面筋成型机的设计毕业设计(7)

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图5-6轴承的三维模型

图5-7 中空轴的三维模型

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图5-8凸轮的三维模型

图5-9从动主轴的三维模型

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4.4 虚拟装配

在工业生产中，几乎所有的产品都不是单一零件独立形成的，都是由多个零件通过一定的装配关系组合生成的。UG在虚拟装配方面的表现非常优秀，充分体现了作为大型设计软件所拥有的强大功能。

面筋机的虚拟装配就是在前面建模的基础上，按照模块化的思想、自顶向下的原则，根据面筋成型机的总装图，把所建立的箱体、齿轮系等模型按照 UG中装配模块提供的匹配、对齐、插入、坐标系等约束类型和刚性、销钉等连接类型完成面筋机的虚拟装配。

面筋机的虚拟装配过程中，如果像砌墙一样逐个地添加零件，上层零部件的参照关系就会叠加起来依赖于下层零部件，一旦中间某个零件出现问题，就会出现前功尽弃的现象，并且安装过程中，容易漏装、错装零件。因此，按照模块化的思想，将面筋机工作工程中相对静止的零件组合成多个小的模块，然后将这些小模块组合成一个整体，这种方法更科学、更合理。本文中把面筋机机先分为进出料口、主动轴系模块、从动轴系模块和曲柄滑块模块等多个模块，然后再将各模块装配起来。

4.4.1装配过程中出现的常见问题及解决方法

当装配好一个模块后，操作“应用程序/机构”时就经常出现“没有定义的已加亮两个主体连接。如果继续将被隐藏”的提示，如果点击“继续’，就会把虚拟装配中用来设置连接的轴线隐藏掉而导致无法添加齿轮副连接、电动机等。

要解决这个问题，首先:装配一个模块时，例如从动轴模块，在导入第一个零件“从动轴”时，不能采用“缺省”参照约束，要设置为“销钉”连接，并且在此之前先要创建一个基准轴，为轴对齐约束做好准备。

其次，在往轴上装配齿轮时，不能采用传统的“销钉”连接，要用“刚性/对齐”。因为齿轮和键之间的连接约束采用的是“刚性”连接，如果这个连接中既有“销钉”又有“刚性”就产生了约束上的多余，因此添加齿轮时两个约束集都要采用“刚性”连接的方式。

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4.5运动仿真的建立 4.5.1运动仿真

运动仿真是UG模块中的主要部分，它能对任何二维或三维机构进行复杂的运动学分析、动力分析和设计仿真。通过UG的功能建立一个三维实体模型，利用UG的功能给三维实体模型的各个部件赋予一定的运动学特性，再在各个部件之间设立一定的连接关系既可建立一个运动仿真模型。UG的功能可以对运动机构进行大量的装配分析工作、运动合理性分析工作，诸如干涉检查、轨迹包络等，得到大量运动机构的运动参数。通过对这个运动仿真模型进行运动学或动力学运动分析就可以验证面筋机运动机构设计的合理性，并且可以利用图形输出面筋机各个部件的位移、坐标、加速度、速度和力的变化情况，对运动机构进行优化。 运动仿真功能的实现步骤为： 1．建立一个运动分析场景；

2．进行运动模型的构建，包括设置每个零件的连杆特性，设置两个连杆间的运动副和添加机构载荷；

3．进行运动参数的设置，提交运动仿真模型数据，同时进行运动仿真动画的输出和运动过程的控制；

4．运动分析结果的数据输出和表格、变化曲线输出，人为的进行机构运动特性的分析。

4.5.2干涉检验

干涉检验技术是计算机图形学中的一项关键技术，在虚拟装配，虚拟手术.机器人路径规划等领域中有着非常广泛的运用。

建立的面筋机模型需要进行干涉检验，因为在模型的虚拟装配过程中，可能存在诸如齿轮啮合不好、齿轮和箱体之间有干涉现象，如果模型不能正确反映面筋机的运动状态。UG机构运动分析下的运动分析检测模块，其功能主要是负责对模型进行干涉检验，发现干涉的位置并用不同颜色标示出来。

碰撞检测分为三个级别：无碰撞检测、全局碰撞检测和部分碰撞检测。无碰撞检测就是不进行碰撞检测：全局碰撞检测就是对整个模型进行检测：部分碰撞检测就

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是只对选定的部分模型进行检测。

通过运动仿真干涉检验可以把理论结果和实际模型做对比，经修改消除了面筋机模型中存在的干涉现象，达到了理论和实际的结合。

4.5.3保存结果

面筋成型机运动仿真并不仅仅是实现了机构的运动仿真，同时还验证面筋成型机的模型是否存在缺陷，检查在运动过程中是否存在干涉现象，可以利用这种方法在研发期间就及早发现问题进而解决问题，便于设计人员快速有效的对设计方案做出适当的调整。

通过应用UG对面筋成型机进行建模、虚拟装配和运动仿真，可以实现在设计阶段直接检查机构各零部件在空间中的装配及运转情况，并且实现了在产品设计阶段可视化地对面筋成型机进行干涉检验，可以检测产品设计的准确性。与传统的样品实验反馈方法相比，可以缩短面筋成型机的设计研发周期，明显减少样机的实验次数，迅速应对市场变化，并且在降低成本、提高竞争力等方面发挥重要作用，为面筋成型机的开发设计提供了一个有效的途径。

第五章 结论

设计课题是面筋成型机的设计。面筋成型机是一种用机器代替手工来完成面筋绕制的机器。面筋成型机可以完全让操作者的手脱离盐水，而让机器来完成在水里的动作。所以具有较好市场价值，经济效益和较好的社会效益。

面筋机的设计分为坯片导出装置的设计，切断装置的设计以及卷绕装置的设计。此方案在现行面筋机的基础上有所创新。具体体现在以下几点：

1．面筋的坯片导出采用螺旋丝杠的挤压而不采用螺旋轴的结构，采用螺旋丝杠的结构主要的好处是保证了面筋的内部结构，使其导出能够连续不断，方便了卷绕，并且具有良好的口感。

2．面筋机的切断装置放置在大小料斗之间，这样的结构的好处是可以使坯片导出更容易，而且可以不用辊子辊压的结构就可以使面筋成型，减小机器结构的复杂性，降低了厂家的生产成本。

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