基于Solid Works联轴器参数化建模的研究

摘 要： 本文详细阐述了利用VB6.0进行Solid Works二次开发的关键技术，论述联轴器的三维参数化建模系统开发的具体过程，最终实现联轴器建模的自动化。

关键词： Solid Works VB6.0 联轴器 三维模型 参数化设计

1.引言

联轴器是机械广泛采用的重要标准件，其结构简单，可实现运动、转矩传递的要求，随着现代设计与制造技术的发展，在产品开发过程中，装配设计、零部件有限元分析、运动仿真和数控加工等都必须以三维模型为基础。目前国内外常用的三维造型软件都没有直接生成联轴器的功能，因此进行联轴器三维造型仍是一项非常繁琐的工作。笔者以目前国内流行的三维造型软件Solid Works为平台，使用VB6.0为开发工具，对Solid Works进行二次开发，开发系统所用的方法是在Solid Works进行单个联轴器的建模，同时对建模过程进行宏录制自动生成宏文件。通过对宏文件进行编制整理，替换控制模型的常数为参数，把其变成参数化的源程序。最后通过输轴器的外径、联轴器的长度、轴孔长度、轴孔直径、键槽深度、宽度、螺栓孔轴线分布圆直径、螺栓直径，由参数驱动模型，直接在该绘图环境中生成三维模型图。参数的改变可自动生成三维模型，达到三维建模的自动化，这样可减少电子文档的存储量，提高设计资源的利用率，同时可加快建模速度，以便装配的干涉检查、运动学分析。

以下阐述联轴器三维模型参数化设计的方法。

2.三种联轴器的参数化程序

（1）先将联轴器的外径画出草图圆并且拉伸。（2）半联轴器凸台草图建立及拉伸：建立与前视基准面平行的基准面1，并在基准面上绘制草图（圆）切拉伸。（3）半联轴器凸缘端面接触处的内径并拉伸切除：画出内径草图后选择“特征”里的“拉伸切除”命令，将所画草图切除。（4）键槽的拉伸切除。（5）螺栓孔的草图绘制及切除拉伸，将这一过程用SW里的宏录制下来，将宏里面的程序拷贝到VB里的程序窗口，找到Solid Works与VB的接口，将绘制草图所用的数值用带有未知变量的代数式关系来表示；Dim swApp As Object，定义OLE对象变量对应Solid Works：Dim Part As Object，定义OLE对象变量对应Part，分别定义d1，L0，L，d，b，d0，M为整数（Integer），定义t为单精度浮点数。d1为联轴器外径半径，L0为联轴器长度，L为轴孔长度，d为轴孔直径，b为键槽宽度，d0为螺栓分布圆直径，M为螺栓直径，t为键槽毂的深度，并在VB下编制参数化界面，如图1，运行结果如图2。同样的方法可以建立带防护缘的联轴器、滑块联轴器的参数化程序界面，如图3、5，运行结果如图4、6。

程序编制各个参数的选择利用VB列表框显示数据，而且对应的参数都用列表形式存放。选择时单击列表中的 弹出所有的数据再单击要选择的数值即可选择，例如如果要生成标准的联轴器：它的外径D=105mm时对应的其他参数为总长度L=52mm、轴孔直径d=22mm、螺栓的轴线分布圆直径D1=85mm、螺栓M8个数为4个。为了保持这种对应关系，在编制程序的时候应予以充分考虑，如105位于联轴器外径下拉列表的第三个位置，轴孔直径22也位于轴径下拉列表的第三个位置，其它项的参数也保持这种关系，在执行程序时按照这样的规律选取参数值，最后就可以方便准确地生成尺寸、形状符合标准各种联轴器。如果有特殊的要求也可以从键盘上输入数值，并不影响程序的运行结果。

有了以上三类联轴器的单个程序，可以把它总装集成到一个界面下（如图7），需要生成哪一种类型的联轴器，点击该类型名称即可进入参数化设计的界面。

3.结语

Solid Works采用参数化的三维模型直接进行产品设计，反映产品真实的几何形状，使设计过程更加符合设计师的设计习惯和思维方式，也可以由三维实体模型自动生成各种二维工程图，这可大大提高产品设计效率。笔者通过实例，介绍了如何利用Solid Works的特征造型功能为内核，以VB作为参数输入为外表，快速地建立实联轴器的三维造型。文中阐述的造型方法对建立参数化三维标准件库具有一定的实用价值。

参考文献：

［1］李震，李强，杨建鸣.基于Solid Works斜齿轮二次开发技术的研究［J］.组合机床与自动化加工技术，2006，8：12-14.

［2］战红，赵伟民.基于COSMOS/Works的旋挖机减速器小齿轮分析［J］.机械工程师，2005，2：43-46.

［3］张悦刊，钟佩斯，杨俊茹.对直齿圆柱齿轮Pro/E参数化设计及ANSYS有限元分析［J］.煤矿机械，2006，4：627-629.

［4］吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册［M］.北京:高等教育出版社，2002.

［5］刘红樱，刘虹，方晓红.基于Solid Works的螺旋面零件三维实体造型［J］.电脑开发与应用，2007.5：31-33.