浅谈弹簧参数化建模

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1、浅谈弹簧参数化建模0引言弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。一-般用弹簧钢制成。用以控制机件的运动、缓和冲击或震动、贮蓄能量、测量力的人小等，广泛用于机器、仪表中。按形状分，主要有螺旋弹费、涡卷弹赞、板弹费等。本文就介绍如何利用三维CAD软件Solidworks,快速的对弹簧进行参数化设计。1SolidWorks软件特点SolidWorks是由SolidWorks公司成功开发的一款三维CAD软件，相对于二维CAD软件来说，有许多优点。其中之一就是它能真正体现出设计者的设计意图，摆脱了二维CAD软件纯粹绘图的作用，是1=1前机

2、械设计的发展方向。在SolidWorks中，无论是草图、特征或者装配中的尺寸，都是”驳动“的作用，是所标注对彖的几何数据库的内容，而不是对所标注对象的“注释“。而且驱动尺寸始终与标注对象关联。SolidWorks有很强的三维造型功能。它利用拉伸、旋转、打描、放样和加厚度等特征造型技术生成形体；通过系列零件设计表，可实现系列零件设计；本文就介绍在Solidworks2009中如何通过扫描特征來建立弹赞的参数化模型。2弹簧的主要功能弹簧是机械和电子行业中广泛使用的一种艸性元件，弹簧在受载时能产生较大的弹•性变形，把机械功或动能转

3、化为变形能，而卸载后弹簧的变形消失并冋复原状，将变形能转化为机械功或动能。2.1主要功能有：1、控制机械的运动，如内燃机中的阀门弹赞、离合器中的控制弹簧等。2、吸收振动和冲击能量，如汽车、火车千厢下的缓冲弹簧、联轴器中的吸振弹赞等。3、储存及输出能量作为动力，如钟表弹簧、枪械中的弹簧等。4、川作测力元件，如测力器、弹簧秤中的弹簧等。弹簧的载荷与变形之比称为弹簧刚度，刚度越大，则弹簧越破。2.2弹簧的分类：按受力性质，弹费可分为拉仲弹赞、压缩弹簧、扭转弹费和弯曲弹费，按形状可分为碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹

4、簧以及扭杆弹簧等。普通圆柱弹簧山于制造简单，且可根据受载情况制成各种型式，结构简氓，故应用最广。弹簧的制造材料一般來说应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性及良好的热处理性能等，常用的有碳素弹簧钢、合金弹赞钢、不锈弹簧钢以及铜合金、银合金和橡胶等。弹簧的制造方法有冷卷法和热卷法。弹•簧丝直径小于8毫米的-•般用冷卷法，大于8毫米的用热卷法。有些艸簧在制成后还要进行强压或喷丸处理，可提高弹赞的承载能力。3扫描特征建模概述及特点在牛成表面形状负责的模型时，经常会用到扌7

5、描特征，扫描特征是将草图轮廓沿一条路径移动轮廓以牛成基体、

6、凸台、切除或者曲面的一种特征。扫描特征主要遵循以下规则:3.1、对于基体或凸台扫描特征轮廓必须是闭环的；3.2、对于曲而扫描特征则轮廓町以是闭环的也可以是开环的。3.3、路径可以为开环的或闭环的。3.4、路径可以是一•张草图屮包含的一组草图曲线、一条曲线或一组模型边线。3.5、路径的起点必须位于轮廓的基准面上。3.6、不论是截而、路径或所形成的实体，都不能出现白相交义的情况。4弹簧的实体建模过程下血我们就简单介绍一个通过Solidworks2013的扫描特征來建立一个压赞的参数化设计方法：4.1、利用草绘工具，先分别创建冇线

7、路径和圆形截面两个草绘图形，并添加基本尺寸约束,这就就是弹赞的展开路径以及其截而图形，在这两个草绘图形上进行实体扫描4.2、选择特征中的扌」描命令，或在【插入】中选择扫描命令，在对话框中指定轮廓路径,分别指定直线作为法向路径，圜作为扫描截面。4.3、定义【选项】中的【方向/扭转控制】为”以法向不变沿路径扭曲“设置旋转次数为6。严闭扭转控钢(1):

8、以法角不赍沿菇径JBE二J：1严切S)：十［方冋/扭；签占以法冏不茨洽站盘询4.4、点击确定后就可以得到如下的弹簧图形。4.5另外，在Solidworks2013屮还可以通过拖拽

9、控制点可以对弹簧进行修改。将其转化为二维工程图，如下图:•二6「0>JIJ5结语利用SolidWorks软件的扫描特征对弹簧进行实体设计，方便快捷。对于外形相似、规格不同的弹簧，可谓”一劳永逸“，对于所有制造行业來说，提供了-•种便捷的解决方案；对于实现CAD/CAM/CAE等一体化工程，也提供了可靠的、一致性较强的模型。