文章导读：在新的一年中，各位网友都进入紧张的学习或是工作阶段。网学的各位小编整理了机械模具设计-拖拉机全自动无级变速箱箱体设计的相关内容供大家参考，祝大家在新的一年里工作和学习顺利！
2.3 本章总结 变速箱箱体采用三维造型设计具有如下优点：工程设计人员只需要在机械设计、材料、结构、制造等必要的理论支持下，即可进行产品设计，不必要具有同类产品的设计经验。设计者可以非常方便地增减所设计产品的结构来满足产品功能需求，在二维产品开发中，这种改动是非常困难、繁琐的过程。可见，产品基于三维设计可以极大地释放设计人员的创造性。 三维产品设计不仅在产品结构设计方面显示了巨大的优点，在产品后续优化设计方面也表现出二维设计无法望其项背的优势。二维设计结束后，一般需要制作产品样机来检测产品在设计上是否存在结构、强度等方面的缺陷，一旦发现有重大缺陷，必需重复前面的庞大的工作量。而三维产品设计可以直接通过商用机构仿真、有限元分析软件，发现产品可能会出现的缺陷，及时修改，为制作出符合设计要求的样机提供了可靠的保障。 3 基于ANSYS变速箱箱体的静力学分析 传统变速箱等箱体零件的设计，缺少轴类零件设计的成熟的理论支持，大多数设计经验公式不能够保证精确地设计。设计者往往通过类比同类产品进行设计，仅依据经验增加箱体的壁厚来提高箱体刚度，这样做的结果，只会增加生产材料的使用量，最终产品变重、成本变高。现代设计方法中的有限元法可以极大地改善如此局面，有限元法可以计算出在给定工作条件下零件的应力、应变分布情况，各阶振型的固有频率，这些计算结果为分析所设计的零件是否合理、是否具有足够的强度，进一步改进设计提供了可靠的理论依据。 3.1当前常用的有限元分析软件及其特点 目前对机械零件进行有限元分析一般采用通用有限元分析软件,如ANSYS、I-DEAS、MARC和SAP等。它们拥有丰富和完善的单元库、材料模型库和求解器,并且具有相对独立前、后处理模块,可以独立完成多学科、多领域的工程分析问题。其缺点是前处理模块中的几何建模功能不强,无法完成复杂模型的建模,因此降低了结构分析结果的可信度,影响工作效率。一些流行的三维设计软件却具有极强的几何模型的建模功能,例如,Pro/ENGINEER、UG等等。这些三维设计软件可以完成一些复杂的几何模型的建模工作。为了解决通用有限元分析软件建模功能较弱的缺点,当前普遍采用软件间的数据转换,即采用三维设计软件进行精确的三维建模,通过标准数据接口将模型以IGES、DXF或STEP格式读入到通用有限元分析软件中,然后通过该软件进行精确计算。在模型转换过程中常常会出现一些问题,特别是一些复杂模型转换到有限元软件后会出现一些面和线的丢失、无法对模型中的一些特征进行网格划分等等问题。所以通常需要对这些复杂的模型进行简化。 ANSYS公司的ANSYS软件是融结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元分析软件，该软件可浮动运行于从PC机、NT工作站、UNIX工作站直至巨型机的各类计算机及操作系统，数据文件在所有的产品系列和工作平台上均兼容，这样就保证了所有ANSYS用户的多领域多变工程问题的求解。基于Motif的菜单系统使用户能够通过对话框、下拉式菜单和子菜单进行数据输入和功能选择，方便用户操作。在产品设计中，用户可以使用ANSYS有限元软件对产品性能进行仿真分析，发现产品问题，降低设计成本，缩短设计周期，提高设计的成功率。ANSYS软件能与大多数CAD软件实现数据共享与交换，如Pro-E、NASTRAN、UG、I-DEAs、AutoCAD等，它是现代产品设计中高级的CAD/CAE软件之一。
4．2．3创建投影图 选择如图已创建成功的主视图，然后右击，在系统弹出的快捷菜单中选择的“插入投影视图”命令。在系统 的提示下，在图形的左边任意选择一点（因为PTC是美国开发的软件，按照其国内习惯认采用第三视角，不符合国内的习惯，如果投影图先创建在主视的图的左边，然后移动至右边，即可生成符合国内习惯的第一视角），即可成功创建左视图(图4-7)。 4．2．3创建剖视图 选择如图已创建成功的主视图，然后右击，在系统弹出的快捷菜单中选的“插入投影视图”命令，在系统 的提示下，在图形上边任意选择一点（理由见上），成功创建俯视图；双击上一步创建完成的俯视图，系统弹出“绘图视图”对话框。在“绘图视图”对话框中，选择“类别”选项组中的“剖面”，将“剖面选项”设置“2D截面”，然后单击“+”按钮，将“模型边可见性”设置为“全部”，在“名称”下拉表框中选取剖截面“基准面”，在“剖切区域”下拉表框中选择“完全”，单击对话框中的“确定”按钮，关闭对话框，可以成功创建剖视图（图4-8）。 图4-7 变速箱左视图 图4-8 变速箱剖视图 4．2．5格式转换 通常我们已经习惯于AutoCAD制图的各项功能，所以在这里将在Pro/E里的工程图格式转换为可以在AutoCAD打开、修改的格式。在完成其他辅助视图和尺寸标注后，单击工具栏“文件”，选择“保存副本”命令，将保存格式设为“*.dwg”，单击“确定”系统会自动转换格式。 5总结 本文在应用三维产品设计和有限单元法基础上，设计了拖拉机全自动无级变速器的箱体并对其做了静力分析。所做的主要工作及结论如下： 1) 根据题目所给的条件及同组同学所提供的设计方案，以传动系统为基础,完成了箱体的方案设计，根据传统箱体类零件设计的要求,利用Pro/E设计并建立了变速箱箱体的三维模型。 2) 利用Ansys软件对建模变速箱箱体做了静力分析，并根据分析结果对箱体进行了优化。 3) 完成了主要零件的装配，并由变速箱的三维模型导出了二维工程图。 |
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