SolidWorks2014中的标准配合及操作方法

配合是定义零部件之间的相对位置，配合的过程同时也是定义零部件之间相对位置的过程。装配体中的零部件是通过配合来组合在一起。两个零部件之间可以添加多个配合，但是和草图的约束类似，如果两个零部件的配合过多而导致冲突，也会出现“过定义”的状态。

SolidWorks配合有三大类：标准配合、高级配合和机械配合，如表5-1所示。

表5-1 配合的类型

（续）

1.标准配合

——参见附带光盘中的AVI/ch5/5.1.4.1.avi

标准配合中包含了最基本的配合，例如同心、重合、平行、距离、角度、相切、锁定等配合。

（1）重合配合

重合配合是使两个零件的面或者边线重合。下面以一个例子来说明其操作步骤。

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-50所示的对话框。

图5-50 重合配合

●在“要配合的实体”中选择前盖和主体的端面。

●在“标准配合”单击“重合”。

●单击“配合对齐”中的“反向对齐”。

●单击“确定”完成配合。

添加重合配合时，首先要选择要配合的实体，然后单击“重合”，在必要的情况下还需要设置配合对齐。配合对齐包括同向对齐和反向对齐，同向对齐是零部件的实体都在重合面的同一侧，而反向对齐是零部件的实体分别在重合面的两侧。

（2）平行配合

平行配合是使两个零部件的平面或者直线之间保持平行的关系。现在以实例说明其操作步骤：

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-51所示的对话框。

图5-51 平行配合

●在“要配合的实体”中选择两个齿轮的端面。

●在“标准配合”中单击“平行”。

●单击“确定”完成配合。

（3）垂直配合

垂直配合是使所选的两个零部件的实体之间保持垂直的关系。下面以一个例子说明其操作步骤：

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-52所示的对话框。

图5-52 垂直配合

●在“要配合的实体”中选择主体和齿轮的端面。

●在“标准配合”单击“垂直”。

●单击“确定”完成配合。

（4）相切配合

相切配合是使两个零部件的实体保持相切的关系，它既可以是曲面之间保持相切关系，也可以是曲面和平面之间保持相切关系。下面以一个例子来说明添加相切配合的操作步骤：

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-53所示的对话框。

图5-53 相切配合

●在“要配合的实体”中选择图中所示的凸轮和推杆的面。

●在“标准配合”中单击“相切”。

●单击“确定”完成配合。

（5）同心配合

同心配合是使两个零部件的中心轴线重合。下面举例说明其操作步骤：

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-54所示的对话框。

图5-54 同心配合

●在“要配合的实体”中选择驱动轴的和齿轮的圆柱面。

●在“标准配合”中单击“同轴心”。

●单击“确定”完成配合。

在添加同心配合后，两个零件之间还可以有旋转运动，如果要约束旋转运动，可以勾选“锁定旋转”，此时两个零件就只能有轴向的相对运动。

（6）锁定配合

锁定配合是使两个零部件之间的相对位置固定，但是这种固定是相对的，在没有添加其他约束的情况下，它们还可以相对其他的零部件运动。下面举例说明其操作步骤。

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-55所示的对话框。

图5-55 锁定配合

●在“要配合的实体”中选择图中的两个齿轮。

●在“标准配合”单击“锁定”。

●单击“确定”完成配合。

（7）距离配合

距离配合是使两个零部件的实体保持固定的距离。和平行配合不同的是，距离配合不但使两个实体保持平行的关系，而且使它们之间的距离固定。下面举例说明其操作步骤。

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-56所示的对话框。

图5-56 距离配合

●在“要配合的实体”中选择图中所示的两个齿轮的圆柱面。

●在“标准配合”中单击“距离”，并输入距离值90。

●单击“确定”完成配合。

（8）角度配合

角度配合是使两个零部件的实体保持一定的角度。下面举例说明其操作步骤。

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-57所示的对话框。

图5-57 角度配合

●在“要配合的实体”中选择图中所示的前盖和主体的两个平面。

●在“标准配合”单击“角度”，并输入角度值30°。

●单击“确定”完成配合。

2.高级配合

——参见附带光盘中的AVI/ch5/5.1.4.2.avi

高级配合包括对称、宽度、线性/线性耦合等配合。虽然高级配合并不常用，但是在特定的情况下，它可以带来比标准配合更加方便的配合方式。

（1）对称配合

对称配合是使两个零部件所选的实体相对于基准面或者平面对称。要添加对称配合时，必须要选取一个面作为对称面。下面举例说明对称配合的操作步骤。

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-58所示的对话框。

图5-58 对称配合

●在“高级配合”中单击“对称”。

●在“要配合的实体”中选择图中所示的两个齿轮的圆柱面。

●在“对称基准面”中选择主体的上视基准面作为两个齿轮内孔圆柱面的对称配合面。

●单击“确定”完成配合。

从上面的操作步骤中可以看到，如果要使两个零部件相对于基准面对称时，使用对称配合无疑是最好的选择，当然，标准配合也可以达到相同的效果，但是需要添加多个标准配合才行，因此，高级配合在特定的情况下会比标准配合方便。

（2）宽度配合

宽度配合是使两组平面的对称面重合，而其中的一组距离较小的面称为“薄片”，另外的一组面称之为“宽度”。下面举例说明其操作步骤。

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-59所示的对话框。

图5-59 宽度配合

●在“高级配合”中单击“宽度”。

●在“宽度选择”中选择图中所示的轴的两个端面。

●在“薄片选择”中选择图中所示的凸轮的两个端面。

●单击“确定”完成配合。

（3）路径配合

路径配合是把零部件上的点约束在一条曲线或者直线上，该点只能以这条曲线或者直线作为运动路径。下面举例说明其操作步骤。

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-60所示的对话框。

●在“高级配合”中单击“路径配合”。

●在“零部件顶点”中选择图中所示的推杆的顶点。

●在“路径选择”中选择图中所示的凸轮边线。

●单击“确定”完成配合。

图5-60 路径配合

在路径配合中，还可以对路径约束进行设置。主要设置以下几个参数。

●路径约束：把零部件的顶点约束在路径的某个位置，有“自由”“沿路径的距离”和“沿路径的百分比”三种约束方式。“自由”是允许的顶点在路径的任何位置；“沿路径的距离”是使顶点位于指定距离的位置；“沿路径的百分比”是将顶点约束在用户指定的沿路径百分比的距离处。

●“俯仰/偏航控制”是设置零部件的姿态，有“自由”和“随路径变化”两种方式。“自由”是允许零部件绕着顶点自由旋转；“随路径变化”是使零部件的姿态保持和路径对齐。

●“滚转控制”是控制零部件的滚转，有“自由”和“上向量”两种。“自由”是允许零部件的滚转而不受约束；“上向量”是约束零部件的一个轴以与选取的向量对齐。

（4）线性/线性耦合配合

线性/线性耦合配合是使两个零部件以一定的关系进行线性平移，也就是说，两个添加了线性/线性耦合配合的零件可以以固定的速比进行线性移动。下面以一个例子说明其操作步骤：(www.xing528.com)

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-61所示的对话框。

●在“高级配合”中单击“线性/线性耦合”。

●在第一个“要配合的实体”中选择图中所示的滑块1的面，在“配合实体1的参考零部件”中选择导轨。

●在第二个“要配合的实体”中选择图中所示的滑块2的面，在“配合实体2的参考零部件”中选择导轨。

●在“比率”中输入2：1。

●单击“确定”完成配合。

完成配合后，移动滑块1，则滑块2也会随之运动，而它们移动的速度比例正好是2：1。

（5）距离限制配合

距离限制配合是使两个零部件之间的距离限制在指定的范围。添加该配合时，必须分别指定最大距离和最小距离。下面举例说明其操作步骤：

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-62所示的对话框。

图5-61 线性/线性耦合

图5-62 距离限制配合

●在“高级配合”中单击“距离限制”。

●在“要配合的实体”中选择图中所示两个面。

●在“距离”中输入50，在“最大值”中输入200，在“最小值”中输入10。

●单击“确定”完成配合。

添加距离限制配合后，两个零部件之间的原始距离为50，而它们之间的相互运动只能限制在10～200mm之间。

（6）角度限制配合

和距离限制类似，角度限制也是使两个零件的实体限制在一定的范围内。下面举例说明其操作步骤。

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-63所示的对话框。

图5-63 角度限制

●在“高级配合”中单击“角度限制”。

●在“要配合的实体”中选择图中所示两个面。

●在“角度”中输入120°，在“最大佰”中输入270°，在“最小值”中输入30°。

●单击“确定”完成配合。

3.机械配合

——参见附带光盘中的AVI/ch5/5.1.4.3.avi

机械配合是为两个零部件添加特殊的配合，使其运动具有常见的机械结构的运动特点，例如齿轮传动、凸轮运动等特点。机械配合包括凸轮、槽口、齿轮、齿轮齿条、铰链、螺旋、万向节等配合。

（1）凸轮配合

凸轮是机械结构中常用的机构之一，凸轮配合实际上是为两个零部件的实体添加相切配合。下面举例说明其操作步骤。

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-64所示的对话框。

●在“机械配合”中单击“凸轮”。

●在“要配合的实体”中选择凸轮的4个外轮廓面。

●在“凸轮推杆”中选择推杆的圆柱面。

●单击“确定”完成配合。

完成凸轮配合后，绕着凸轮的旋转轴转动凸轮，则推杆也会做直线运动，在这个过程中，推杆和凸轮的配合面始终保持相切。

这里需要注意的是，由于凸轮的轮廓线一定是闭合的曲线，因此在“要配合的实体”中选择的几个面必须是闭合的，否则不能作为凸轮的轮廓面。

（2）槽口配合

槽口配合是使零部件的圆柱面约束与槽口中。使用该配合的时候，可以使螺栓、轴或者圆柱面和槽口配合。下面举例说明其操作步骤。

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-65所示的对话框。

图5-64 凸轮配合

图5-65 槽口配合

●在“机械配合”中单击“槽口”。

●在“要配合的实体”中选择图中所示的两个面。

●单击“约束’：在下拉菜单中选择“自由”。

●单击“确定”完成配合。

完成槽口配合后，连杆和槽口配合的圆柱面只能够在槽口中运动。添加槽口配合时，还可以设置槽口的约束条件，单击“约束”，在下拉菜单中列出以下几种约束条件。

●自由：允许零部件在槽中自由移动。

●在槽口中心：零部件被限制在槽口的中心位置。

●沿槽口的距离：将零部件轴限制在距槽末端指定距离的位置。

●沿槽口的百分比：将零部件轴约束在按槽长度百分比指定的距离处。

（3）铰链配合

铰链配合是将两个零部件之间的旋转运动限制在一定的角度范围内。它实际上相当于同时添加同心配合、重合配合和角度限制配合。下面举例说明其操作步骤。

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-66所示的对话框。

图5-66 铰链配合

●在“机械配合”中单击“铰链”。

●在“同轴心选择”中选择图中所示的两个圆柱面。

●在“重合选择”中选择图中所示的两个平面。

●勾选“指定角度限制”，并在“角度选择”中选择图中所示的两个平面。

●在“角度”中输入120°，在“最大值”中输入270°，在“最小值”中输入20°。

●最后单击“确定”完成配合。

从上面的操作步骤中可以看到，添加铰链配合时，至少要同时添加同心配合和重合配合，而角度限制可以根据需要指定即可。

（4）齿轮配合

齿轮配合是强迫两个零部件以一定的角速度比率，围绕着各自的旋转轴旋转。添加了齿轮配合的两个零部件的运动特点和齿轮的传动特点相同。下面以实例来说明齿轮配合的操作步骤。

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-67所示的对话框。

图5-67 齿轮配合

●在“机械配合”中单击“齿轮”。

●在“要配合的实体”中选择图中所示的两个齿轮内孔的圆柱面。

●在“比率”中输入1：1。

●最后单击“确定”完成配合。

这里需要注意的是，进行齿轮配合时，选择配合的实体只是两个齿轮旋转轴，而旋转轴一般是没有齿轮传动比的信息的，因此还需要在“比率”中指定两个齿轮的传动比。

（5）齿条小齿轮配合

齿条小齿轮配合和齿轮类似，也是模拟齿轮传动的一种机械配合。下面举例说明其操作步骤。

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-68所示的对话框。

图5-68 齿轮齿条配合

●在“机械配合”中单击“齿条小齿轮”。

●在“齿条”中选择图中所示的齿条的边线。

●在“小齿轮／齿轮”中选择图中所示的齿轮的面。

●选择“小齿轮齿距直径”，并输入齿轮的分度圆直径30。

●勾选“反向”。

●最后单击“确定”完成配合。

完成配合后，旋转齿轮，则齿条也随之平移，而移动齿条，则齿轮会随之旋转。这样的运动规律和实际的齿条齿轮运动规律一致。

进行齿轮配合时，可以通过设置“比率”来确定两个齿轮的角速度比率，而在齿条小齿轮配合中也有类似的设置。

●小齿轮齿距直径：设置齿轮的分度圆直径，齿轮每旋转一圈，齿轮平移的距离为分度圆的圆周长。

●齿条行程/转数：设置齿轮每旋转一圈时的齿条平移距离。

此外，还可以通过“反向”来设置齿轮和齿条相对运动时的方向。

（6）螺旋配合

螺旋配合是模拟丝杆的运动特征，即一个零件绕着轴线旋转时，与之配合的零件沿着轴线的方向进行平移。下面举例说明其操作。

●单击装配体工具栏的“配合”，弹出如图5-69所示的对话框。

图5-69 螺旋配合

●在“机械配合”中单击“螺旋”。

●在“配合选择”中选择图中所示的轴的圆柱面和与轴配合的移动台的面。

●选择“距离/圈数”，并输入15。

●最后单击“确定”完成配合。

完成配合后，旋转轴，则移动台会沿着轴线平移。在这里，移动台移动的速度和轴的旋转速度比率是恒定的。如果选择“圈数/mm”，可以设置移动台每移动1mm时轴转过的圈数；如果选择“距离/圈数”，则设置轴每转一圈时移动台移动的距离。

（7）万向节配合

万向节配合是模拟万向节传动的特点，即两个零件绕着各自的轴做角速度比率为1:1的旋转运动。下面举例说明其操作步骤。

●单击装配体工具栏中的“配合”，弹出如图5-70所示的对话框。

图5-70 万向节配合

●在“机械配合”中单击“万向节”。

●在“配合选择”中选择图中所示的两个万向节的面。

●最后单击“确定”完成配合。