轴是机械设计中常见的零件,轴的设计有许多共同特点。PCCAD将常用结构形式的轴按其特征加以分类,使得用户可以方便、迅速地绘出各种结构形式的轴。
用户可按如下步骤设计轴类零件。
1. 确定轴的段数及其尺寸
一个轴按其直径的大小可以分为几段,每段又包括长度等参数。
2. 确定各轴段的结构特征及其尺寸
对于各轴段来说,又可分为光轴、螺纹轴、孔轴、梯形(即锥形)轴等。对于各轴段的两端来说,其可能包含有圆角、倒角、退刀槽等。
下面举例说明利用PCCAD设计轴的过程。
设计图11-1所示的轴(主要尺寸如表11.1所示,其他细节尺寸在后面的设计过程中说明)。
图11-1
轴段* | 直径D | 长度L |
1 | 60 | 50 |
2 | 80 | 130 |
3 | 70 | 50 |
4 | 65 | 70 |
表11.1
*:轴段号从轴的左端算起
执行: 1.键盘:PC_Z
2.菜单:天河PCCAD(或“机械”,或“机械工程图”)——> 机械设计——> 轴类设计
出现: 对话框,如图11-2所示。
确定轴的段数及其尺寸
输入: 点取“段数选择”后面的小箭头“↓”
出现: 列表,如图11-3
输入: 点取列表中的“共4段”项(表示轴共有4段)。
出现: 在“参数输入”下面的矩形框内显示出“输入第一段尺寸:”,即要求用户输入第一段轴的直径与长度。
图11-2
图11-3
输入: 在“直径D”、“段长L”编辑框内分别输入60、50,然后点取
“接收”按钮或回车。
出现: 在“参数显示”下面的矩形框中显示出“1:d=60.0 l=50.0”,
表示确定了第一段轴的尺寸,然后又在“参数输入”下面的矩形
框中显示出“输入第二段尺寸:”。
输入: 按上面的过程依次输入其余三段轴的直径和长度。
图11-4
出现: 对话框,如图11-4所示。
确定各轴段的结构特征及其尺寸
输入: 点取图11-4中的“分段编”按钮(表示分段编辑各轴段)。
出现: 对话框,如图11-5所示。
图11-5
该对话框中的各项功能如下:
(1) 段号
确定当前要编辑轴的第几段。
输入: 在“段号”下面矩形框中的“第X段”(“X”为具体的数字)上点击。
出现: 点击后颜色反向显示。
(2) 基本形式
确定当前所编辑轴的基本结构形式。
输入: 点取“基本形式”右下角的小箭头,弹出一列表,用户可从中确定当前所编辑轴段的基本结构形式是光轴、键轴、螺纹轴、孔轴、 还是阶梯轴。
确定了轴段的基本形式后,用户还可以确定其具体结构。
输入: 点取图11-5中的“>>”或“<<”按钮
出现: 在该按钮上面的矩形框中依次显示出当前轴段可以使用的具体结构。
输入: 点取“>>”按钮或“<<”按钮,直到出现所希望的结构为止。
(3) 相应参数
在“相应参数”的下面显示出当前所编辑轴段的直径和长度。同时还显示出 要求用户输入的参数(如果有的话),用户要根据设计要求输入这些参数。另外,还应在“倒角/圆角/退刀槽”下面的“左端C/R/T”和“右端C/R/T”编 辑框中输入当前轴段两端的倒角尺寸(或圆角半径、退刀槽宽度)。
(4) 确认和预演
确定了当前轴段的结构和尺寸后
输入: 点取“确认和预演”按钮。
出现: 在该按钮下面的图像中显示出相应的图形,供用户观察设计是否 合理,若不合理,可重新输入有关参数。
(5) 画整轴
确定了各轴段的结构与尺寸且预演满足要求后,就可以画出整轴了。
输入: 点取“画整轴”按钮
出现: 切换到作图屏幕,并显示出所绘轴的轮廓。
输入: 用户可通过拖动鼠标的方式确定该轴的方位。确定了轴的方位后, 点取鼠标左键。
出现: 返回到图11-5所示的对话框。
(6) 画截面
利用PCCAD还可以画出指定轴段的截面。
输入: 从图11-5中的“段号”下面确定欲画截面的轴段或直接在下面轴段上点取,然后点取“画截面”按钮
出现: 切换到作图平面,并显示出一十字中心线(其为所画截面的中心线)。
输入: 通过拖动鼠标的方式确定该截面的位置,然后点取鼠标左键。
结果: 画出相应的截面,并返回到图11-5所示的对话框。用户可利用此方法画多个轴段的截面。
(7) 退出
结束画轴过程。
输入: 点取图11-5中的“退出”按钮退可。
下面继续设计图11-5所示的轴。
(1) 编辑第一段轴
a. 在“段号”下面的矩形框中点击“第1段”。
b. 从“基本形式”弹出的列表中点取“键轴”(因为第一段轴为键轴)。
c. 点击图11-5中的“>>”按钮,直到出现与图11-1中第一段轴的形状相似的结构为止(见图11-1)。
d. 在“相应参数”下面的相应编辑框以及“倒角/圆角/退刀槽”中的编辑框中输入参数(见图11-6)。
e. 点取“确认和预演”按钮,最后结果如图11-6所示。
(2) 编辑第二段轴
a. 在“段号”下面的矩形框中点击“第2段”。
b. 从“基本形式”弹出的列表中点取“光轴”(因为第二段轴为光轴)。
c. 点击图11-5中的“>>”按钮,直到出现与图11-1中第二段轴的形状相似的结构形状为止(见图11-7)。
d. 在“倒角/圆角/退刀槽”中的编辑框中输入参数(见图11-7)。
图11-6
e. 点取“确认和预演”按钮,最后结果如图11-7所示。
图11-7
(3) 编辑第三段轴
a. 在“段号”下面的矩形框中点击“第3段”。
b. 从“基本形式”弹出的列表中点取“孔轴”(因为第三段轴为孔轴)。
c. 点击图11-5中的“>>”按钮,直到出现与图11-1中第三段轴的形状相似的结构为止(见图11-8)。
d. 在“相应参数”下面的相应编辑框以及“倒角/圆角/退刀槽”中的编辑框中输入参数(见图11-8)。
图11-8
e. 点取“确认和预演”按钮,最后结果如图11-8所示。
(4) 编辑第四段轴
a. 在“段号”下面的矩形框中点击“第4段”。
b. 从“基本形式”弹出的列表中点取“螺纹轴”(因为第四段轴为螺纹轴)。
c. 点击图11-5中的“>>”按钮,直到出现与图11-1中第四段轴的形状相似的结构形状为止(见图11-9)。
d. 在“相应参数”下面的相应编辑框以及“倒角/圆角/退刀槽”中的编辑框中输入参数(见图11-9)。
图11-9
e. 点取“确认和预演”按钮,最后结果如图11-9所示。
确定了各轴段结构及其尺寸后
输入: 点取“画整轴”按钮
出现: 切换到作图屏幕,并显示出所绘轴的轮廓
输入: 拖动鼠标确定该轴的方位,点取鼠标左键。
出现: 返回到图11-9所示的对话框。
输入: 从图11-9中的“段号”下面点取“第3段”,然后点取“画截 面”按钮。
出现: 切换到作图平面,并显示出一十字中心线(其为所画截面的中心 线)。
输入: 拖动鼠标确定该截面的位置,然后点取鼠标左键。
出现: 画出相应的截面,并返回到图11-9所示的对话框。
输入: 点取对话框中的“退出”按钮,结束画轴过程。