的一门新兴技术，2003 2繆朝东，Solidworks 在机械制图教学中的应用研究，重庆工业高等专科学校学报， 25 2004.3（6）：37-39 3仿真模拟技术在数控实践教学中的应用，安阳工学院学报. 2007 年 2 月第 1 期(总第 25 期) 4王贤坤，机械 CAD/CAM 技术、应用与开发.北京:机械工业出版社，2000. 5安爱琴，宋长源，王宏强，聂永芳，基于 Solidworks 的液压泵工作原理动态仿真，煤矿 机械，2007.12（12）：89-92 6张书田，袁立

41、军，仝国伟，基于 Solidworks2007 的减速器虚拟装配与运动仿真，河北 神风重型机械有限公司，2008（24）：71 7余泽通，杨彬彬，宋长源，基于 Solidworks 的齿轮泵工作原理动态仿真研究，河南科技 学院报，2008.3（9）：85-87 8祝永健，基于 Solidworks 的机械制图教学改进与应用，文教资料，2008.2（6）：27- 28 9党兴武，靳岚，机械设计与制造-基于 SolidWorks 的机构运动模拟 2006 年 4 期 10卫江红,基于 SolidWorks 的运动分析与仿真, 机械工程与自动化. 第 1 期(总第 146 期) 2008 年 2 月 11 仝美娟，冯小宁，基于 Solidworks 的数控加工工程仿真系统的设计，现代制造工程， 2005（1）：41-42 12宋爱平，CAD/CAM 技术综合实训指导书，机械工业出版社.2005 13张淑娟，贾爱莲，段晓峰，基于 Solidworks 软件的减速器三维设计及运动仿真，东华 大学学报，2006.5（10）：105-108 14刘力，王冰.机械制图习题集.高等教育出版社，2002 15陈立新，党玉功，用 VBA 在 Solidworks 中实现高级动画，水利电力机械， 2006.10（10）：63-65