ug建模之心形弹簧模型
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UG各种弹簧建模资料1.闭合端部的弹簧一个闭合端部的弹簧需要三条规律曲线:中间部分的一个简单螺旋线,在两端的可变螺距的螺旋线。
闭合端部必须相切到顶部z平面与主螺旋线,利用指数方程可以解决这个问题。
z值按照指数规律变化,指数等于主卷螺距除以闭合端的高度。
(1)建立单位为inches的新零件(2)输入公式(考别下面的内容并保存为*.exp文件,可以直接导入到ug公式里面)-------------------------------------------------------------------------------------------------------Active_coils=11 //中间弹簧卷数Wire_dia=0.095 //弹簧线径Closed_height=Wire_dia+0.1 //考虑最后卷的间隙Dir=1 //改变螺旋旋转方向Free_length=7 //弹簧自由长度OD=2.19 //弹簧外直径Total_coils=13 //螺旋总卷数angle_offset=(Total_coils-trnc(Total_coils))*360 //0angle_offset_init=(Total_coils-Active_coils)/2*360 //360height=Free_length-Wire_dia-Closed_height*2 //中间螺旋高度pitch=height/Active_coils //中间螺旋螺距exp=(pitch/Closed_height*(Total_coils-Active_coils)/2) //指数radius=(OD-Wire_dia/2) //螺旋线半径t=1 //规律参数xt=cos(Dir*360*Active_coils*t+angle_offset_init)*radius //中间螺旋x规律xt1=cos(Dir*360*(Total_coils-Active_coils)/2*t)*radius //上端部螺旋x规律xt2=cos(-Dir*360*(Total_coils-Active_coils)/2*t+angle_offset)*radius //下端部螺旋x规律yt=sin(Dir*360*Active_coils*t+angle_offset_init)*radius //中间螺旋y规律yt1=sin(Dir*360*(Total_coils-Active_coils)/2*t)*radius //上端部螺旋y规律yt2=sin(-Dir*360*(Total_coils-Active_coils)/2*t+angle_offset)*radius //下端部螺旋y规律zt=t*height+Closed_height+Wire_dia/2 //中间螺旋z规律zt1=(t^(exp)*Closed_height)+Wire_dia/2 //上端部螺旋z规律zt2=(-t^(exp)*Closed_height)+height+Closed_height*2+Wire_dia/2 //下端部螺旋z规律---------------------------------------------------------------------------------------(3)利用law curve建立三条规律曲线(4)tube(Outer diameter=Wire_dia,Inner Diameter-0)2.椭圆形弹簧公式:---------------------------------n=10 //弹簧卷数pitch=5 //弹簧螺距startangle=0 //弹簧起始角endangle=360*n //弹簧终止角semimajor=30 //椭圆长半轴semiminor=20 //椭圆短半轴t=1s=(1-t)*startangle+endangle*txt=semimajor*cos(s)yt=semiminor*sin(s)zt=n*t*pitchwire_dia=3 //弹簧线径3.圆形缠绕弹簧公式:----------------------------R=120 //圆半径r=10 //螺旋半径angle=360n=40 //螺旋卷数t=1a=t*n*360b=t*angletempR=R+r*cos(a) //变化中的3D圆半径xt=tempR*cos(b)yt=tempR*sin(b)zt=r*sin(a)wire_dia=5 //弹簧线径----------------------------4.沿任意曲线缠绕弹簧(1)公式-----------------------r=10wire_dia=5n=25a=0b=n*360---------------------(2)建立一条光顺样条(3)过样条端点正交样条建立基准面(4)过样条端点正交样条建立基准轴(5)以基准平面为草图平面建立草图,在草图上画长度为r的直线,直线左端点在竖值的基准轴上(6)insert->Free Form Feature->Swept,以样条为引导线,直线为截面线串,方位方法(OrientationMethord)为角度规律线性:起始值为a,终止值为b7.Insert->Form Feature->tube……Outer Diameter=Wire_diaInner Diameter=0选择上面的swept出的片体的外边缘为引导线串建立弹簧,隐藏swept片体,OK演讲稿尊敬的老师们,同学们下午好:我是来自10级经济学(2)班的学习委,我叫张盼盼,很荣幸有这次机会和大家一起交流担任学习委员这一职务的经验。
弹簧的画法1、一般弹簧2、矩形弹簧、3、锥形螺旋弹簧(盘弹簧)4、纺锤形螺旋弹簧t=0xt=-sqrt(8)*(1-t)+sqr t(8)*tyt=2-0.25*xt^2zt=05、椭圆弹簧=1r1=2r2=1n=5a=0b=360s=(1-t)*a+t*bxt=r1*cos(n*s)yt=r2*sin(n*s)zt=t6、闭合端部的弹簧一个闭合端部的弹簧需要三条规律曲线:中间部分的一个简单螺旋线,在两端的可变螺距的螺旋线。
闭合端部必须相切到顶部z平面与主螺旋线,利用指数方程可以解决这个问题。
z值按照指数规律变化,指数等于主卷螺距除以闭合端的高度。
(1)建立单位为mm的新零件(2)输入公式Active_coils=11 //中间弹簧卷数Wire_dia=0.095 //弹簧线径Closed_height=Wire_dia+0.1 //考虑最后卷的间隙Dir=1 //改变螺旋旋转方向Free_length=7 //弹簧自由长度OD=2.19 //弹簧外直径Total_coils=13 //螺旋总卷数angle_offset=(Total_coils-trnc( Total_coils))*360 //0angle_offset_init=(Total_coils-Active_coils)/2*360 //360height=Free_length-Wire_dia-Closed_height*2 //中间螺旋高度pitch=height/Active_coils//中间螺旋螺距exp=(pitch/Closed_height*(To tal_coils-Active_coils)/2) //指数radius=(OD-Wire_dia/2) //螺旋线半径t=1 //规律参数xt=cos(Dir*360*Active_coils*t +angle_offset_init)*radius //中间螺旋x规律xt1=cos(Dir*360*(Total_coils-Active_coils)/2*t)*radius //上端部螺旋x规律xt2=cos(-Dir*360*(Total_coils -Active_coils)/2*t+angle_offse t)*radius //下端部螺旋x规律yt=sin(Dir*360*Active_coils*t +angle_offset_init)*radius //中间螺旋y规律yt1=sin(Dir*360*(Total_coils-Active_coils)/2*t)*radius //上端部螺旋y规律yt2=sin(-Dir*360*(Total_coils-Active_coils)/2*t+angle_offset )*radius //下端部螺旋y规律zt=t*height+Closed_height+Wire_dia/2 //中间螺旋z规律zt1=(t^(exp)*Closed_height)+ Wire_dia/2 //上端部螺旋z规律zt2=(-t^(exp)*Closed_height) +height+Closed_height*2+Wir e_dia/2 //下端部螺旋z规律---------------------------------------------------------------------------------------(3)利用law curve建立三条规律曲线(4)tube(Outerdiameter=Wire_dia,Inner Diameter-0)二.椭圆形弹簧公式:---------------------------------n=10 //弹簧卷数pitch=5 //弹簧螺距startangle=0 //弹簧起始角endangle=360*n //弹簧终止角semimajor=30 //椭圆长半轴semiminor=20 //椭圆短半轴t=1s=(1-t)*startangle+endangle*txt=semimajor*cos(s)yt=semiminor*sin(s)zt=n*t*pitchwire_dia=3 //弹簧线径------------------------------------本贴包三、圆形缠绕弹簧公式:----------------------------R=120 //圆半径r=10 //螺旋半径angle=360n=40 //螺旋卷数t=1a=t*n*360b=t*angletempR=R+r*cos(a) //变化中的3D 圆半径xt=tempR*cos(b)yt=tempR*sin(b)zt=r*sin(a)wire_dia=5 //弹簧线径----------------------------四、沿任意曲线缠绕弹簧(1)公式-----------------------r=10wire_dia=5n=25a=0b=n*360---------------------(2)建立一条光顺样条(3)过样条端点正交样条建立基准面(4)过样条端点正交样条建立基准轴本贴包含图片附件:5)以基准平面为草图平面建立草图,在草图上画长度为r的直线,直线左端点在竖值的基准轴上。
毕业设计说明书学生姓名: X X X 学号: XXXXXXXX 学院: XXXXXXXX学院专业年级: 201X级 XXXXXXX班题目:基于UG的汽车膜片弹簧建模与设计指导教师: X X X 教授评阅教师:201X 年05 月摘要离合器是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成,其主要功用是切断和实现对传动系的动力传递,以保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合,确保汽车平稳起步;在换挡时将发动机与传动系分离,减少变速器中换挡齿轮之间的冲击;在工作中受到大的动载荷时;能限制传动系所承受的最大转矩,防止传动系各零件因过载而损坏;同时,由于离合器避免了发动机与变速箱的刚性连接,能有效地降低传动系中的振动和噪声。
因此,离合器在使用过程中,故障率极高,其中以因压紧力不足而出现难挂挡而导致异常磨损或烧蚀以及踏板力沉重为主。
膜片弹簧是离合器中最关键的部件,离合器的工作压力以及踏板力、压盘升程和分离行程都与膜片弹簧相关。
因此,研究膜片弹簧的力学性能对查找离合器故障原因以及提出优化方案不仅具有理论意义,也具有巨大的现实利益。
本论文的重点有三方面的内容:一、离合器的工作原理与结构;二、膜片弹簧的数学模型的建立以及理论推导;三、基于UG对于膜片弹簧的建模设计。
首先,分析了离合器的国内外发展现状,并提出本文的研究内容,目的和意义。
其次,分析离合器工作原理与结构,离合器的关键零部件在离合器工作中的作用,并提出膜片弹簧对离合器技术参数的影响。
接着对膜片弹簧进行数学建模,强度校核等,并基于UG进行建模。
最后结合前面所有的研究成果,总体宏观把握,提出了工作总结与展望。
关键词:膜片弹簧;建模与设计;UG;汽车离合器Title Modeling and design of automobile diaphragm spring based on UGAbstractClutch of automobile driving system is directly connected with the engine assembly and its main function is cut off and the transmission power of the transmission line, to ensure the car started the engine and transmission line joins smoothly and ensure a smooth start car; the shifting of the engine and the transmission line separation, reduce the impact between the shift gears of the transmission; in the work by the large dynamic load; to limit the transmission under the maximum torque to prevent transmission parts from being damaged due to overloading; at the same time, due to the clutch to avoid the rigid connection of the engine and the gearbox, effectively reduce the vibration and noise of the transmission system. Therefore, the clutch in the use of the process, the high failure rate, which in due to the lack of compression force and the difficulty of the suspension caused by abnormal wear or erosion and heavy pedal force.Diaphragm spring is the key part in the clutch, clutch working pressure and pedal force, pressure plate rise and separating stroke are and the diaphragm spring. Therefore, the study of the mechanical properties of the diaphragm spring for finding the clutch failure reasons and the proposed optimization scheme not only has the theoretical significance, but also has huge real benefits.This paper focuses on three aspects of content:, clutch working principle and structure; second, the mathematical model of the diaphragm spring is established and the theoretical derivation; third, based on the UG modeling and design of diaphragm spring.Firstly, the paper analyzes the development of the clutch at home and abroad, and puts forward the research content, purpose and significance of this paper..Secondly, it analyzes the working principle and structure of the clutch, the key partsof the clutch in the clutch work, and puts forward the influence of diaphragm spring on the clutch technical parameters..Then, the mathematical modeling of diaphragm spring, strength checking, etc., and based on UG modeling.In the end, the overall macro grasp of the research results, and the summary and Prospect of the work is presented.Keywords : Diaphragm spring; Modeling and design; UG; Automobile clutch目 录1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 课题的研究内容和目的 (2)1.3 汽车膜片弹簧的研究和发展现状 (2)1.3.1 汽车离合器的发展 (2)1.3.2 国内外汽车膜片弹簧研究现状 (6)2 膜片弹簧离合器结构分析 (8)2.1 膜片弹簧离合器工作要求 (8)2.2 膜片弹簧离合器的工作原理 (8)2.3 膜片弹簧离合器结构 (10)3 膜片弹簧的设计 (12)3.1 车型选择 (12)3.2 膜片弹簧的概念及弹性特性 (12)3.3 膜片弹簧的结构特点 (14)3.4 膜片弹簧基本参数的选择 (14)3.4.1 比值/H h 和h 的选择 (14)3.4.2 /R r 比值和R 、r 的选择 (14)3.4.3 膜片弹簧起始圆锥底角α (15)3.4.4 分离指数目n 、切槽宽1δ、窗孔槽宽2δ、及半径e r (15)3.4.5 膜片弹簧小段内半径0r 及分离轴承作用半径f r 的确定 (15)3.4.6 压盘加载点半径1 R 和支承环加载点半径1r的确定 ................ 15 3.5 膜片弹簧的优化设计.. (15)3.6 弹簧材料及制造工艺 (16)4 基于UG 对膜片弹簧的建模 (18)4.1 UG 软件介绍 (18)4.2 UG 模型绘制 (19)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)1 绪论1.1 研究背景汽车是重要的交通运输工具,是科学技术发展水平的标志,随着现代生活的节奏越来越快,人们对交通工具的要求也越来越高。
ug 实体变形仿真(转)UG通过参数化进行柔性运动仿真2009年03月25日星期三01:02我们知道像弹簧、传动带、皮筋等这类的东西都是柔性部件,在UG中,我们可以通过参数化进行运动仿真。
【例一】弹簧的运动仿真进入ug——新建spring.prt——起始——建模,点击工具——表达式,输入以下参数帧数:FrameNumber=0(恒定的)弹簧高度:height=80+FrameNumber(长度mm)弹簧直径:helix_dia=60(长度mm)簧丝直径:wire_dia=8(长度mm)螺旋数:coils=8(恒定的)螺距:pitch=height/coils(长度mm)设置好上述参数后,开始绘制螺旋线:点击螺旋线图标,弹出对话框,在对话框里输入上述参数,确定之后就是把螺旋线变成弹簧:点击管道——输入wire_dia——选择螺旋线——确定好了,粗略的螺旋线就绘制好了,细节的东西你自己修整吧怎么让弹簧动起来呢?不进入运动仿真模块,点击视图——可视化——创建动画,输入动画名——单选定义关键帧——添加/复制,关键帧——输入帧名——步数填写61——添加/复制——确定,参数——选中更新公式和用硬件渲染——确定。
点击预览动画,看看效果吧【例二】水的波动进入ug——新建spring.prt——起始——建模,点击工具——表达式,输入以下参数FrameNumber=0t=0xt=100*(1+FrameNumber/6)*tyt=50*(1-t)*sin(180*(1+FrameNumber/6)*t-20*FrameNumber)zt=0length=1800-100*FrameNumber/6(随帧变化,采用第一种方法绘直线时用此参数)length1=1800(不随帧变化,采用第二种方法绘直线时用此参数)设置好上述参数后,开始绘制水的波纹曲线:点击规律曲线——f(x)——利用上述公式绘制函数,之后绘制一条直线,点与刚的三角函数终点重合(绘制直线时不要进入草图,也不能用基本曲线命令):方法1.用“直线”命令,并且选上关联,长度为length方法2.用“直线和圆弧”工具中的直线命令(点到点),并且激活关联,长度为length1之后把曲线变成曲面:点击旋转——选择曲线——选择旋转轴(YC)——确定,水面就绘制好了怎么让水面上的波纹动起来呢?不进入运动仿真模块,点击视图——可视化——创建动画,输入动画名——单选定义关键帧——添加/复制,关键帧——输入帧名——步数填写101——添加/复制——确定,参数——选中更新公式和用硬件渲染——确定。
特殊形状的弹簧制作
作者:冯敏杰审校:凌俊适用版本:NX 4以上版本
此篇介绍的是如何结合投影的使用来建立各种形状不规则的弹簧模型。
这里就以三角形形状的弹簧为例来介绍。
第一步:我们先将所需的形状建立草图,这里就建立一个三角形形状的草图,如图1,红色圈出的位置不能有拐角;
图1
第二步:使用拉伸命令将草图变成实体,拉伸的高度就是弹簧的高度,如图2;
图2
第三步:制作螺旋线,其中需要注意的是螺旋线的直径需要大于拉伸出的实体,螺旋线的圈数和螺距便是最终弹簧的圈数和螺距,圈
数和螺距如图3所示,绘制完螺旋线后如图4;
图4
第四步:对螺旋线使用投影命令。
“要投影的曲线”选择螺旋线,要“投影的对象”选择实体的侧面,“投影方向”中选择“朝向直线”再选择Z轴(或实现在实体中心插入基准轴,然后选择基准轴)如图5,如图6三角形的螺旋线就绘制好了。
图6
第五步:选择三角形的螺旋线使用管道命令,如图7 输入半径,并且在“输出”选择“单段”,点击确定,并将弹簧以外的特征隐藏,三角形的弹簧就制作完成了,完成的效果如图8。
图7 图8。
UGNX各种弹簧建模的参数资料UGNX是一款专业的计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)软件,广泛应用于各个工业领域。
在UGNX中,建模弹簧的方式有很多种,可以根据具体的需求选择不同的建模方法。
下面将介绍UGNX中几种常见的弹簧建模方法及其参数资料。
1.线弹簧建模:线弹簧是一种常见的弹簧结构,可以通过UGNX的“草图”模块进行建模。
线弹簧的主要参数包括弹簧的直径(D)、弹簧线经过的圈数(N)、弹簧的总长度(L)、弹簧的材料和弹性系数等。
2.螺旋弹簧建模:螺旋弹簧是一种具有螺旋线状结构的弹簧,也可以通过UGNX的“草图”模块进行建模。
螺旋弹簧的主要参数包括弹簧的直径(D)、螺旋线的半径(R)、螺旋线经过的圈数(N)、螺旋线的螺距(P)、弹簧的总长度(L)和弹簧的材料和弹性系数等。
3.液压弹簧建模:液压弹簧是一种基于液压原理工作的弹簧系统,可以通过UGNX的“组件建模”模块进行建模。
液压弹簧的主要参数包括弹簧的活塞直径(D)、活塞长度(L1)、活塞的活动范围(X1-X2)、油封的直径(D1/D2)、油封的材料和摩擦系数等。
4.薄壁波纹管弹簧建模:薄壁波纹管弹簧是一种由多个波纹组成的弹簧结构,可以通过UGNX的“板金”模块进行建模。
薄壁波纹管弹簧的主要参数包括波纹的高度(H)、波纹的角度(A)、波纹的数目(N)、波纹的材料和弹性系数等。
以上是UGNX中几种常见的弹簧建模方法及其参数资料,通过合理的选择方法和填写正确的参数,可以实现对各种弹簧的精准建模。
在实际应用中,还需要考虑到弹簧的工作环境和加载条件等因素,以保证设计的合理性和可靠性。
使用UGNX的强大建模功能,可以提高工作效率和准确性,为工程设计和制造提供有力的支持。
第4章常用通用件造型设计本章介绍常用通用件的三维实体设计,包括弹簧、螺栓、齿轮、凸轮和涡轮蜗杆等,通过这些常用件的练习,掌握三维造型的基本技巧。
4.1 弹簧设计本节通过3个实例讲解3种不同弹簧的三维建模方法。
例1设计圈数为10,螺距为30,半径为50,材料截面为圆形,直径为12,右旋弹簧。
(1)新建一个sping.prt文件,进入建模状态,单击【曲线】工具栏的按钮,图4-1所示【螺旋线】对话框,输入参数,单击按钮,结果如图4-2所示。
图4-1【螺旋线】对话框图4-2生成螺旋线(2)坐标系以X轴旋转90o,单击【实用工具】工具栏的按钮,弹出图4-3 所示对话框,选择和输入如图内容,单击按钮。
(3)绘制弹簧截面的圆。
单击【曲线】工具栏的按钮,弹出图4-4所示对话框,单击按钮,绘制螺旋线的端点为圆心,绘制半径为12的圆,结果如图4-5所示。
(4)沿导线扫掠。
单击【特征】工具栏的按钮,弹出图4-6所示【沿引导线扫掠】对话框,截面选择刚绘制的圆,引导线选择螺旋线,其他默认,单击按钮,结果如图4-6所示。
图4-3 【旋转WCS】对话框图4-4 【基本曲线】对话框图4-5 【沿引导线扫掠】对话框图4-6生成螺旋弹簧例2设计一圆锥螺旋弹簧,计圈数为7,螺距为30,半径由50线性变化到100,材料截面为10×16的矩形,右旋弹簧。
(1)新建一个screw_sping.prt的文件,进入建模状态,单击【曲线】工具栏的按钮,弹出图4-7 【螺旋线】对话框,输入圈数和螺距,单击单选一按钮,在弹出的对话框中单击按钮,输入如图4-8所示参数,生成如图4-9所示的结果。
(2)单击【特征】工具栏的按钮,在绘图区选择XOZ平面作为绘图平面,进入草图状态,绘制如图4-10所示的矩形截面,单击【草图生成器】工具栏上的按钮,回到建模状态。
图4-7 【螺旋线】对话框图4-8 半径的起始值图4-9 生成圆锥螺旋线图4-10 弹簧截面草图(3)单击【曲线】工具栏上的按钮,弹出图4-11【扫掠】对话框,单击截面的“选择曲线”,在绘图区选择刚绘制的矩形截面草图,单击引导线的“选择曲线”,选择螺旋线,单击定位方法的“指定矢量”按钮旁的下箭头,选择ZC,单击按钮,生成如图4-12所示的圆锥螺旋弹簧。