3.1-2 “計(jì)算”與“圖形”

  當(dāng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)好了后，就要進(jìn)入“計(jì)算”選項(xiàng)卡，為軸添加材料和工況進(jìn)行剛度計(jì)算。 參見(jiàn)圖11-29。計(jì)算完成后，進(jìn)入“圖形”選項(xiàng)卡，輸入的工況與計(jì)算出來(lái)的結(jié)果都以圖形 的方式顯示出來(lái)。
   

 ◆操作方法

  我們將沿用上述的例子，對(duì)其繼續(xù)作下一步（計(jì)算）的操作。具體的操作過(guò)程如下：

  1.打開(kāi)文件11-06.IAM，在瀏覽器上選中shaft1右擊，在右鍵菜單中選擇“在設(shè)計(jì)加速器中編輯”，如圖11-30所示。
      

 2. 彈出“軸零部件生成器”后，選擇“計(jì)算” 選項(xiàng)卡。材料采用默認(rèn)設(shè)置（鋼），添加支承 和載荷后，點(diǎn)“計(jì)算”按鈕。計(jì)算的結(jié)果在 “軸零部件生成器”對(duì)話框的右邊區(qū)域。

 3. 點(diǎn)擊“圖形”選項(xiàng)卡，將看到力、力矩、轉(zhuǎn)動(dòng)等圖形。

  具體過(guò)程可以參見(jiàn)002.AVI。結(jié)果參見(jiàn)11-06C.IAM。

 ◆參數(shù)的意義

  材料此分組框可以設(shè)置軸的材料，默認(rèn)的材料為鋼，若需要自己指定材料，可以勾選材料分組框內(nèi)的小框，彈出材料類型對(duì)話框，如果對(duì)話框內(nèi)沒(méi)有您需要的材料， 還可以自定義材料，參見(jiàn)圖11-31。
      

  計(jì)算特性  使用此分組框指定計(jì)算特性

  載荷和支承  在此區(qū)域可以為軸添加工況即載荷和支承。載荷和支承公用一個(gè)對(duì)話框， 通過(guò)下拉菜單來(lái)選擇顯示的類型，在“二維預(yù)覽”中可以看到添加的載荷 和支承的位置�？梢蕴砑硬煌�類型的載荷，包括：力、軸向力、連續(xù)載荷、 彎矩、轉(zhuǎn)矩和公共載荷。支承方式分為固定支承和自由支承兩種。無(wú)論選 擇哪種載荷或是哪種支承，Inventor 都會(huì)彈出相應(yīng)的窗口供輸入，同時(shí) 也可以在添加之后再編輯。

  二維預(yù)覽  顯示軸的截面及在軸上添加的載荷和支承的位置。若在軸上已經(jīng)添加了載 荷或支承，將鼠標(biāo)光標(biāo)置于載荷或支承上，可以顯示載荷或支承的相關(guān)信 息，若雙擊載荷或支承，可以進(jìn)入編輯對(duì)話框。二維預(yù)覽中也顯示綠色和 藍(lán)色的聚光點(diǎn)，每個(gè)截面上都有三個(gè)聚光點(diǎn)，截面每端各一個(gè)，截面中間 一個(gè)。藍(lán)色聚光點(diǎn)表示載荷或支承定位的零點(diǎn)在該聚光點(diǎn)處。

  結(jié)果   計(jì)算后的信息將在此區(qū)域顯示出來(lái)
  “圖形”選項(xiàng)卡  顯示各個(gè)軸圖或梁載荷圖。圖形可以選擇力、力 矩、旋轉(zhuǎn)、變形 量等圖形，對(duì)于每個(gè)圖形，您都可以在XY 或 XZ 平面中顯示載荷。

     3.2 鍵聯(lián)接與花鍵聯(lián)接

  設(shè)計(jì)加速器提供的鍵聯(lián)接只有平鍵聯(lián)接，而花鍵聯(lián)接則包括矩形花鍵和漸開(kāi)線花鍵聯(lián)接兩種，無(wú)論 是添加平鍵聯(lián)接還是花鍵聯(lián)接，在界面和操作方法上基本上相同。

    3.2-1 “設(shè)計(jì)”

 ◆操作方法
  下面將通過(guò)一個(gè)實(shí)際的例子來(lái)演示如何添加矩形花鍵聯(lián)接，操作步驟如下：

 1.打開(kāi)文件11-07.IAM，在工具面板里選擇設(shè)計(jì)加速器，選擇“矩形花鍵聯(lián)接生 成器”命令，彈出對(duì)話框，如圖11-32所示.
         

 2.點(diǎn)擊在“花鍵類型”的下來(lái)箭頭選擇花鍵類型，不需要指定具體花鍵規(guī)格，當(dāng)選擇了軸以后，Inventor會(huì)自己找出合適的規(guī)格，設(shè)定“長(zhǎng)度”為18mm。

 3.在“軸槽”和“輪轂槽”區(qū)域選擇花鍵所在的圓柱面、起始面、方向（會(huì)自動(dòng)選取 平面），后點(diǎn)擊“確定”。

  具體操作過(guò)程見(jiàn)003.AVI。讀者可以按照上面的步驟試著作漸開(kāi)線花鍵聯(lián)接和平鍵 聯(lián)接。在添加平鍵聯(lián)接的時(shí)候略有不同，不同之處在于“選擇要生成的對(duì)象”區(qū)域多了 一個(gè)要插入的對(duì)象——鍵，參見(jiàn)圖11-33。
      

 ◆參數(shù)的意義

  尺寸（鍵）  此區(qū)域可以選擇鍵（花鍵、平鍵）的類型、尺寸。

  軸槽  為放置軸槽選取幾何圖元。其中，“引用1”選擇軸槽所在的圓柱面，“引 用2”選擇槽的起始平面，“方向”選擇一個(gè)平面確定槽在圓柱面的位置， 一般Inventor會(huì)自動(dòng)選擇方向平面�！捌芥I聯(lián)接生成器”在此區(qū)域還可選 擇槽的類型：圓頭鍵槽、帶一個(gè)圓頭的鍵槽和平頭鍵槽。

  輪轂槽  為放置輪轂槽選取幾何圖元。其中，“引用 1”選擇輪轂槽的起始平面， 選取后程序會(huì)自動(dòng)選擇終止面。“引用 2”可以選擇工作點(diǎn)或者圓柱邊來(lái) 確定開(kāi)槽方向（可以反向），“方向” 選擇一個(gè)平面確定槽在圓柱面的位 置，程序會(huì)自動(dòng)選擇方向平面。

  選擇要生成的對(duì)象  默認(rèn)情況下，花鍵生成器可以生成軸槽、輪轂槽，平鍵生成器可以生成平鍵、軸槽、輪轂槽。如果不需要某一項(xiàng)就點(diǎn)擊它，其在模型中將不會(huì)生成。

 ◆應(yīng)用提示
  對(duì)于鍵的規(guī)格，程序會(huì)根據(jù)用戶選擇的軸而自動(dòng)選擇。
  對(duì)于要添加輪轂槽的零件，在添加鍵聯(lián)接之前不要作孔特征或只是添加小孔作為定位，程序會(huì)根據(jù)鍵的規(guī)格自動(dòng)創(chuàng)建孔。而如果之前添加了比自動(dòng)創(chuàng)建的孔要大的孔，設(shè)計(jì)將失敗， 當(dāng)然也不會(huì)創(chuàng)建輪轂槽。

     3.2-2 “計(jì)算”

  此選項(xiàng)卡可以根據(jù)“設(shè)計(jì)”選項(xiàng)卡中的選擇來(lái)計(jì)算生成器數(shù)據(jù)，三種鍵生成器都有兩種強(qiáng)度計(jì)算類型：校核計(jì)算和長(zhǎng)度計(jì)算(或鍵長(zhǎng)計(jì)算)。校核計(jì)算是根據(jù)載荷、尺寸及連接特性 執(zhí)行強(qiáng)度的校核。而長(zhǎng)度計(jì)算（或鍵長(zhǎng)計(jì)算）則是根據(jù)指定的載荷、鍵的規(guī)格及連接特性設(shè) 計(jì)鍵的最佳有效長(zhǎng)度。

  漸開(kāi)線花鍵的“計(jì)算”還有兩種強(qiáng)度計(jì)算方式：公制方式和常用方式。公制方式是按照

CSN014950的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，而常用方式則是按照壓力等于平面上的力時(shí)的基本公式進(jìn)行計(jì) 算的。

  計(jì)算的操作過(guò)程一般是輸入載荷（工況）、選擇鍵的規(guī)格（一般都是從“設(shè)計(jì)”選項(xiàng)卡 直接獲得），輸入聯(lián)接特性，還可以輸入軸和輪轂的材料，點(diǎn)擊計(jì)算即可。如果在“結(jié)果” 區(qū)域出現(xiàn)紅色的數(shù)據(jù)表示鍵不合格，設(shè)計(jì)失敗，要從新選擇鍵再進(jìn)行計(jì)算。

     4. 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

  凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)通過(guò)凸輪生成器來(lái)完成，Inventor提供了盤式凸輪生成器和線性凸輪生成器兩種。

    4.1 盤凸輪生成器

    4.1-1“設(shè)計(jì)”

  盤式凸輪的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)通過(guò)“設(shè)計(jì)”選項(xiàng)卡來(lái)完成。通過(guò)輸入凸輪的數(shù)據(jù)，定制凸輪運(yùn)動(dòng)的圖形來(lái)完成凸輪的設(shè)計(jì)。

 ◆操作方法
  接下來(lái)將通過(guò)一個(gè)例子來(lái)演示生成盤式凸輪的具體操作方法，具體的操作如下：

  1.新建一個(gè)裝配文件，在工具面板中選擇設(shè)計(jì)加速器，點(diǎn)擊“盤式凸輪生成器”， 彈出“盤式凸輪零部件生成器”對(duì)話框。

  2.在“凸輪”和“從動(dòng)件”區(qū)域輸入凸輪的數(shù)據(jù)，在“實(shí)際段”區(qū)域設(shè)置凸輪的運(yùn)動(dòng) 類型，設(shè)置過(guò)程中可以在最下面的圖形框中看到運(yùn)動(dòng)曲線的預(yù)覽。

  3.設(shè)置完畢后點(diǎn)擊“確定”就可以生成凸輪模型了。 具體的操作可以參見(jiàn)004.AVI，結(jié)果見(jiàn)文件11-08.IAM。

  ◇參數(shù)的意義

  凸輪   此區(qū)域是設(shè)置凸輪的一般規(guī)格。使用下拉菜單可以選擇是否插入凸輪到模型 中，“零部件”表示插入凸輪，“無(wú)模型”表示僅插入計(jì)算。如果選擇了“零 部件”就可以選擇幾何圖元放置凸輪，即給凸輪添加裝配約束。點(diǎn)擊“預(yù)覽” 則可以顯示凸輪樣式的圖形圖像，這個(gè)圖像不會(huì)隨著凸輪的尺寸變化而變化， 只是一張示意圖。可以通過(guò)改變“更多選項(xiàng)”區(qū)域的從動(dòng)輪類型（“平動(dòng)”或 “擺臂”）改變“預(yù)覽”圖像�？梢暂斎胪馆喌幕�本尺寸：“基本半徑”和“凸 輪寬度”�！盎�本半徑”表示凸輪工作輪廓線的基圓半徑（最小半徑）�！巴馆唽挾取北硎就馆喌暮穸取�

  從動(dòng)輪   此區(qū)域是設(shè)置從動(dòng)輪的尺寸規(guī)格，包括：“滾子半徑”、“滾子寬度”、“偏距”、 “樞軸距離”、“臂長(zhǎng)”、“反作用力臂”。當(dāng)在“更多選項(xiàng)”區(qū)域選擇“平動(dòng)” 類型時(shí)，滾子半徑”、“滾子寬度”、“偏距”可以輸入值。若選擇“擺臂”類 型時(shí)，除了“偏距”灰顯外，其他均能輸入值。

  實(shí)際段與段區(qū)域的圖形顯示
  “實(shí)際段”區(qū)域是根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)曲線定制凸輪每段的外形輪廓。而“段區(qū)域的圖形顯示”區(qū)域則是顯示凸輪運(yùn)動(dòng)不同參數(shù)（行程、速度、加速度等）的運(yùn)動(dòng)曲線。 “實(shí)際段”有供輸入數(shù)據(jù)的文本框，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)后，必須點(diǎn)“計(jì)算”才能應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)曲線。

  從“段區(qū)域的圖形顯示”中可以看出，曲線坐標(biāo)被劃分成若干段，默認(rèn)是3段，用 戶可以使用“在前添加”和“在后添加”兩個(gè)按鈕添加段數(shù)，在每段上都可以使用“運(yùn) 動(dòng)功能”下拉菜單來(lái)設(shè)置運(yùn)動(dòng)曲線。

  使用“段區(qū)域的圖形顯示”上方的工具欄按鈕，可以顯示（或不顯示）相應(yīng)參數(shù)（行 程、速度、加速度等）的運(yùn)動(dòng)曲線。參見(jiàn)圖11-34。
    

    更多選項(xiàng):

  顯示用于凸輪設(shè)計(jì)的其他選項(xiàng)。單擊“設(shè)計(jì)”選項(xiàng)卡右下角的“更多選項(xiàng)”按鈕。 在“更多選項(xiàng)”區(qū)域可以設(shè)置“凸輪方向”、“從動(dòng)件類型”、“從動(dòng)件形狀”等。

  ◆應(yīng)用提示

  使用凸輪生成器生成的凸輪只是凸輪的最初形狀，還需作詳細(xì)設(shè)計(jì)。 若凸輪是與軸一 體的，則需要到凸輪的零件環(huán)境下作修改，增加特征。若凸輪是裝在軸上的，則可以使用設(shè) 計(jì)加速器添加鍵聯(lián)接.

    4.1-2 “計(jì)算”

  進(jìn)入“計(jì)算”選項(xiàng)卡，可以對(duì)凸輪零部件進(jìn)行校核計(jì)算。輸入轉(zhuǎn)速（或周期）、從動(dòng)件 的載荷等工況條件，還可以設(shè)置凸輪與從動(dòng)件材料，點(diǎn)擊“計(jì)算”。若計(jì)算結(jié)果沒(méi)有紅色數(shù) 據(jù)出現(xiàn)，表示凸輪可用。參見(jiàn)圖11-35。