深沟球轴承参数化建模

深沟球轴承设计院系：信息工程学院专业：机械设计制造及自动化班级：10机械一班姓名：王华彬学号：21006071037指导老师：杨咸启前言是滚动轴承中最为普通的一种类型。

基本型的深沟球轴承由一个外圈，一个内圈、一组钢球和一组保持架构成。

深沟球轴承类型有单列和双列两种，单列深沟球轴承类型代号为6，双列深沟球轴承代号为4。

其结构简单，使用方便，是生产最普遍，应用最广泛的一类轴承[1]。

深沟球轴承编辑本段工作原理深沟球轴承主要承受径向载荷，也可同时承受径向载荷和轴向载荷。

当其仅承受径向载荷时，接触角为零。

当深沟球轴承具有较大的径向游隙时，具有角接触轴承的性能，可承受较大的轴向载荷，深沟球轴承的摩擦系数很小，极限转速也很高[1]。

编辑本段轴承构造深沟球轴承结构简单，与别的类型相比易于达到较高的制造精度，所以便于成系列大批量生产，制造成本也较低，使用极为普遍。

深沟球轴承除基本型外，还有各种变型结构，如：带防尘盖的深沟球轴承，带橡胶密封圈的深沟球轴承，有止动槽的深沟球轴承，有装球缺口的大载荷容量的深沟球轴承，双列深沟球轴承。

编辑本段轴承类型1、单列深沟球轴承2、带防尘盖的单列深沟球轴承3、带防尘盖、密封圈的单列深沟球轴承4、外圈上有止动槽及止动环的单列深沟球轴承5、有装球缺口的深沟球轴承6、双列深沟球轴承编辑本段轴承特性深沟球轴承是最具代表性的滚动轴承，用途广泛。

适用于高转速甚至极高转速的运行，而且非常耐用，无需经常维护。

该类轴承摩擦系数小，极限转速高，结构简单，制造成本低，易达到较高制造精度。

尺寸范围与形式变化多样，应用在精密仪表、低噪音电机、汽车、摩托车及一般机械等行业，是机械工业中使用最为广泛的一类轴承。

主要承受径向负荷，也可承受一定量的轴向负荷。

选取较大的径向游隙时轴向承载能力增加，承受纯径向力时接触角为零。

有轴向力作用时，接触角大于零。

一般采用冲压浪形保持架，车制实体保持架，有时也采用尼龙架。

深沟球轴承装在轴上后，在轴承的轴向游隙范围内，可限制轴或外壳两个方向的轴向位移，因此可在双向作轴向定位。

2.7 生成深沟球轴承的三维实体库生成如图4.7-1所示深沟球轴承的三维实体库（以6028轴承为基本模型来生成深沟球轴承的三维实体）。

图2.7- 1轴承属于组件，生成组件的三维实体库，必须先生成各个零件的三维实体库，然后再装配，生成组件的三维实体库。

本节将通过深沟球轴承为例来介绍组件库的生成。

按照上面所说，要想生成深沟球轴承的组件库，必须得先生成深沟球轴承各个零件的三维实体库，深沟球轴承由内圈、滚动体和外圈三个零件组成，下面将分别介绍个零件库以及深沟球轴承组件库的生成。

1.生成深沟球轴承内圈的三维实体库○1新建零件新建零件【ZC-GB276-1】，取消选择【使用缺省模板】，选【mmns_part_solid】进入零件界面。

如图2.7-2。

○2建立参数建立深沟球轴承内圈的实体库时选择其小径d、大径dw、宽度b以及倒角大小r作为基本参数。

图2.7- 2主菜单：【工具】/【参数】弹出如图2.7-3所示对话框：图2.7- 3连续点击“【添加新参数】”四次，参照图2.7-4输入参数，然后点击【确定】。

图2.7- 4○3建立关系主菜单：【工具】/【关系】/“关系”对话框中填入如下关系/【确定】。

dm=(dw+d)/2dq=(dw-d)/4a=0.1875×(dw-d)各参数代表的意义见图2.7-1。

○4生成深沟球轴承内圈的三维实体（1）生成内圈坯体选择【旋转】/【草绘】，弹出如图2.7.5所示对话框，“草绘平面”选FRONT 面，“参照”选择RIGHT面，方向向左，【草绘】。

按图2.7-6进行草绘（注意：要输入参数，图中圆圈内所示）/【继续当前操作】/旋转角度：360°/【确定】。

（2）倒角内孔（Ф40） r(1.1)×45°。

图2.7- 5图2.7- 6○5生成族表主菜单：【工具】/【族表】/“添加/删除表列”/“参数”如图2.7-7图2.7- 7弹出如图2.7-8所示对话框。

深沟球轴承
说明：按照GB/T4459.7—1998《机械制图滚动轴承表示法》及GB/T276-1994的给出的近似画法；要精确绘制需要查询有关轴承的精确数值。

本例的轴承代码是6308，内径为40,外径为90，宽为23。

由于深沟球轴承是标准件，只需绘出外形尺寸,保证安装尺寸即可，没必要精确其具体数值。

如果就是要进行深沟球轴承的精确建模，则需要查标准确定准确数值。

1。

在“工具→参数”中添加参数；
轴承内径dx40
轴承外径da90
轴承宽度b23
2.front面上旋转，绘制下图的草绘，尺寸计算可见《机械制图》236页，完成后旋转成实体，退出旋转，添加关系式；
d2=b
d3=da
d4=dx
d1=60
d5=（da-dx)/8
3.front面上旋转，添加必要的草绘参照，绘制下图的草绘（为长方形），完成后旋转成实体，此部分为轴承的保持架;
4。

偏移Right面创建基准平面DTM1，退出后添加关系式d8=(da+dx）/4；
5.front面上旋转，绘制保持架中的缺口;
6。

进行圆周阵列，个数为7；
7.front面上旋转,绘制滚珠；
8。

进行圆周阵列,个数为7；9。

进行内外圈进行倒角处理C1；。

AutoCAD中三维深沟球轴承的参数化设计
俞智昆;胡英;李世芸
【期刊名称】《江苏大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】2006(027)B09
【摘要】由于AutoCAD中没有专门绘制三维深沟球轴承命令，因此采用二次开发的方法可迅速绘制所需的三维轴承．该方法采用Visual LISP语言编制程序进行二次开发AutoCAD三维深沟球轴承绘制方法的功能，为AutoCAD新增绘制三维深沟球轴承功能的命令，使得在进行机械产品三维CAD时，绘制三维深沟球轴承更为方便，提高三维设计的绘图工作效率．
【总页数】3页(P38-40)
【作者】俞智昆;胡英;李世芸
【作者单位】昆明理工大学机电工程学院,云南昆明650093
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.72
【相关文献】
1.基于AutoCAD的深沟球轴承套圈的参数化设计 [J], 郭宇航
2.AutoCAD中三维实体转二维视图的方法探析 [J], 杨晓龙;晁晓菲
3.AutoCAD中三维向二维的转换研究 [J], 唐燕
4.基于AUTOCAD的二维及三维参数化设计 [J], 丁毓峰;薛广武
5.AutoCAD中三维深沟球轴承的参数化设计 [J], 俞智昆;胡英;李世芸
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基于SolidWorks的深沟球轴承的三维建模与仿真分析深沟球轴承是一种广泛应用于机械设备中的重要零部件，其结构紧凑、承载能力强、使用寿命长等特点使其备受青睐。

在现代机械设计中，使用SolidWorks进行三维建模与仿真分析已经成为一种重要的工具，有助于提高设计效率和优化设计方案。

在SolidWorks中，深沟球轴承的三维建模可以通过建立零件、装配和运动仿真三个步骤完成。

1. 零件建模零件建模是深沟球轴承的三维建模的第一步，其目的是通过创建各个零件的实体模型来为装配和分析提供基础。

其中，内外环和滚珠是深沟球轴承的三个主要零件。

首先，我们可以通过SolidWorks的草图工具创建轮廓，然后利用拉伸、旋转等功能生成零件的三维模型。

在创建滚珠时，可以使用从轮廓创建3D曲面、圆弧、球等功能来实现。

2. 装配装配是深沟球轴承的三维建模的第二步，其目的是将零件组合在一起，模拟出深沟球轴承的实际组成方式。

在装配过程中，可以通过SolidWorks的装配工具将每个零件的位置和方向精确地调整到正确的位置。

为了模拟出深沟球轴承的实际运动情况，还可以在SolidWorks中添加关节和运动学仿真装配。

3. 运动仿真运动仿真是深沟球轴承的三维建模的最后一步，其目的是模拟深沟球轴承的运动状态，分析其受力情况。

为了进行运动仿真，可以在SolidWorks中添加力和载荷。

例如，在深沟球轴承中，内环、外环和滚珠之间的接触部位将受到轴向和径向负载，所以需要在运动仿真过程中添加这些负载。

在进行仿真分析时，可以利用SolidWorks提供的分析工具分析轴承的承载能力、疲劳寿命、温度分布等指标。

通过仿真分析，可以为深沟球轴承的设计和优化提供参考依据。

总之，使用SolidWorks进行深沟球轴承的三维建模和仿真分析既缩短了设计周期，又提高了设计的精度和可靠性。

随着计算机技术的不断进步和仿真工具的不断完善，未来将有更多的机械设备使用这种技术来优化设计。

深沟球轴承的参数化建模图6.1 深沟球轴承图纸表6.1 深沟球轴承各参数之间的关系6.1.1 设计背景工业钻孔机需要使用一组深沟球轴承，其图纸如图6.1所示。

轴承各尺寸的关系如表6.1所示，试完成零件的建模。

完成的零件需要满足以下设计要求：通过修改轴承的几个变量（外径da、内径d、宽度b以及圆角半径r），能够实现轴承的快速更新，并且滚珠的数量为：取大于等于“滚珠中心圆的周长”除以“1.5倍的滚珠直径”的最小整数。

6.1.2 项目分析由表2.1 可以确知轴承的自由变化参数为da、d、b、r，其它参数都可由这几个参数来表达。

因此，我们可以利用NX的表达式功能来管理这些设计参数。

另外滚珠的数量可以使用NX内部函数“ceiling()”来实现。

表6.2按照表达式的四个要素（名称、公式、量纲、单位）列出了NX支持的表达式形式。

表6.2 UG NX支持的表达式格式6.1.3 项目实施根据前面的分析，本项目的实施过程如下：(1) 利用NX的表达式功能定义表6.2所列的设计变量。

(2) 利用表达式定义草图和特征的尺寸，完成零件的建模。

(3) 修改设计变量，验证零件的准确性。

6.1.4 过程指导1. 创建深沟球轴承的模板文件新建一个部件bearing.prt，启动建模环境。

在61层创建ACS基准坐标系。

2. 使用“表达式”功能定义设计变量(1) 启动表达式对话框：选择菜单命令“【工具】→【表达式】”。

(2) 创建第一个设计变量：设置表达式的“量纲”为“长度”，单位为“mm”→输入表达式的“名称”为“da”→输入表达式的“公式”为“28”→接受表达式。

(3) 按照步骤(2)的方法继续创建其他表达式，结果如图6.2所示。

所有表达式完成后，确定对话框。

注意：表达滚珠特征的圆周阵列数量的变量“n”的量纲为“恒定的”，没有“单位”。

图6.2 表达式对话框3. 零件建模(1) 选择旋转特征命令→在旋转对话框中选择草图图标→选择YC-ZC平面创建草图→绘制如图6.3(a)所示的草图，注意草图的尺寸约束全部为输入公式→完成草图→单击MB2→选择基准坐标系的Y轴为旋转轴→单击MB2，接受旋转体的缺省参数，完成如图所示的结果。

深沟球轴承外圈设计图学号：078105316 姓名：罗斌一制作轴承外圈1 单击【标准】工具条中的【新建】按钮，新建一个【模型】文件2 单击【特征】工具条中的【草图】按钮，以XY平面为基准平面绘制如下图所示的草图3单击完成草图按钮退出草图模块，然后单击【特征】工具条中的【草图】按钮，以YZ平面为基准平面绘制如下图所示的草图4单击完成按钮退出草图模块，然后单击【特征】工具条中的【沿引导线扫掠】按钮弹出【沿引导线扫掠】对话框，同时框选途中的草图，选择引导线然后单击确定按钮完成扫掠操作，轴承外圈大体轮廓已经形成5单击【特征】工具条中的【边到角】按钮，设置倒圆半径为“2”，对轴承外圈棱边进行倒圆操作二轴承内圈1单击【标准】工具条中的【新建】按钮，新建一个【模型】文件2单击【特征】工具条中的【草图】按钮，以XY平面为基准平面绘制如下所示的草图3单击完成按钮退出草图模块，然后单击【特征】工具条中的【回转】按钮弹出【回转】对话框。

选择下图所示的草图曲线作为回转体的截面几何图形。

4指定下图所示的直线作为旋转中心轴，此时绘图区中会显示回转体的预览图形。

5单击确定按钮完成轴承内圈的设计，同样进行边圆角操作并对其保存三滚动体1单击【标准】工具条中的【新建】按钮，新建一个【模型】文件2单击【特征】工具条中的【草图】按钮，以YZ平面为基准平面绘制如下图所示的草图3单击完成草图按钮退出草图模块，然后单击【特征】工具条中的【球体】按钮，在弹出的【球体】对话框中选择“直径和圆心”的方式绘制，设置球体直径为“10”，选择草图绘制的点为球心创建球体。

4单击【编辑】中的变换按钮，弹出对话框，选择圆形阵列表框中进行如下图所示的设置7单击确定按钮弹出【变换】参数对话框，在该对话框中进行如下图所示的设置制按钮，绘图区中就会显示变换结果四保持架1单击【标准】工具条中的【新建】按钮，新建一个【模型】文件2单击【特征】工具条中的【草图】按钮，以YZ平面为基准平面绘制如下所示的草图3单击完成按钮退出草图模块，然后单击【特征】工具条中的【球体】按钮，在弹出的【球体】对话框中选择“直径和球心”的方式绘制，设置球体直径为“14”，选择草图绘制的点为球心创建球体的草图5单击完成按钮退出草图模块，单击【特征】工具条中的【拉伸】按钮弹出【拉伸】对话框，然后选择刚才绘制的大圆形作为拉伸截面几何图形，然后再【限制】列表框的【开始】下拉列表中选择【对称值】选项，并在其下方的【距离】文本框中输入“4”，在【终点】下拉列表中的选项随之变成同样的设置6单击确定按钮，形成的拉伸特征如下图7单击【特征操作】工具条中的【求和】按钮，将球体和拉伸实体合二为一。