在设计平面机构(如:平面四连杆机构、曲柄摇杆机构、摆动导杆急回机构、直线运动机构等)时,采用自顶向下的设计方式,可以快速、准确的实现设计意图,完成产品的设计。

Solid3000是在Windows环境下开发的国产三维CAD软件,它面向机械结构设计及工业造型领域,支持零部件设计/出图全过程,具有符合国标、全汉化、易使用等优点,在国内得到越来越多用户的青睐。

利用Solid3000软件,在产品设计过程中,不仅可以采用自底向上的设计方式,也可以采用自顶向下的设计方式,在采用自顶向下方式进行设计时,既可以采用总体方案草图进行设计,又可以方便的产生新的子部件,在设计平面机构(如:平面四连杆机构、曲柄摇杆机构、摆动导杆急回机构、直线运动机构等)时,采用自顶向下的设计方式,可以快速、准确的实现设计意图,完成产品的设计。

下面我们以高校教学用的直线运动机构模型为例,在Solid3000软件中采用自顶向下的设计方式,来完成图示直线运动机构的设计。

 

首先根据该机构的设计要求,如:机构的外形尺寸、轴的行程、轴的直线运动速度和手轮的转动速度之间的关系等,计算该机构中各关键零件,如:连杆1、连杆 2、连杆3、连杆4、轴的长度及相互位置,确定该机构的总体方案草图,即可利用Solid3000进行该机构的设计。

进入Solid3000的装配设计环境,选择合适的基准平面,绘制该机构总体方案草图,如下图:

 

接下来根据总体方案草图完成该机构中各零件的设计,在装配中选择工具条------装入子部件“新产生零件”,保存为“连杆1”,在装配环境下进入零件- -----连杆1的编辑状态,选择合适的基准平面,绘制连杆1的草图,通过在连杆1的草图图元和总体方案草图的对应图元间添加相应的约束关系,来确定连杆 1的位置及长度,如下图:

 

将该草图按合适的方向及深度拉伸,即生成连杆1的零件模型,按同样的方法可完成该机构中其它零件,如:连杆2、连杆3、连杆4、支座1、支座2、轴、轴套等模型设计,最后从标准件库中装入相应的标准件,如:销钉、螺栓等,即可完成该机构的设计,该机构最终装配模型如图:

 

以上我们利用自顶向下设计中采用总体方案草图的方法完成了直线运动机构模型的设计,在实际使用中,我们还可以在多个草图中建立总体方案草图来进行产品的设计,通过以上实例,我们可以看到,在Solid3000中可根据设计需要采用总体方案草图进行产品设计,该方法具有如下优点:

1、采用总体方案草图进行设计,符合产品设计习惯。

2、采用总体方案草图进行设计,可以方便建立产品中各零部件的位置、尺寸关系。

3、采用总体方案草图进行设计,可通过修改总体方案草图中图元的参数,来得到运动机构在不同运动位置的装配模型。

4、采用总体方案草图进行设计,可通过修改总体方案草图中各图元的尺寸,自动完成相应零件、装配的更改,而无需进入每个零件的设计环境,单独进行修改,并且这种更改是关联的,各零件间装配关系不会出错。