基于SolidWorks的曲轴的参数化设计
基于Excel和SolidWorks的压力机曲轴参数化设计
文章 编号 ： １ ６ ７ ２ — ０ １ ２ １ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ５ — ０ ０ ２ ４ — ０ ３
阻 尼 技 术 在 拉 伸 液 压 机 背 压 回 路 的 应 用
支 Ｕ 如红
（ 无锡 市蓝 力机床 有 限公 司 ， 江 苏 无 锡 ２１ ４ １ ７ ４）
摘要 ： 本 文 以公 司 一 款 拉 伸 液 压 机 液 压 系 统 的 背 压 回路 为 研 究 对 象 ， 系 统 分 析 背 压 回路 所 参 与 的各 种 工
２ ． 扬Ｊ ， ｉ １ 大 学 机械 工程 学 院， 江苏 扬Ｊ ， ｉ １ ２ ２ ５ １ ２ ７）
摘要 ： 将 Ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ 与Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ软 件 相 结 合 ， 利 用 系 列 零 件 设 计 表 建 立 压 力 机 零 件 数 据 库 。 通 过 参 数 化 设
２ 原 液 压 系 统 在 生 产 中 出 现 的 问题
原 背 压 回路 动 作 原 理 如 图 ２所 示 。 主缸 下 行 动
拉伸 液 压机 常见 的液 压 垫液 压控 制模 式 如 图 １
所示 ， 主缸在运 行过 程 中 ， 高 压 油 从 阀 ２滑 阀 阀 芯 间 隙 中 泄 漏 到 密 闭 容 腔 的现 象 普 遍 存 在 ，泄 漏 并 积 存 在 密 闭 容 腔 的 压 力 在 特 定 工 况 下 会 引 起 设 备 的 误 动 作 ， 影 响 制 品 的 重 复 精 度 和 外 观 品质 。 本 文分 析相 关 的 液 压 机 背 压 回路 ，基 于 生 产 实 践 中 的 合 理 性 和 可 行性 ， 对 标 准 溢 流 阀 阀体 的结 构 做 出 创 新 ， 对 背 压 回 路进 行 最优设 计 。
利用SolidWorks进行参数化设计的最佳实践
利用SolidWorks进行参数化设计的最佳实践在如今的工程设计领域里，参数化设计技术正变得越来越流行和重要。
SolidWorks作为一款强大的计算机辅助设计软件，提供了丰富的参数化设计工具，可帮助工程师们高效地创建具有灵活性的设计模型。
本文将介绍SolidWorks进行参数化设计的最佳实践，旨在帮助读者提高设计效率并优化设计结果。
首先，适当的参数选择对于实现参数化设计的成功至关重要。
在开始设计之前，我们应该仔细考虑哪些设计变量和参数应该被选择为参数。
将对设计有重要影响的尺寸、几何形状、材料属性等设置为参数，能够使设计模型更加灵活且易于修改。
在SolidWorks中，我们可以通过使用“尺寸”或“特征”工具来定义参数。
同时，合理选择参数的范围和单位也很重要，这能够使我们在设计过程中更加直观和方便。
其次，为实现高效的参数化设计，我们应该充分利用SolidWorks提供的参数化建模功能。
SolidWorks的特征管理器提供了一个便捷的方式来管理和修改参数。
通过在特征管理器中重新定义或修改参数，我们可以直接改变设计模型的属性，并自动应用到整个模型中。
此外，SolidWorks还提供了一系列的设计库功能，例如设计表、草图库和零件库等，这些功能能够帮助我们快速重用设计参数和模型，并在设计过程中实现高效的设计变更。
进一步地，合理使用SolidWorks的尺寸关系和公式功能可以极大地简化参数化设计的过程。
尺寸关系允许我们通过定义特定的几何关系来控制模型的参数。
例如，我们可以使用垂直、水平或平行尺寸关系来确保模型的各个部分符合设计要求。
公式功能则能够让我们通过定义数学公式来计算和控制参数之间的关系。
这些功能的合理运用能够大大提高设计时的灵活性和准确性。
除此之外，SolidWorks还提供了强大的全局参数和设计驱动特征功能，使得参数化设计变得更加高级和灵活。
全局参数允许我们在设计中指定一些通用的参数，并在整个模型中进行统一的修改。
基于SolidWorks的参数化设计
基于SolidWorks的参数化设计□李轩斌单红梅韩玲【摘要】论述了SolidWorks环境中，通过产品、部件和零件三者之间参数关联，用一种基于装配约束的参数化设计方法实现部件的参数化建模，阐述了这种参数化设计方法中的关键技术，包括产品结构的划分、尺寸分析、关联设计、基于布局草图的装配体设计和方程式的添加；运用部件参数化设计方法构建SolidWorks部件库。
采用这种方法，有利于产品的修改和系列化，提高设计效率。
【关键词】SolidWorks；装配约束；参数化设计；零部件库【作者简介】李轩斌（1972 ），男，长春轨道客车股份有限公司工程师；研究方向：夹具设计与焊接数控编程单红梅，女，吉林大学交通学院助工，博士；研究方向：车辆智能化检测韩玲，女，吉林大学交通学院载运工具运用工程专业在读博士一、引言机械制造业的设计制造水平，在很大程度上反映出企业工艺技术水平和制造能力的高低，直接影响着机械产品的加工质量、工人的劳动强度、生产效率和生产成本。
为了提高设计质量和设计效率，提高企业市场竞争力，多年来，许多企业一直致力于参数化设计的研究。
大量三维实体造型软件崛起，推动了设计领域的新革命，SolidWorks就是优秀的三维参数化设计软件之一。
这些三维软件，不仅仅可创建三维实体模型，还可利用设计出的三维模型来进行模拟装配和静态干涉检查、机构分析、动态干涉检查、动力学分析、强度分析等，产品设计也由原先的二维平面设计向着三维化、集成化、智能化和网络化方向发展，三维CAD的开发受到了普遍关注，并取得了较快的进展。
SolidWorks是完全基于Windows的三维CAD/CAE/CAM软件。
它采用与UG相同的底层图形核心Parasolid，具有强大的基于特征的参数化实体建模能力，然而要使SolidWorks软件真正为我国企业带来经济效益，必须使其国产化、专业化。
采用参数化设计技术，可以大大提高产品的设计速度。
在大多数工程设计中，一个产品往往是多个零件的组合。
基于Solidworks的机械零件参数化快速设计
复杂， 开发周期长， 特别是设计计算过程复杂时更是如 此， 对于一般人员很难完成复杂的编程任务。基于此， 本文 提 出 了 基 于 F$#5’; G’#$+ 与 H’A;’E 相 结 合 对 48;$(B8*C# 进行编程的快速开发方法。本方法编程简 单， 易于实现， 一般人员通过简单的学习就可轻松上 手， 极大提高了企业产品开发的过程。下面结合具体 设计实例来说明该方法的实现过程。 F$#5’; G’#$+ 是微软公司推出的主流编程语言之 一， 功能强大的编辑、 编译、 链接、 测试等许多可视化编 程工具。同时它还提供了极其丰富的控件， 使得 F$#5L ’; G’#$+ 成为最简捷有效的开发工具， 但它的计算能力 略显不足。而 H’A;’E 是一种功能强大的数学软件， 具 备强大的数值计算能力， 许多复杂的计算问题只需短 短几行代码就可以解决。但它作为一种数学软件不便 67 6 .0 与 *+,#+- 的连接 利用 FG 创建参数输入交互界面， 然后建立 FG 和 H’A;’E 的自动化连接， 就可以在 FG 编写的应用程序 中调用 H’A;’E 的命令了。 首先 在 变 量 声 明 部 分 进 行 定 义： !$D H’A;’E ’#
+
机械零件参数化设计快速开发实例
下面以标准渐开线斜齿圆柱齿轮为例， 说明基于
=5<%)M5+S$ 的机械零件参数化快速设计过程。 利用 9: 创建参数输入的交互界面如图 [ 所示， 该界面包含了直齿、 斜齿及锥齿三种类型的设计。轴 毂联接形式提供了常见的普通平键联接、 渐开线花键 联接、 无键联接等形式供用户选择。
L］ 。 要有 GH#,I3#、 J#34I<<;(3+%H 和 KI34I<<;(3+%H 等方法 ［
基于Solidworks的机械零件参数化设计方法
基于Solidworks的机械零件参数化设计方法【摘要】三维设计软件是机械设计中常用的技术软件，为机械零部件的结构设计提供了十分方便直观的软件开发平台。
Solidworks是一款具备强大参数化建模功能的三维设计软件，在Solidworks的软件环境下，对机械零件的参数化设计方法展开讨论，针对性的分析了各种设计方法的技术特点，为机械零件的参数化设计人员提供了有价值的技术参考。
【关键词】Solidworks 机械零件参数化设计设计方法机械产品因为其几何造型的可视性使得设计软件得以替代人工制图，在产品造型设计和零部件设计阶段起到了巨大的作用。
在当前的机械行业，同类型产品往往更新换代的速度相当的快，因此，不同代的产品无论是在造型设计还是零部件的采用上都具有一定的延续性，因此，针对零部件几何形状特征的相似点进行零部件的参数化设计可以大幅度的缩减设计周期，提高设计效率。
对于机械产品而言，参数化设计主要是集中在对零部件的图纸设计上，因此零件模版的作用就比较重要，通过建立通用系数高、系列化脉络清晰和标准化程度搞的定型产品的参数化模型，可以基于模型参数的修改，达到对零部件的重新设计。
在实际的设计工作中，通过约束机械零部件模型的几何约束、力学性能约束以及运动状态约束，可以得到一个参数化的形状特征，这一系列的参数化模型的构造过程都可以基于Solidworks软件设计开发平台来展开。
在Solidworks三维设计软件中，通过软件内置的非全约束的参数化实体特征建模与曲面建模相结合的技术，可以全方位的实现零件的参数化设计工作。
实际设计工作中，主要采用两种方法实现零件的参数化模型的建立：首先，是基于软件内部的参数化表格管理技术，创建零部件的参数化装配体模型；其次是基于计算机编程语言对Solidworks进行二次开发，是的参数化设计得以用程序实现。
两种方法在实际的机械零件的参数化设计中都具有广泛的应用，本文将着重阐述基于Solidworks的机械零件的参数化设计方法，为机械零部件的参数化设计提供新的设计思路。
solidworks参数化设计案例
SolidWorks 是一种功能强大的三维计算机辅助设计（CAD）软件，广泛应用于工程领域。
它的参数化设计功能可以帮助工程师快速建模和调整模型，极大地提高了设计效率和精度。
本文将通过一个实际案例来介绍 SolidWorks 的参数化设计功能及其应用。
案例背景：某公司生产一种特定型号的汽车零部件，由于市场需求的变化，公司需要对该零部件进行改进，以提高其性能和降低成本。
在这种情况下，利用 SolidWorks 的参数化设计功能会极大地简化设计过程，并且可以方便地应对后续的变更需求。
1. 参数化设计的基本原理参数化设计是一种基于参数的设计方法，即通过定义和调整设计模型的参数来实现快速建模和修改。
在 SolidWorks 中，可以通过数学表达式或者限制条件来定义模型的参数，然后通过改变参数的数值来调整模型的尺寸、形状和特征等。
2. 设计过程工程师需要打开 SolidWorks 软件并创建一个新的零部件文件。
根据原零部件的几何形状和结构，建立一个初始的三维模型。
接下来，通过参数化设计功能，为模型中的关键尺寸和特征添加参数，并定义它们之间的关系。
可以定义零部件的长度、宽度、高度、孔的直径等参数，并设置它们之间的数学表达式或者约束条件。
3. 参数调整与优化一旦模型的参数化设计完成，工程师就可以方便地调整模型的各个参数，来实现对零部件的尺寸和结构的快速优化。
通过改变零部件的长度和宽度参数，来实现不同尺寸的模型的快速切换。
又或者通过调整孔的直径参数，来实现不同规格的零部件的快速修改。
这种快速调整和优化的能力，大大提高了设计效率和灵活性。
4. 参数化设计的优势通过参数化设计，工程师可以快速构建复杂的模型，并且可以方便地应对后续的变更需求。
另外，通过参数化设计，可以轻松地生成不同规格的零部件模型，并且可以准确地预测不同参数取值下的零部件性能和成本。
这种能力对于快速响应市场需求和提高产品竞争力具有重要意义。
5. 参数化设计在实际应用中的注意事项在实际应用中，需要注意以下几点：- 合理选择参数：需要根据零部件的实际特性和设计需求，选择合适的参数进行设计。
基于SolidWorks平台的轴类零件参数化设计
向位移 一定 的情况 下 ，各个变量
的减小有利 于降低簧 片所承 受的最
（） ３在满足设计要求的条件下 ，
优化设计可 以有效 地确定最 优设 计 方案 ，以此较好地设计结构 ，节约
设计成本 ，优化产品结构 ，提高产 品质量。圈
三、优化结果分析
（） １由图８ 以看 出 ，经过２ 次 可 ０
基于soiidworks平台的轴类零件参数化设计参数化设计parametrlcdeslgn也称为参数化尺寸驱动是将零部件图形的描述分为图形的拓扑关系图形的几何参数如点的坐标以及这些几何参数与图形结构参数如图形的长宽等之间的联系三部分并将图形信息记录在数据库中用一组变量记录图形的几何参数通过定位某一组特定数据记录而得到所需设计的产品
轴类零件参数化设计
口 西安航 空职业技术学 院 张超
参数化设计（ａａ ｅ ｒｃＤｓｇ） Ｐｒｍ ｔｉ ｅｉｎ也称为参数化尺寸
驱动 ，是将零部件图形的描述分为图形的拓扑关系 、图
一
、
参数化设计方法
１用设计 变量表 实现三维模 型的参数 化设计 ． 三维Ｃ Ｄ Ａ 系统通常具有强大的特征构造功能。在三
图８ 目标 函数 收 敛 历 程
在后 续 的优 化设 计 中改 进 圆角处 格划分条件 ，可以获得较可信的分 的结构。 析与优化结果。 （） ３ 由后面 的表 格可 以看 出 ，
（） ２对结构的分析可 以得 出应 力 优 化后簧 片 的应 力云 图如 图９ 优化后各个变量的数值均 比优化前 的分布情况 ，找 出承受最大应 力的 所示 ，各个变量优化前和优化后的 有所减小 ，这表 明在簧 片所产生 的 部分 ，为优化设计提供参考 。 数值见表１ 。
大 平均 应 力 。
SolidWorks零件设计表运用参数化设计
SolidWorks零件设计表运用参数化设计1.首先以现有零部件为基准。
例如：一个套筒，在现实使用中，套筒为铸铝成型，所以套筒的长度在实际产品配对中，其长度L是多种多样的。
示例中：默认L=10mm。
2.选择SW中插入→表格→设计表，进入界面。
如下图所示：3.默认选择自动生成，选择所需草图特征，确认后进入设计表格。
如下图所示：4.选中表格中“普通”右击选择“设置单元格格式”选择“常规”进行确认，将表格中：“普通”转换零件尺寸数值。
（如同Excel表格操作一样）5.在本示例中，我们所关心的只是套筒L长度，所以可以把表格中后面三项“套筒的内径”、“套筒的外径”以及“旋转生成所需的中心轴”草图特征删除。
同时为便于查看表格，可以对表格进行优化（根据个人习惯，无非就是单元格的插入、删除、输入而已）。
如下图所示：6.依次在表格中输入我们所需要的参数值，示例中，我们取套筒五种型号，从P01到P05，长度依次递增10mm，（注：在输入新的L值时，我们输入的是数字但有可能会显示出文字“普通”，只需参照步骤4设置单元格格式即可调节成数值）如下图：7.到此为止，我们设计表中的参数已设置好，只需在SW界面中，鼠标点击设计表以外的操作区域，设计表将会自动保存。
弹出如下对话框，点击确定即可！8.回到SW界面设计树中，选择“配置”界面，如下图所示。
可以清楚的看到我们刚刚在设计表中所输入的参数值。
可以把不需要的配置删除（例如：默认这个配置），保留我们所需。
9. 点击我们所做的配置，可以相应得到套筒的不同规格长度L 。
如下图所示：1）P01，L=10mm2）P02，L=20mm3）P03，L=30mm小结：通过SW中的设计表，我们可以很好的实现产品参数化设计，以本示例中，我们只是单一的配置了套筒的长度L值，其实在设计表中，我们还可以对套筒的内径、外径同时进行参数配置。
说直白点，其实SW设计表就是一个简单的Office 工具Excel输入的过程，只需明白控制表格中零件草图特征所对应的含义，找对草图特征，表格输入相应参数然后在实际使用过程中调用出来，就OK了！以上只是个人在实际工作中SolidWorks2011所运用的内容，现阶段SW 2015版本都发布了，也许相应的内容会更加强大，在产品参数化领域有着更好进步与发展！此文档只为分享一些心得，如有雷同敬请谅解，大家共同学习与进步！。
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汽车发动机曲轴的参数化设计
关键字: 曲轴设计SolidWorks二次开发参数化设计
本文针对汽车发动机曲轴设计过程中重复性工作量大的问题，介绍了发动机曲轴的参数化设计的创建方法和创建过程。
通过采用VC++6.0对SolidWorks 2008软件进行二次开发，在对SolidWorks API函数进行分析的基础上，阐述了汽车发动机曲轴的二次开发流程，并基于SolidWorks实现了汽车发动机曲轴的参数化设计，从而加强了SolidWorks软件的功能。
采用该方法可以大大提高汽油机曲轴的设计效率。
曲轴是发动机中非常重要的部件，其结构形状复杂，对发动机的总体尺寸、重量、可靠性及制造成本等各项指标都具有重大影响，正确合理的曲轴设计对整台发动机的运行有着非常重要的意义。
曲轴从概念设计到工程绘图，完全用手工设计和绘图是一个繁杂冗长的过程，现在曲轴设计通常采用CAD建模方法。
但是在设计初期，零件形状和尺寸都具有模糊性，一旦完成建模，后期的设计修改比较困难。
因此采用对CAD软件进行二次开发的参数化设计方法，可以很好地解决这个问题。
本文拟采用SolidWorks的二次开发实现曲轴的参数化设计。
1 SolidWorks API开发原理
SolidWorks通过API(Application Programming Interface应用程序接口)为用户提供了强大的二次开发接口，凡支持API的开发工具，如Visual C+++、Visual Basic等均可用于SolidWorks的二次开发，创建出用户定制的、专用的SolidWorks功能模块。
SolidWorks API也称SolidWorks应用程序接口，是通过面向对象的思想组织所有的接口对象，是基于COM(Component Object Model，组件对象模型)技术构建的，完全支持OLE(Object Linking and Embedding对象链接与嵌套)标准。
SolidWorks的API接口分为两种：一种是基于OLE Automation的IDispatch技术，通过IDispatch接口暴露对象的属性和方法．以便在客户程序中使用这些属性并调用它所支持的方法。
另一种开发方式是基于Windows基础的COM，可以使用最多数量的Solidworks API，开发者通过操纵对象的属性和调用对象的方法建立自己的应用程序。
常用的主要API对象有SolidWorks，ModelDoc、AssemblyDoc、DrawingDoc、Sketch、Dimension等。
其中，SolidWorks对象位于应用程序的底层，可以实现应用程序的最基本的操作，如创建、打开、关闭和退出SolidWorks文档，设置当前的活动文档，并可以对SolidWorks的系统环境进行设置：Dimension对象用于设置尺寸标注值和公差标注等内容；Sketch对象用于允许获取关于轮廓线的基本信息：ModeIDoc对象属于模型层，是SolidWorks的子对象，用ModelDoc对象可以实现视图设置、轮廓线修改、参数控制、对象选择／打开和保存文档、创建编辑特征参量、创建框架等与实体模型相
关的各类操作。
ModelDoc对象包括PartDoc、AssemblyDoc和DrawingDoc等3个常用的对象。
PartDoc对象允许创建实体和特征，执行禁止操作，还可以利用实体名称进行零件拼装。
2 基于SolidWorks的参数化建模方法
基于SolidWorks的参数化建模方法主要有两种，一种是编程法，另一种是尺寸驱动法。
2.1 编程法
编程法是最传统的二次开发方法，它是用程序描述建模的过程，将设计过程的所有关系式都包括在应用程序中，利用程序来顺序地执行设计过程。
这种方法的特点是，如果需要参数化生成新的图形，就要从头到尾地执行一遍程序。
应用编程法，需要在利用SolidWorks造型的同时使用宏工具将造型的全过程录制下来，然后修改所录制的宏代码，将有关常量换成变量。
所以编程法的参数化建模过程实际上就是对所录制的造型过程进行回放的过程，该方法适合于比较简单的模型。
但是在使用宏录制造型的过程时，并不是所有的绘制过程都能够被录制下来，有一些函数可能被遗漏，对于被遗漏的过程就只能依靠开发者使用SolidWorks API函数自行编写代码，这就要求开发者掌握大量的SolidWorks API函数。
2.2 尺寸驱动法
尺寸驱动法是将建立的标准模型的尺寸作为变量参数，参数化建模时，将标准模型文件复制到用户目标目录中，然后在目标目录中的模型上修改尺寸参数，按照新的尺寸值重新建立模型即可。
应用尺寸驱动法，首先需要建立零件、装配体和工程图的标准模型库，库中的文件自始至终都不能被更改。
在进行模型库中零件或装配体的造型时，并不使用宏录制整个造型过程，而在模型库完成之后建立它的—个备份，在备份的模型库中修改零件需要参数化的尺寸，使用宏将修改尺寸的过程录制下来，然后修改所录制的代码，将相应的常量变成变量，作为程序中参数化建模代码的来源。
模型库的备份只是一个中介，在录制完成需要的代码后就可以删掉。
使用这种方法，并不是按照造型的过程重新建模，而是在原有模型，即模板零件的基础上改变参数并进行刷新即可。
这样使编写的代码大大减少，增加了系统的可靠性，并减少了绘图时间．同时也不需要掌握繁杂的SolidWorks API函数。
以上两种建模方法都可以参考SolidWorks的宏录制，通过选取宏中记录的操作函数信息，将函数转化为相应编程语言格式，添加必要语句，即可完成建模。
3 汽车发动机曲轴建模
3.1 录制实体对象的宏
首先建立—个发动机曲轴的实体图，如图1所示。
在建立实体模型时，录制使用SolidWorks用户界面执行的操作，然后将录制的宏中的代码修改并拷贝到应用程序VC++中，这样就可以获得生成曲轴实体的代码。
图1 曲轴的实体图
3.2 创建插件工程和参数输入对话框
打开VC++6.0，用ATL COM AppWizard向导建立SolidWorks插件程序框架。
在工程中插入—个对话框，如图2所示，添加相应控件按钮。
启动【View】菜单下的【ClassWizard】命令，创建参数输入对话框类valveDiolog，添加成员变量，如：将Dl编辑框命名为CString 类型的变量m_Dl。
图2 曲轴参数化建模对话框
在valveDiolog类中需定义一个类型为Sldwarks对象类的指针和获取Sldworks对象的方法，其代码如下：
在插件类swobj.cpp中，必须实现对话框类valveDiolog，通过调用getSW()函数，获取Sldworks对象的接口指针，使对话框能够调用SolidWorks API函数。
3.3 尺寸驱动建模的关键技术
插件程序加载零件模板的步骤是通过调用SldWorks::OpenDoc:6函数实现的，主要语句如下：
其中D:\\MyProject\\Part3.SLDPRT为模板文件的储存目录，VCH要用“\\”表示路径。
SolidWorks的配置是由配置管理器负责管理的，为曲轴零件模板添加新配置，可以通过调用配置管理器对象的Con6gu rationManager::AddCon figuration()函数来实现。
3.4 程序的建模过程
插件的建模过程主要是先建立好一系列的基准面，通过基准面生成单拐，再判断缸数和气缸的排列形式。
通过判断复制旋转单拐，生成相
应的主体。
最后加上前端和后端，再合并它们，得到整个曲轴。
曲轴的设计过程主要分为发动机主要参数的确定、曲轴单拐的设计、平衡量的设计、前端的设计、后端的设，将这5个步骤生成的实体组合在一起即可以生成完整的曲轴。
4 小结
通过详细介绍汽车发动机曲轴的参数化绘图的创建方法和创建过程，可以得出：该方法简单实用且易于开发者掌握应用，与编程法互为补充。
在实际应用中，采用该法不仅可以提高设计效率，缩短产品设计周期，而且对机械零部件（如曲轴）的系列化有一定的作用具有较强的实际意义。