SolidEdge软件在零件结构设计中的应用
SolidEdge软件在零件结构设计中的应用
SolidEdge软件在零件结构设计中的应用【摘要】随着社会的进步和技术的发展，机械零件结构设计也从二维图纸设计发展为建立三维模型.本文应用SolidEdge软件完成传动箱各零件及其装配体，并对关键零件进行强度方面的校核，并结合传动箱的设计来研究SolidEdge 软件在零件结构设计中的应用。
【关键词】SolidEdge；传动箱；零件；结构设计SolidEdge软件是目前机械领域常用三维建模软件之一，并于2009年公布了具有同步建模功能的SolidEdge ST版本，对传统模式进行了较大方面的改进，使得零件建模效率大大提高。
本文采用的是SolidEdge ST4版本建立传动箱零件及其装配体，并结合其建立过程介绍该软件在零件结构设计中的应用。
1.SolidEdge软件同步建模及有限元分析介绍同步建模通过加入操纵手柄（如图1所示）可以快速改变某一变量，例如可以拉伸、旋转、平移平面等，既可以由草图或图纸快速建立模型，还可以改变已有模型的形状尺寸。
除此之外，还可以通过改变关联关系选择选项，确定是否改变与该变量相关联的其他变量，例如同心圆尺寸、对称对象的结构等。
同步建模不仅在零件建模中能够加快模型的建立速度，还可以在装配体中改变零件结构，以消除零件干涉。
图1 SolidEdge ST4操纵手柄及其关联关系与原有传统建模模式相比，SolidEdge软件除了加入了同步建模模式之外，还加入了零件有限元分析模块，其分析程序为内置的NX Nastran分析软件，能够对零件进行简单的有限元分析，计算类型包括：线性静态、正则模态和线性屈曲三种类型，可以校核零件的强度和刚度，具有操作简单，准确度高等特点。
2.传动箱主要零件的结构设计零件结构设计由具体的设计方案和机械手册或经验确定，经过有限元计算或实验验证来确保零件强度、刚度、稳定性等满足实际需要。
本文结合齿轮传动箱主要零件的具体设计来进行介绍。
在选择齿轮机构之后，根据传递功率、传动比和中心距来确定齿轮传递等级和齿轮模数等。
SolidEdgeST2绘制零件草图
绘制零件草图通过草图绘制可以在构建任何特征之前确定零件的基本功能需求。
在零件和钣金环境下，可以通过Sketch（草图）命令在任何参考平面上绘制草图。
然后可以使用这些草图生成基于轮廓的特征。
为零件建模之前先生成草图有以下优点：•可以在一个参考平面上绘制多个轮廓。
•可以定义不同参考平面上的轮廓之间的关系，比如相切或相等•可以先单独绘制所需轮廓，以后再创建其他特征。
绘制草图点击Sketch（草图）按钮，然后选择一个参考平面或平面，轮廓视图就会显示出来。
这时就可以通过绘图命令绘制2D几何体了。
绘制的草图元素属于当前活动图层。
例如，当绘制一个要用来构建放样特征的复杂草图时，可能需要把元素安置在多个图层内。
可以添加尺寸标注和关系来控制轮廓的位置和大小。
还可以通过V ariables（变量）命令定义功能性关系。
创建草图后，可以通过Save（保存）和Save All（全部保存）命令来保存。
完成绘制后，可以通过命令栏上的Return（返回）按钮关闭轮廓视图。
草图与PathFinder（路径查找器）和特征一样，草图也列在PathFinder（路径查找器）选项卡中。
可以用快捷菜单中的PathFinder Display: Sketches（路径查找器显示：草图）命令在特征树中显示或隐藏特征。
和特征一样，也可以在PathFinder（路径查找器）中对草图重新排序和重命名。
显示草图可以控制文档中所有草图或单个草图的显示。
可以通过Show All: Sketches（全部显示：草图）命令和Hide All: Sketches（全部隐藏：草图）命令来控制所有草图的显示和隐藏。
要控制单个草图的显示和隐藏，在应用程序窗口或PathFinder（路径查找器）中选中这个草图，然后使用快捷菜单中的Show（显示）命令和Hide（隐藏）命令。
也可以把草图元素分配到某些逻辑图层内，然后就可以通过对这些逻辑图层的显示控制来实现对草图元素的显示控制。
基于SOLID EDGE的零件库设计方法及其应用
基于SOLID EDGE的零件库设计方法及其应用[摘要]：本文提出并分析了基于三维CAD软件Solid Edge零件库设计的四种不同方法及其关键技术，它有助于解决大量标准件、通用件等的三维设计问题，有助于提高设计效率。
[关键词]：零件库，Solid Edge，三维CAD，二次开发1．引言计算机辅助设计即CAD技术已经成为企业提高创新能力，提高产品开发能力，增强企业竞争能力的一项关键技术。
大力推广应用CAD技术、开展“CAD应用工程”是我国“八五”和“九五”期间的重要项目。
通过多年的推广和应用，目前工程技术人员和设计人员正在积极从二维CAD向三维CAD转变。
为此我们开展了自然科学基金项目《基于Solid Edge面向先进制造的机械产品开发与设计技术研究》的研究，试图在三维C AD软件Solid Edge[1][2]的基础上进行二次开发，为中小型制造企业提供经过实践检验的机械产品开发与设计技术。
研究中我们发现，在应用三维CAD技术进行机械产品设计时，往往将大量的时间和精力花在大量标准件、通用件、外购件以及企业内部系列化产品等的设计上，其工作重复而繁琐，大大延缓了产品开发周期，不能充分体现CAD技术的优越性。
为此本文在Solid Edge的基础上，就如何对标准件、通用件等设计参数化零件库，作了一定的研究，并提出了几种不同的实现方法和策略。
2．零件库设计方法基于Solid Edge的零件库设计方法主要有以下几种：①采用Solid Edge本身的零件族功能；②采用Exc el VBA技术操纵Solid Edge的变量表；③采用VB、VC编程技术操纵Solid Edge的变量表；④采用VB、VC编程技术操纵Solid Edge的特征造型过程。
在设计零件库时，应根据零件的复杂程度，零件的相似性、零件库零件数量等因素选择不同的方法，下面就不同设计方法的特点、关键技术及其应用情况等作对比分析。
2．1 采用Solid Edge本身的零件族功能采用Solid Edge本身的零件族功能设计零件库，就是通过手工操作Solid Edge设计零件库。
Solid Edge 机械设计基础及应用1. Solid Edge基本知识
如果已经开始进行相关的设计，在打开一个设计环境，可以按下应用程序按钮， 在菜单中选择进入Solid edge各设计环境。 选择“应用程序按钮”的 “Solid Edge选项” 可以设置相应的选项，如操作方式、 显示方式等等。
3.工程图环境界面
一般的设计环境都是差不多相同的，上面的一行是程序的标题行，左侧是 应用程序按钮，右侧是快速工具栏，有存盘，撤销、恢复等几个命令。下面是 文字形式的选项卡，如“主页”、“绘制草图”、“检查”、“工具”、“视 图”等，每一个选项卡都有若干个命令组，如“绘制草图”命令组下面就有 “选择”、“绘图”、“相关”、“尺寸”、“注释”等等。在下面左侧是窗 口区，有“图层”、“资源查找器”等窗口。中间大部分是设计区，下面是提 示区和显示控制区。
选择的命令条 3. 对象的操作（主要是删除、复制与平移操作) 选中对象以后，选择的图形其线条将变色，可以按del键删除、拖动可以 改变位置，如果选中是一个图形对象，拖动可以平移选中对象，按下Ctrl+拖动， 可以复制选中的对象。
五、三维建模流程
在零件、钣金 在设计同步环境中 一般都是：草图命令-特征的建模 方式。在顺序设计 环境一般是：命令 -参考平面-草图-特 征的建模方式。当 然顺序建模也可以 采用：草图-命令特征的建模方式。
5. 提示条与显示控制工具 命令执行过程中，屏幕底部的提示区会有相关提示。右侧是显示控制工具。 包括窗口缩放、鼠标缩放，最大化，移动，旋转等等。新本版支持：鼠标中 键滚轮的操作，向上滚动是缩小，向下是放大，按下鼠标是移动。
6. 圆盘菜单：一种可以用鼠标右键调出的常用命令 集合，放在圆盘上。长按右ห้องสมุดไป่ตู้弹出圆盘菜单。
第一章 Solid Edge基本知识
Solid+Edge在电子设备机架结构设计中的应用
机械设计】ＯＵＲＮ＾ＬｏＦＭＡＣＨｒＮＥＤＥＳＩＧＮ２５ｌＳｏｌｉｄＥｄｇｅ在电子设备机架结构设计中的应用祝仁德（上海铁路通信工厂）ＳｏｌｉｄＥｄｇｅ是ＵＧＳ公司的一款功能强大的三维计算机辅助设计软件。
是为制造企业提供的基于管理的设计工具．通过帮助企业缩短产品开发和上市周期、提高产品品质、降低费用，增强企业竞争优势．ＳｏｌｉｄＥｄｇｃ软件的操作方式极为简单有效。
消除了兰维ＣＡＤ软件建模复杂、难以上手、学习时间长等缺点。
ＳｏｌｉｄＥｄｇｅ软件具有强大的装配功能，它能支持“自顶而下”和。
自底向上”两种装配设计，可快速建立大型的装配体．他的“装配结构管理■可以对同一装配体生成不同的配置．以便于对产品进行更好的评估．尤为重要的是。
ＳｏｌｉｄＥｄｇｃ的“装配检测”和。
干涉分析”，可以及时发现装配过程中的存在问题，在图纸阶段就可以实掩改进和优化．相较于纯二维设计来说，这是一个很大的宪破．节约了设计人员大量的时间和精力，也降低了产品试制成本．另外．ＳｏｌｉｄＦ．，ｄｇｃ软件的装配还支持协同的工作方式，使各零部件及装配体的设计能同步并行与共享．同时，ＳｏｌｉｄＥｄｇｃ的零件设计也是技高一筹，简单的建模方式，强大的“特征管理器”，以及高效的“钣金设计４。
都有助于开阔设计人员的思路．提高工作效率．结台本人自己的工作领域，就ＳｏｌｉｄＥｄｇｃ在电子设各机架结构设计中的具体应用情况，举例作一个系统介绍。
首先，在ＳｏｌｉｄＥｄｇｃ中构建多个模型，通过比较，确定系统方案。
随着电子产品的快速发展，与之相对应的电子设备机架的要求也越来越高，主要表现在防护等级和电磁兼容方面．同时，要求机架具有很好的强度、刚性、美观性、便于装配以及良好的工艺性等．我们在接到项目任务书以后，根据客户需求。
结合国内外加工工艺和材料的发展，咀及工厂实际生产情况．确定系统方案．如果客户没有特殊要求，我们通常采用铝合金框架结构形式．其次，根据设各的配置和现场安装情况，进行整机外形设计．明确系统方案ｌ；【后，就可以在ＳｏｌｉｄＥｄｇｃ软件中进行外形设计和模拟．首先从工厂的通用件图库中选择合适的立柱。
Solid Edge--无与伦比的装配设计
Solid Edge--无与伦比的装配设计Solid Edge采用多种技术，能够轻松完成大型机器的装配。
采用自顶而下和自底而上两种装配技术，使装配设计可以在工作组中齐头并进，并确保整台机器的正常装配。
设计得当的装配方法和智能装配，提高了装配效率。
显示配置能隐藏或冻结与当前工作无关的零件，既便于装配体又减轻了系统的负担。
装配体族和多工位装配的引入有效地解决了装配体改型所面临的重新装配的烦琐问题。
其它诸如装配分解图生成、动画文件制作、管道的建立都在独立的子环境中进行，设计巧妙而又简单实用。
装配关系和零件装配Solid Edge定义了贴合、对齐、插入，各种点线面的连接和夹角等装配关系，综合解决了零件装配的各种情况。
装配零件的过程，实际就是定义零件与零件之间装配关系的过程。
从零件库中拖动一个零件作为装配窗口，然后在动态工具条的引导下逐步指定装配关系就能完成零件装配。
参照装配和自动装配命令能根据选择的目标自动判定适用的装配关系，简化了步骤，提高了装配效率。
装配管理器装配管理器集中了用于装配的多种工具，包括装配树、零件库、装配族、监测器和搜索工具。
装配树工具可以查看装配结构、编辑零件装配关系。
零件库类似于Windows的资源管理器，可以浏览及装配零件。
装配族能实现多种装配方案，通过零件替换就能在一个装配文件中反映不同零件的装配结果。
监测器是实现精确装配的好帮手，能对指定的指标提供实时监测。
搜索工具能迅速地查找并显示装配中的零件。
与相应的浮动菜单相结合，使用装配管理器可以完成几乎所有的装配工作。
装配树装配树工具用两个窗口显示装配信息。
装配结果窗口列出了构成装配体的所有零部件，装配关系窗口则显示当前零件的装配关系。
结合浮动菜单，在装配结果窗口可以隐藏、显示、激活、冻结选定的零件，在装配关系窗口可以删除和抑制装配关系。
装配族使用装配族工具，可以在同一个装配文件中保存一组仅仅有个别零件不同的装配体，为设计和评估各种装配方案提供了方便。
2024版SolidEdge实用教程应用篇
目录•SolidEdge基础操作•草图绘制与编辑•三维建模与装配设计•工程图生成与标注•钣金设计与模具开发应用•渲染、动画与仿真分析功能介绍SolidEdge基础操作安装步骤01下载SolidEdge安装包。
02运行安装包，按照提示进行安装。
03选择安装目录和组件。
启动方法完成安装后，重启计算机。
通过开始菜单找到SolidEdge程序组，点击启动。
在桌面或任务栏创建快捷方式，双击启动。
01菜单栏包含文件、编辑、视图等基本操作。
02工具栏提供常用命令的快捷按钮。
设计窗口显示三维模型或二维图纸。
属性管理器显示和编辑对象的属性。
零件设计创建和编辑三维零件。
装配设计将零件组装成完整的产品。
工程图设计生成零件的二维工程图纸。
钣金设计针对钣金件进行专业设计。
010203使用鼠标单击选择单个对象。
使用鼠标拖动选择多个对象。
选择对象01使用快捷键进行快速选择。
02视图操作02使用鼠标滚轮进行缩放。
按住鼠标中键进行平移。
使用快捷键进行旋转和定向视图。
编辑技巧01使用“撤销”和“重做”功能纠正错误操作。
02使用快捷键提高操作效率。
03利用属性管理器批量修改对象属性。
01 02 03文件管理使用“保存”和“另存为”功能保存设计成果。
设置自动保存以避免意外丢失数据。
定期备份重要文件以防止数据损坏。
版本控制利用SolidEdge的版本管理功能，记录设计历史。
在团队中共享文件时，确保使用统一的版本控制策略。
定期检查和清理旧版本文件，以节省存储空间。
草图绘制与编辑在SolidEdge 中，首先需要选择一个合适的草图平面，可以是已有的平面、基准面或工作平面。
选择草图平面根据需要，为图形添加几何约束（如平行、垂直、相等等），以确保图形的稳定性和正确性。
添加约束在选定的草图平面上，点击“创建草图”按钮，进入草图绘制模式。
创建草图使用各种绘图工具（如直线、圆、弧等）在草图平面上绘制所需的图形。
绘制图形使用尺寸标注工具对图形进行尺寸标注，确保图形的准确性和可制造性。
Solid Edge 软件功能及主要特点
Solid Edge 软件功能及主要特点Solid Edge是美国EDS公司的一款功能强大的三维计算机辅助软件，该软件可以帮助制造商更及时地设计产品，更迅速的占领市场。
Solid Edge和流技术带给您一个机械装配设计和制图的突破性性能，是被生产证明了的无可比拟的实体建模性能和易于使用的综合体现。
Solid Edge是一个对设计工程师来说最理想的三维实体设计CAD软件。
一、用智能流（STREAM）技术:具有逻辑推理的功能，可动态捕捉设计师的意图，比其它CAD系统具有更高的设计效率,SOLID EDGE流技术就是用推理逻辑和决策管理概念来支配工程师设计实体模型意图的过程。
流技术包括以下内容：（1）.高级决策管理概念，简化人们解决问题的过程（2）.复杂编程策略，简化原始计算过程（3）.可信的Human-Factors原理，简化人机之间的信息交流。
二、SOLID EDGE采用特征造型技术:这一技术记录了设计的全部过程，工程师可以在特征管理器(Feature PathFinder)中浏览、修改特征，甚至改变特征的次序。
这就使设计人员在发现设计有误时，修改极为方便。
只需重新编辑特征，系统将按照最新的修改重新计算零件，实际上这一技术也是变量表和零件族技术的基础。
设计人员可以利用SOLID EDGE变量表的技术，针对一些关键尺寸建立数学关系式，使产品"活"起来。
用户只要改变关键尺寸，就可以得到形状和性能各异的零件，并通过零件族的功能存储起来。
这样，工程师设计了一个零件后，实际上是设计了一个系列的产品,这一新技术使其产品高于具有实力的同类产品35％的性能。
三、零件造型设计：Solid Edge提供了参数化的、基于特征的造型工具，帮助设计师快速高效地设计零件。
首先建立一个由旋转和拉伸造型生成的基础，然后再以增加材料或去除材料的方式建立其他特征零件的建模过程与制造零件的实际加工过程一致。
可以建立诸如开孔、除料、圆角、抽空等机加工特征，以及拔模斜度、扫描、扫掠、螺旋等复杂的几何特征或特征阵列。
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SolidEdge软件在零件结构设计中的应用
【摘要】随着社会的进步和技术的发展，机械零件结构设计也从二维图纸设计发展为建立三维模型.本文应用SolidEdge软件完成传动箱各零件及其装配体，并对关键零件进行强度方面的校核，并结合传动箱的设计来研究SolidEdge 软件在零件结构设计中的应用。
【关键词】SolidEdge；传动箱；零件；结构设计
SolidEdge软件是目前机械领域常用三维建模软件之一，并于2009年公布了具有同步建模功能的SolidEdge ST版本，对传统模式进行了较大方面的改进，使得零件建模效率大大提高。
本文采用的是SolidEdge ST4版本建立传动箱零件及其装配体，并结合其建立过程介绍该软件在零件结构设计中的应用。
1.SolidEdge软件同步建模及有限元分析介绍
同步建模通过加入操纵手柄（如图1所示）可以快速改变某一变量，例如可以拉伸、旋转、平移平面等，既可以由草图或图纸快速建立模型，还可以改变已有模型的形状尺寸。
除此之外，还可以通过改变关联关系选择选项，确定是否改变与该变量相关联的其他变量，例如同心圆尺寸、对称对象的结构等。
同步建模不仅在零件建模中能够加快模型的建立速度，还可以在装配体中改变零件结构，以消除零件干涉。
图1 SolidEdge ST4操纵手柄及其关联关系
与原有传统建模模式相比，SolidEdge软件除了加入了同步建模模式之外，还加入了零件有限元分析模块，其分析程序为内置的NX Nastran分析软件，能够对零件进行简单的有限元分析，计算类型包括：线性静态、正则模态和线性屈曲三种类型，可以校核零件的强度和刚度，具有操作简单，准确度高等特点。
2.传动箱主要零件的结构设计
零件结构设计由具体的设计方案和机械手册或经验确定，经过有限元计算或实验验证来确保零件强度、刚度、稳定性等满足实际需要。
本文结合齿轮传动箱主要零件的具体设计来进行介绍。
在选择齿轮机构之后，根据传递功率、传动比和中心距来确定齿轮传递等级和齿轮模数等。
比如本文确定采用二级齿轮传动，选定模数等之后，通过查找相关资料，确定轮齿宽，在SolidEdge软件中输入齿轮参数，软件就可以自动校核齿轮强度，确保齿轮能够满足强度要求。
当齿轮校核计算合格之后，软件会自动生成装配好的齿轮副。
除了齿轮之外，对于轴承等可以通过查找工程手册来选定标准轴承。
SolidEdge软件具有标准零件库，当轴承型号在标准件库中时，可以直接调用，否则需要自己建模或修改已有模型尺寸。
3.关键零件有限元分析
零件设计能够满足其原理要求之后，还需要对其进行强度、刚度等校核，确保零件能够满足安全性要求。
SolidEdge软件现有版本引入了有限元分析部分，可以对零件进行简单的计算，本文以中间轴为例，介绍SolidEdge软件在零件分析中的应用。
首先准备好要进行分析的模型，通常是自己建模，当然也可以通过通用格式导入UG、Pro/E等软件建立的模型。
然后对选择网格划分类型对模型进行有限元处理，本文采用的是四面体网格，对其进行线性静态分析。
零件材质选为结构钢，将中间轴两端固定，中间施加两边齿轮给与的合理及本身重力，选用网格的粗细程度选用中等（其中1为较粗糙，10为较精细，本文选用3）对零件进行网格划分，网格划分成功之后对其进行求解，最终得出有限元结果如图2
所示，零件最大应力小于屈服应力，能够满足其使用要求。
图2 中间轴有限元分析结果
4.传动箱装配
各零件模型建立好之后，需要通过装配关系将其装配起来。
常用的装配关系有轴配合、面平齐、面贴合等。
装配体建立之后，需要通过检查干涉来确定是否干涉，如有干涉，需对零件尺寸进行更改，装配体如下图3所示。
图3 齿轮传动箱装配体
5.结束语
综上所述，随着科学技术的进步发展，三维建模软件如雨后春笋出现，SolidEdge软件作为其中的佼佼者，在零件结构设计中的应用也越来越广泛。
在机械零件及机械系统的设计过程中，零件装配是最为重要的也是最为关键的一步。
在实际操作过程中，机械零件的生产和制造应用SolidEdge软件技术，可以极大地方便制造企业的生产过程，而且减少不断地减少了人力和物力的投入成本。