轴承设计及模型制作详解

实例概述：

本实例详细讲解了轴承的创建和装配过程：首先创建轴承的内环、保持架及钢球，它们分别生成各自的模型文件，然后装配模型，并在装配体中创建零件模型。其中，在创建外环时运用了“在装配体中创建零件模型”的方法。轴承的装配组件模型如图27.1所示。

Stage1.创建零件模型——轴承内环

下面介绍轴承内环（图27.2）的设计过程。

图27.1 轴承设计

图27.2 轴承内环

Step1.新建文件。选择下拉菜单命令，系统弹出“新建”对话框。在选项卡的区域中选取模板类型为，在文本框中输入文件名称bearing_in，单击按钮，进入建模环境。

Step2.创建图27.3所示的回转特征1。

（1）选择命令。选择命令（或单击按钮），系统弹出“回转”对话框。

（2）定义回转特征截面。

①单击区域中的按钮，系统弹出“创建草图”对话框，选中复选框。

②定义草图平面。选取XY基准平面为草图平面，单击按钮。

③进入草图环境，绘制图27.4所示的截面草图。

④选择下拉菜单命令（或单击按钮），退出草图环境。

（3）定义回转轴。在绘图区中选取YC基准轴为回转轴。

（4）定义回转角度。在“回转”对话框的区域的下拉列表中选择选项，在其下的文本框中输入值0，在下拉列表中选择选项，在其下的文本框中输入值360，其他参数采用系统默认设置。

（5）单击按钮，完成回转特征1的创建。

图27.3 回转特征1

图27.4 截面草图

Step3.将对象移动至图层并隐藏。

（1）显示隐藏对象。选择下拉菜单命令，隐藏的所有对象将会处于显示状态。

（2）定义要移动的对象。选择下拉菜单命令，系统弹出“类选择”对话框。

（3）在区域中单击按钮，系统弹出“根据类型选择”对话框；在此对话框中选择选项，单击对话框中的按钮，系统再次弹出“类选择”对话框。

（4）单击选项后的按钮，单击按钮，此时系统弹出“图层移动”对话框，在文本框中输入值2，单击按钮。

（5）选择下拉菜单命令，弹出“图层设置”对话框，在列表框中选择，然后单击区域的右边的按钮，单击按钮，完成对象的隐藏。

Step4.编辑对象的显示。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“类选择”对话框。

（2）定义显示对象。单击Step2所创建的回转特征，单击按钮，系统弹出“编辑对象显示”对话框。

（3）修改对象的显示属性。单击后的选项，系统弹出“颜色”对话框，调节颜色ID为168，然后单击Enter键，单击按钮，完成颜色选择；在下拉列表中选择虚线，在下拉列表中选择粗线宽度。

（4）单击按钮，完成编辑对象显示。

Step5.保存零件模型。选择下拉菜单命令，即可保存零件模型。

Stage2.创建零件模型——轴承保持架

下面介绍轴承保持架的设计过程，模型零件及相应的模型树如图27.5所示。

Step1.新建文件。选择下拉菜单命令，系统弹出“新建”对话框。在选项卡的区域中选取模板类型为，在文本框中输入文件名称bearing_ring，单击按钮，进入建模环境。

图27.5 零件模型及模型树

Step2.创建图27.6所示的回转特征2。

（1）选择命令。选择命令（或单击按钮），系统弹出“回转”对话框。

（2）定义回转特征截面。

①单击区域中的按钮，系统弹出“创建草图”对话框，选中复选框。

②定义草图平面。选取XY基准平面为草图平面，单击按钮。

③进入草图环境，绘制图27.7所示的截面草图。

④选择下拉菜单命令（或单击按钮），退出草图环境。

（3）定义回转轴。在绘图区中选取YC基准轴为回转轴。

（4）定义回转角度。在“回转”对话框区域的下拉列表中选择选项，并在其下的文本框中输入值0，在下拉列表中选择选项，并在其下的文本框中输入值360，其他参数采用系统默认设置。

（5）单击按钮，完成回转特征2的创建。

图27.6 回转特征2

图27.7 截面草图

Step3.创建图27.8所示的拉伸特征。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“拉伸”对话框。

（2）单击“拉伸”对话框中的“绘制截面”按钮，系统弹出“创建草图”对话框，取消选中复选框。

①定义草图平面。单击按钮，选取XY基准平面为草图平面，单击按钮。

②进入草图环境，绘制图27.9所示的截面草图。

③选择下拉菜单命令（或单击按钮），退出草图环境。

（3）定义拉伸开始值和结束值。在“拉伸”对话框区域的下拉列表中选择选项，并在其下的文本框中输入值0；在区域的下拉列表中选择选项，采用系统默认方向；在区域中选择选项，采用系统默认的求差对象。

（4）单击按钮，完成拉伸特征的创建。

Step4.创建图27.10所示的陈列特征1。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“对特征形成图样”对话框。

（2）在模型树中选取Step3所创建的拉伸特征。

（3）定义阵列类型。在“对特征形成图样”对话框区域的下拉列表中选择选项。

（4）指定旋转轴。在区域的下拉列表中选择选项。

（5）在“对特征形成图样”对话框的下拉列表中选择选项，在的文本框中输入值12，在的文本框中输入值30。

（6）单击“对特征形成图样”对话框中的按钮，完成图样的创建。

图27.8 拉伸特征

图27.9 截面草图

图27.10 阵列特征1

Step5.将对象移动至图层并隐藏。

（1）显示隐藏对象。选择下拉菜单命令，隐藏的所有对象将会处于显示状态。

（2）定义要移动的对象。选择下拉菜单命令，系统弹出“类选择”对话框。

（3）在区域中单击按钮，系统弹出“根据类型选择”对话框；在此对话框中选择选项，单击对话框中的按钮，系统弹出“类选择”对话框。

（4）单击选项后的按钮，单击按钮，此时系统弹出“图层移动”对话框，在文本框中输入值2，单击按钮。

（5）选择下拉菜单命令，弹出“图层设置”对话框，在列表框中选择，然后单击右边的按钮，单击按钮，完成对象的隐藏。

Step6.编辑对象的显示。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“类选择”对话框。(https://www.xing528.com)

（2）定义显示对象。单击Step2所创建的回转特征，单击按钮，系统弹出“编辑对象显示”对话框。

（3）修改对象的显示属性。单击后的选项，系统弹出“颜色”对话框，调节颜色ID为138，然后单击Enter键，单击按钮，完成颜色选择；在下拉列表中选择虚线，在下拉列表中选择粗线宽度。

（4）单击按钮，完成编辑对象显示。

Step7.保存零件模型。选择下拉菜单命令，即可保存零件模型。

Stage3.创建零件模型——钢球

Step1.新建文件。选择下拉菜单命令，系统弹出“新建”对话框。在选项卡的区域中选取模板类型为，在文本框中输入文件名称ball，单击按钮，进入建模环境。

Step2.创建图27.11所示的球特征。

图27.11 球特征

（1）选择命令。选择命令（或单击按钮），系统弹出“球”对话框。

（2）定义球参数。在下拉列表中选择选项；接受系统默认的坐标原点（0，0，0）为中心点；在文本框中输入值9；其他参数采用系统默认设置。

（3）单击按钮，完成球体特征的创建。

Step3.编辑对象的显示。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“类选择”对话框。

（2）定义显示对象。单击Step2所创建的球特征，单击按钮，系统弹出“编辑对象显示”对话框。

（3）修改对象的显示属性。单击后的选项，系统弹出“颜色”对话框，调节颜色ID为138，然后单击Enter键，单击按钮，完成颜色选择；在下拉列表中选择虚线，在下拉列表中选择粗线宽度。

（4）单击按钮，完成编辑对象显示。

Step4.保存零件模型。选择下拉菜单命令，即可保存零件模型。

Stage4.装配模型

Step1.新建文件。选择下拉菜单命令，系统弹出“新建”对话框。在选项卡的区域中选取模板类型为，在文本框中输入文件名称bearing_asm，单击按钮，进入装配环境。

Step2.添加图27.12所示的轴承内环。

（1）添加部件。在“添加组件”对话框的区域中单击按钮，在弹出的“部件名”对话框中选择文件bearing_in.prt，单击按钮，系统返回“添加组件”对话框。

（2）选择定位方式。在区域的下拉列表中选择选项，单击按钮，此时轴承内环已被添加到装配文件中。

Step3.添加图27.13所示的轴承保持架并定位。

（1）添加部件。选择下拉菜单命令，系统弹出“添加组件”对话框；在“添加组件”对话框的区域中单击按钮，在弹出的“部件名”对话框中选择文件bearing_ring.prt，单击按钮，系统返回“添加组件”对话框。

（2）选择定位方式。在区域的下拉列表中选择选项，单击按钮，此时轴承保持架已被添加到装配文件中。

图27.12 添加轴承内环

图27.13 添加轴承保持架

Step4.添加图27.14所示的钢球并定位。

（1）添加部件。选择下拉菜单命令，系统弹出“添加组件”对话框；在“添加组件”对话框的区域中单击按钮，在弹出的“部件名”对话框中选择文件ball.prt，单击按钮，系统返回“添加组件”对话框。

（2）选择定位方式。在区域的下拉列表中选择选项，单击按钮，系统弹出“点”对话框。在文本框中输入值0，在文本框中输入值0，在文本框中输入值28，单击按钮，此时钢球已被添加到装配文件中。

Step5.创建图27.15所示的阵列特征2。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“类选择”对话框。

（2）定义阵列特征。在绘图区选取Step4所添加的轴承滚珠，单击按钮，系统弹出“创建组件阵列”对话框。

（3）定义阵列参数。在弹出的“创建组件阵列”对话框的选项组中选择选项，单击按钮，在系统弹出的“创建圆形阵列”对话框中选择单选项，在绘图区选取图27.16所示的圆柱面，在对话框的文本框中输入值12，在文本框中输入值30，单击按钮，完成阵列特征2的创建。

图27.14 添加钢球

图27.15 阵列特征2

图27.16 选取圆柱面

Stage5.在装配体中创建轴承外环

下面介绍轴承外环的创建过程，模型零件及相应的模型树。如图27.17所示。

图27.17 轴承外环特征

Step1.添加部件。选择下拉菜单命令，系统弹出“新组件文件”对话框，选取模板类型为，输入文件名称bearing_out，单击按钮，系统弹出“新建组件”对话框。采用系统的默认设置，单击对话框中的按钮。

Step2.单击左边资源工具条中的“装配导航器”按钮，右击装配导航器中的选项，在弹出的快捷菜单中选择；然后选择下拉菜单命令，进入建模环境。

Step3.创建图27.18所示的求交曲线特征。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“相交曲线”对话框。

（2）定义相交曲线。在绘图区选取图27.19所示的球（所选择球面要与XY基准面垂直），单击中键后选取XY基准平面。

图27.18 求交曲线特征

图27.19 定义相交平面

注意：选取球时，需要将工具条中的“选择范围”下拉列表设为。

（3）单击按钮，完成求交曲线特征的创建。

说明：创建此曲线的目的是为了方便下一步绘制回转剖面草图时添加有效的约束。

Step4.创建图27.20所示的回转特征3。

（1）选择命令。选择命令（或单击按钮），系统弹出“回转”对话框。

（2）定义回转特征截面。

①单击区域中的按钮，系统弹出“创建草图”对话框。

②定义草图平面。选取XY基准平面为草图平面，单击按钮。

③进入草图环境，绘制图27.21所示的截面草图。

④选择下拉菜单命令（或单击按钮），退出草图环境。

（3）定义回转轴。在绘图区域中选取YC基准轴为回转轴，选取坐标原点为旋转点。

（4）定义回转角度。在“回转”对话框的区域中的下拉列表中选择选项，并在其下的文本框中输入值0，在下拉列表中选择选项，并在其下的文本框中输入值360，在区域的下拉列表中选择选项；其他参数采用系统默认设置。

（5）单击按钮，完成回转特征3的创建。

图27.20 回转特征3

图27.21 截面草图

Step5.编辑对象的显示。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“类选择”对话框。

（2）定义显示对象。在绘图区选取Step4所创建的回转特征3，单击按钮，系统弹出“编辑对象显示”对话框。

（3）修改对象的显示属性。单击后的选项，系统弹出“颜色”对话框，调节颜色ID为83，然后单击Enter键，单击按钮，完成颜色选择；在下拉列表中选择虚线，在下拉列表中选择粗线宽度。

（4）单击按钮，完成编辑对象显示。

Step6.转换成工作部件。单击右边资源工具条中的“装配导航器”按钮，在装配导航器中的部件上右击，在弹出的快捷菜单中选择命令，将其设置为工作部件。

Step7.替换引用集。选中组件右击，在弹出的快捷菜单里选中。此时设计的模型显示出来。

Step8.保存零件模型。选择下拉菜单命令，即可保存零件模型。