轴承座建模
ug建模轴承座课程设计
ug建模轴承座课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解轴承座的定义、分类及其在机械设备中的应用。
2. 学生能够掌握使用UG软件进行轴承座三维建模的基本步骤和技巧。
3. 学生能够了解轴承座的加工工艺及其在设计中的作用。
技能目标：1. 学生能够运用UG软件完成轴承座的三维建模，并对其进行适当的修改和优化。
2. 学生能够运用所学知识解决实际工程中轴承座设计问题，具备一定的创新能力和实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对机械设计及其自动化专业的兴趣和热情。
2. 学生能够认识到工程软件在现代制造业中的重要性，增强对技术发展的关注。
3. 学生能够形成良好的团队合作意识，学会尊重他人意见，提高沟通与协作能力。
课程性质：本课程为高二年级机械设计课程的一部分，主要针对已经具备一定UG软件操作基础的学生。
学生特点：学生具备一定的计算机操作能力和空间想象力，对机械设计有一定了解，但实际操作经验不足。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重实践教学，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 轴承座基础知识回顾：包括轴承座的定义、分类、结构及其在机械设备中的作用。
教材章节：第二章第二节《机械零件的分类及结构特点》2. UG软件操作技巧：重点讲解UG软件中与轴承座建模相关的基本操作，如草图绘制、特征建模、参数化设计等。
教材章节：第四章《UG软件操作基础》3. 轴承座三维建模步骤：详细讲解使用UG软件进行轴承座三维建模的步骤，包括草图设计、特征操作、装配等。
教材章节：第五章《三维建模与装配》4. 轴承座建模实例分析：分析实际工程中轴承座的建模案例，讲解设计要点和注意事项。
教材章节：第六章《机械零件建模实例分析》5. 轴承座加工工艺介绍：介绍轴承座的加工工艺，帮助学生了解其在设计中的作用。
教材章节：第七章《机械零件加工工艺》6. 课堂实践与讨论：安排课堂实践环节，让学生动手操作，提高实际建模能力。
轴承座的建模与分析lc
轴承座的建模与分析机电学院 机设07-3 李超 200701040315题目要求按如图尺寸建立轴承座的实体模型，轴承座在下半孔面上作用正弦径向压力P 1，P1=P0*0.75=3.5126e7 pa ，式中rbrπF P 20==4.6834e7 pa （F r 为径向合力，r 为轴承半径，b 为轴承孔厚度），轴向均布压力载荷P 2，P 2=0.2P 0=9.3668e6 pa ，径向合力Fr=15*1000N=15000N 一、 建立模型1. 定义工作路径和工作名选择Utility Menu →File →Change Directory 命令，弹出Change Working Directory 对话框，选择工作路径;选择Utility Menu →File →Change Jobname 命令，出现Change Jobname 对话框，在[/FILNAM] enter new jobename 输入栏中输入工作文件名 2. 定义单元类型MainMenu →Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete →Add →select Structural Solid 10node 92→OK 3. 定义材料属性MainMenu →Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.1e11, PRXY:0.3→OK 完成定义弹性模量与泊松比的定义。
4. 生成长方体Main Menu ：Preprocessor>Modeling->Create>V olumes->Block>By Dimensions依次输入数值（0,0,0）和（60,20,60）平移并旋转工作平面Utility Menu>WorkPlane>Offset WP by IncrementsX,Y,Z Offsets 输入45,20,15 点击ApplyXY，YZ，ZX Angles输入0，－90，0点击OK。
Autodesk Inventor 轴承座参数建模示范
UCP206轴承座D：轴承外径（62）。
B：轴承套总长（38.1）。
B1：轴承套中心面至轴承套单面距离（15.9）。
L：轴承座底长（165）。
a：轴承座底宽（48）。
HH2：座底凸台高（17）。
j：孔中心距（121）。
HH：中心高（42.9）。
HH1：全高（83）。
n：孔宽（17）。
n1：孔长（23）。
UCP206:轴承孔径（30）。
1.拉伸：以原点定位，用中心矩形，画底长、宽。
拉伸高度（L、A、H2）。
2.拉伸：以上一个拉伸方向的中心平面为草绘平面，以中心高（H）为圆心，画孔径内圆，以全高减去中心高(H1-H)为半径画外圆。
作外圆两侧的象限点的竖直线与水平线且修剪。
拉伸两方向为轴中心平面至外侧距离(S)。
3.拉伸切除：转换实体引用两条边，以原点做中心竖线，在中心竖线两侧画两条竖线与转换引用线相交，约束两竖线与中心线对称，修剪转换线，退出草绘。
拉伸切除。
4.镜像。
5.拉伸切除：在底平面画出安装孔，拉伸切除。
6.拉伸切除：等距实体与转换实体引用，拉伸切除，形成凸台。
7.镜像与连续拔模。
8.拉伸：以第二步平面画出轴承内圈，分两个方向拉伸出轴承内圈（S）、(B-S）。
9.拉伸切除：以平面与边线建基准平面且草绘，转换实体引用轴内圈外圆边线，作同心圆以轴承外圆的半径加5为半径。
以此草绘图形向内拉伸切除，造形凹坑。
10.镜像至另一侧。
11.连续添加圆角造形。
UCF206轴承座D：轴承外径（62）。
B：轴承套总长（38.1）。
B1：轴承套中心面至轴承套单面距离（15.9）。
L：轴承座边长（108）。
a：轴承座总高（31）。
a1：座底凸台高（13）。
a2：轴承中心平面高（18）。
j：孔中心对边距（83）。
n：孔径（12）。
1.拉伸：以原点定位，用中心矩形，画底边长的正方形。
拉伸高度（A2-2）。
2.旋转：以上一个拉伸方向的中心平面为草绘平面，画过原点的中心线，画轴承座总高（A）。
与孔中心对边距的一半的矩形。
旋转成形。
轴承座三维实体图的创建
• 8、倒圆角尺寸为半径10.再着色。
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轴承座三维实体图的创建
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轴承座实体图
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制作步骤
• 长宽高为100,38,10的长方形 • 长宽高为60,38,3的长方形求差 • 两个直径为10的圆柱求差 • 直径为36和22的圆柱 • 直径为15和7的圆柱 • 画出两个草图进行拉伸
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• 1、打开三维绘制模式，选择西南等轴侧视图， 并点击长方体命令，输入长100宽38高10
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• 5、把坐标系移动到圆柱圆心，在移动到 X=0，Y=-15，Z=22 ,绘制直径为15和7的圆 柱进行求差。
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• 6、绘制草图并作拉伸，（拉伸前要对草图 进行面域的创建，并且草图要封闭。）
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• 7、切换绘图面后再做草图进行两次拉伸。 （一次为拉伸实体，一次为拉伸面）
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• 2、以原点坐标为参照，利用临时追踪点找 到长方体的一个角点，绘制长60宽38高3长 方体，并求差。
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• 3、利用临时对象追踪点找到一个圆柱的圆 心绘制直径为10的圆柱，并以长方体的中心 做镜像来完成两个圆柱
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 4、移动坐标系到中间绘制直径为36和22的 圆柱，再求差。圆柱圆心坐标为X=0，Y=53， Z=-6(坐标系绕X轴旋转90度）
绘制轴承座三视图
轴承座主视图绘制
确定主视图的方向
选择轴承座的主要面作为主视图，通常为轴承座的安装面或承载 面。
绘制轴承座轮廓
根据轴承座的实际尺寸和形状，绘制出主视图的外轮廓线条。
添加细节特征
根据轴承座的结构特点，在主视图中添加如螺栓孔、油孔等细节 特征。
轴承座俯视图绘制
确定俯视图的方向
选择垂直于主视图的平面作为俯视图的观察面，通常 为轴承座的顶部或侧面。
添加细节特征
根据轴承座的结构特点，在左视图中添加如定位销孔、密封盖等细节特征。
04 三视图中的尺寸标注
尺寸标注的规则
尺寸标注应清晰明了
尺寸标注应准确、简洁，避免使用模糊或含糊不清的文字描述。
尺寸标注应完整
尺寸标注应包括所有必要的尺寸信息，以便准确描述物体的形状和 大小。
尺寸标注应统一
尺寸标注应遵循统一的单位和格式，以便于阅读和理解。
从正面观察物体，将物体的形状 和尺寸按比例绘制在图纸上。
绘制俯视图
从上面观察物体，将物体的形状 和尺寸按比例绘制在图纸上。
确定投影面和投影方向
选择适当的投影面和投影方向， 以便能够清晰地表达物体的结构 和尺寸。
绘制左视图
从左侧观察物体，将物体的形状 和尺寸按比例绘制在图纸上。
03 轴承座三视图绘制
绘制轴承座三视图
目录
Contents
• 轴承座简介 • 三视图基础知识 • 轴承座三视图绘制 • 三视图中的尺寸标注 • 三视图绘制中的常见问题及解决方
案 • 案例分析
01 轴承座简介
轴承座的定义
01
轴承座是一种支撑和固定轴承的 机械部件，通常由铸铁或钢材制 成。
02
它主要用于各种机械设备的传动 系统中，作为支撑和定位轴承的 位置。
轴承座建模
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 11.0
17.打开体号的显示开关，画体:
– – Utility Menu > PlotCtrls > Numbering … • 设置 Volume numbers选项为 on, 按 [OK] 或用命令: /PNUM,VOLU,1 VPLOT
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 11.0
–
6F. 实体建模：自上而下
轴承座
16.组合体:
– – Main Menu > Preprocessor > Modeling > Operate > Booleans > Glue > Volumes • 拾取[Pick All] 或用命令: VGLUE,ALL
All dimensions in inches
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 11.0
Bushing, 0.85R
Counterbore 1.0R, 0.1875 deep
Bracket 1.5R, 0.75 thick
Web, 0.15 thick Four 0.75D holes, 0.75 offset from corner Base 6x3x1
–
10.将工作平面移到套筒托架的正面:
– – Utility Menu > WorkPlane > Offset WP to > Keypoints + • 拾取正面左角顶部的关键点,按 [OK] 或用命令: KWPAVE, 16
6F. 实体建模：自上而下
轴承座建模实例
主要命令
拉伸、拉伸切除 、（圆角） 拉伸 转换实体引用、 拉伸
备注
支撑板
肋板 圆凸台
11:12
筋
基准面、拉伸、 拉伸切除
大 展 身 手
• 学生到机房完成轴承座建模的任务
比一比： 看谁完成得 又快又好哟
11:12
11:12
肋板
难点： “筋”命令 的使用 重点： “转换实体” 命令的使用 重点：拉 伸特征的 运用
重点：圆角在 草图和特征中 的运用
举 一 返 三
11:12
板 书 设 计
轴承座建模实例
轴承座组成
底板 圆柱套筒
主要尺寸
40X20X25 2-R5、22x20X2 Φ20（14）X18 相切、底边平齐、 厚度4 距离10，厚度4 32、Φ10、Φ6
肋板
底板
（带两孔、矩形凹槽）
说说你怎样来创建这个实体？
11:12
支撑板
畅 所 欲 言
11:12
胸 有 成 竹
圆柱套筒： 外Φ20X18 内Φ14X18
圆凸台： 外Φ10，内Φ6， 上端面与底座下 平面距离32 支撑板： 下底边与底座齐平， 两斜面与圆柱套筒 相切，厚度为4 肋板：与支撑 板前面距离为 10，厚4
轴承座建模实例
11:12
重庆松溉职校 李正波
教学目标
知识 目标 1、强化读三视图的训练。 2、掌握和巩固拉伸特征的使用。 3、学会“转换实体”命令的用法 。
1、能够区分“圆角”命令在草图和特征中不同用法； 2、学会“筋”命令的用法； 3、培养学生灵活运用SW命令进行建模的能力；
能力 目标
情感 目标
11:12
1、培养学生创造思维的良好习惯 ； 2、培养学生细致入微的观察能力。
认识轴承座三视图并建立其三维模型
认识轴承座三视图并建立其三维模型
二、建立轴承座三维模型
5.布尔运算
（1）单击“实体编辑”工具栏中 的“并集”图标 ，将底板、立 板、轴套外圆柱、加油套筒外圆柱、 肋板作“并集”。
认识轴承座三视图并建立其三维模型
二、建立轴承座三维模型
5.布尔运算
（2）单击“实体编辑”工具栏中的
“差集”图标
，在“选择要从中减
认识轴承座三视图并建立其三维模型
相关知识
一、形体分析法
任何空间形体，不论形状是简单还 是复杂，都可以把它们看成是由若干基 本体按一定方式组合而成，这种认识空 间形体的方法称为形体分析法。
认识轴承座三视图并建立其三维模型
二、组合体构形的基本方法
在AutoCAD中，组合体构形主要采用三种基本的布尔运算
认识轴承座三视图并建立其三维模型
二、建立轴承座三维模型
3.建立加油套筒模型 图1-2-23 立板、轴套内外圆柱及加油套筒的模型
认识轴承座三视图并建立其三维模型
二、建立轴承座三维模型
4.建立肋板 图1-2-24 肋板的模型
认识轴承座三视图并建立其三维模型
二、建立轴承座三维模型
4.建立肋板 图1-2-25 肋板的移动效果
去的实体或面域...”提示下选外轮廓，在
“选择要减去的实体或面域”提示下，选
择轴套内圆柱、加油套筒内圆柱，作“差
集”。
认识轴承座三视图并建立其三维模型
归纳总结
组合体模型建立关键是选择合适的投 影面建立各基本体，不要急于进行布尔 运算。进行布尔运算时，一定要先将外 形部分作“并集”成外轮廓，再将外轮 廓与内孔实体作“差集”。
并集运算
交集运算
差集运算
认识轴承座三视图并建立其三维模型
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轴承座 轴瓦 轴四个安装孔径向约束 (对称) 轴承座底部约束 (UY=0) 沉孔上的推力 (1000 psi.) 向下作用力 (5000 psi.) ANSYS 基础培训练习题第一日 练习主题：实体建模EX1：轴承座的实体建模、网格划分、加载、求解及后处理练习目的：创建实体的方法，工作平面的平移及旋转，布尔运算（相减、粘接、搭接，模型体素的合并，基本网格划分。
基本加载、求解及后处理。
问题描述：具体步骤： 首先进入前处理(/PREP7)1. 创建基座模型生成长方体Main Menu ：Preprocessor>Create>Block>By Dimensions输入x1=0,x2=3,y1=0,y2=1,z1=0,z2=3平移并旋转工作平面Utility Menu>WorkPlane>Offset WP by IncrementsX,Y ,Z Offsets 输入2.25,1.25,.75 点击ApplyXY ，YZ ，ZX Angles 输入0，－90点击OK 。
创建圆柱体Main Menu：Preprocessor>Create>Cylinder> Solid CylinderRadius 输入0.75/2, Depth输入－1.5,点击OK 。
载荷拷贝生成另一个圆柱体Main Menu：Preprocessor>Copy>V olume拾取圆柱体,点击Apply, DZ输入1.5然后点击OK 从长方体中减去两个圆柱体Main Menu：Preprocessor>Operate>Subtract V olumes首先拾取被减的长方体，点击Apply,然后拾取减去的两个圆柱体，点击OK。
使工作平面与总体笛卡尔坐标系一致Utility Menu>WorkPlane>Align WP with> Global Cartesian2. 创建支撑部分Utility Menu: WorkPlane -> Display Working Plane (toggle on)Main Menu: Preprocessor -> -Modeling-Create -> -V olumes-Block -> By 2 corners & Z在创建实体块的参数表中输入下列数值:WP X = 0WP Y = 1Width = 1.5Height = 1.75Depth = 0.75OKToolbar: SA VE_DB3. 偏移工作平面到轴瓦支架的前表面Utility Menu: WorkPlane -> Offset WP to -> Keypoints +1. 在刚刚创建的实体块的左上角拾取关键点2. OKToolbar: SAVE_DB4．创建轴瓦支架的上部Main Menu: Preprocessor -> Modeling-Create -> Volumes-Cylinder -> Partial Cylinder + 1). 在创建圆柱的参数表中输入下列参数:WP X = 0WP Y = 0Rad-1 = 0Theta-1 = 0Rad-2 = 1.5Theta-2 = 90Depth = -0.752). OKToolbar: SAVE_DB5. 在轴承孔的位置创建圆柱体为布尔操作生成轴孔做准备Main Menu: Preprocessor -> Modeling-Create -> V olume-Cylinder -> Solid Cylinder +1.) 输入下列参数:WP X = 0WP Y = 0Radius = 1Depth = -0.18752.) 拾取Apply3.) 输入下列参数:WP X = 0WP Y = 0Radius = 0.85Depth = -24.)拾取OK6．从轴瓦支架“减”去圆柱体形成轴孔.Main Menu: Preprocessor -> Modeling-Operate -> Subtract -> V olumes +1. 拾取构成轴瓦支架的两个体，作为布尔“减”操作的母体。
单击Apply2. 拾取大圆柱作为“减”去的对象。
单击Apply3. 拾取步1中的两个体，单击Apply4. 拾取小圆柱体，单击OKToolbar: SA VE_DB合并重合的关键点：–Main Menu > Preprocessor > Numbering Ctrls > Merge Items •将Label 设置为“Keypoints”, 单击[OK]7. 创建一个关键点在底座的上部前面边缘线的中点建立一个关键点:–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > Keypoints > KP between KPs +•拾取如图的两个关键点,单击[OK]•RA TI = 0.5,单击[OK]8.创建一个三角面并形成三棱柱–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create >-Areas- Arbitrary > Through KPs +1. 拾取轴承孔座与整个基座的交点。
2. 拾取轴承孔上下两个体的交点3. 拾取基座上上步建立的关键点，单击OK完成了三角形侧面的建模。
4．沿面的法向拖拉三角面形成一个三棱柱。
–Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Operate > Extrude > -Areas- Along Normal + •拾取三角面, 单击[OK]5. 输入DIST = -0.15，厚度的方向是向轴承孔中心, 单击[OK]Toolbar: SA VE_DB9.关闭working plane display.Utility Menu: WorkPlane -> Display Working Plane (toggle off)10．沿坐标平面镜射生成整个模型.Main Menu: Preprocessor -> Modeling-Reflect -> V olumes +1. 拾取All2. 拾取“Y-Z plane，单击OKToolbar: SA VE_DB11.粘接所有体.Main Menu: Preprocessor -> Modeling-Operate -> Booleans-Glue -> V olumes +拾取AllToolbar: SA VE_DB恭喜! 你已经到达第一块里程碑-- 几何建模. 下一步是网格划分.12．定义单元类型1为10-节点四面体实体结构单元(SOLID92)Main Menu: Preprocessor -> Element Type -> Add/Edit/Delete ...1. Add2. 选择Structural-Solid, 并下拉菜单选择“Tet 10Node 92”单击OK3. Close13定义材料特性.Main Menu: Preprocessor -> Material Props -> Constant-Isotropic...1. OK (将材料号设定为1)2. 在“Y oung’s Modulus EX” 下输入：30e6单击OK。
Toolbar: SA VE_DB14.用网格划分器MeshTool将几何模型划分单元.Main Menu: Preprocessor -> MeshTool...1．将智能网格划分器（Smart Sizing ）设定为“on”2. 将滑动码设置为“8” (可选: 如果你的机器速度很快，可将其设置为“7”或更小值来获得更密的网格)3. 确认MeshTool的各项为: V olumes, Tet, Free4. MESH5. Pick All说明: 如果在网格划分过程中出现任何信息，拾取“OK” 或“Close”。
划分网格时网格密度可由滑动码控制，滑动码的调节范围从0-10，当数值较大时网格稀疏，反之，网格加密。
6. 关闭MeshToolToolbar: SA VE_DB恭喜! 你已经到达第二块里程碑-- 网格划分. 下一步是加载.15. 约束四个安装孔Main Menu: Solution -> Loads-Apply -> Structural-Displacement ->Symmetry B.C.-On Areas +1. 绘出Areas (Utility Menu: Plot-> Areas)2. 拾取四个安装孔的8个柱面（每个圆柱面包括两个面）说明：在拾取时，按住鼠标的左键便有实体增亮显示，拖动鼠标时显示的实体随之改变，此时松开左键即选中此实体。
单击OK。
16．整个基座的底部施加位移约束(UY=0)Main Menu: Solution -> Loads-Apply -> Structural-Displacement -> on Lines +1. 拾取基座底面的所有外边界线，picking menu 中的“count” 应等于6，单击OK。
2. 选择UY 作为约束自由度，单击OK17. 在轴承孔圆周上施加推力载荷Main Menu: Solution -> Loads-Apply -> Structural-Pressure -> On Areas +1. 拾取轴承孔上宽度为 .15”的所有面2. OK3. 输入面上的压力值“1000 ”，单击Apply4．Utility Menu: PlotCtrls -> Symbols …5．用箭头显示压力值，(“Show pres and convect as”)，单击OK18. 在轴承孔的下半部分施加径向压力载荷，这个载荷是由于受重载的轴承受到支撑作用而产生的。
While still in -> Loads>Apply -> Structural-Pressure -> On Areas +1. 拾取宽度为.1875” 的下面两个圆柱面。