基于Solidworks氣壓調壓閥的設計與分析

2013-05-31 許蘢江蘇聯合職業技術學院

　　該文介紹了基于Solidworks軟件對氣壓調壓閥進行設計和分析,通過了對其建模設計、虛擬裝配、運動仿真和分析、最后可生成工程圖及在其插件PHOTOWORKS渲染輸出效果圖。對其機構分析的仿真結果可以方便地用于設計及多媒體教學,同時也為機械類專業虛擬教學的提供了思路。

0、引言

　　氣壓閥主要用于控制氣體進出，通過電氣或手工的信號輸入來控制閥體的開關，讓氣體的進出與停止達到控制的要求。氣體壓力控制閥主要有3種：調壓閥、節流閥、順序閥。本文以氣壓調壓閥為例，其功能是控制并保持出口的工作壓力不受入口壓力和空氣消耗量的影響，其原理是利用彈簧與螺釘來控制出口空氣的壓力，當出口壓力高于彈簧設定壓力時，空氣即由接頭的孔道流出，直到恢復原設置的壓力為止。氣壓調壓閥廣泛應用于輕工機械行業，其結構和仿真是設計及教學的難點。

　　Solidworks是優秀的CAD的軟件之一，利用它可完成氣壓調壓閥建模設計，在此基礎上可進行虛擬裝配、運動仿真、運動的分析、最后可生成工程圖及在其插件PHOTOWORKS渲染輸出等。對其機構分析的仿真結果可以方便地用于設計及多媒體教學，同時也為機械類專業虛擬教學提供了思路。

1、分析的過程

1.1、建模設計

　　Solidworks提供功能強大的基于特征的實體建模功能，通過拉伸、旋轉、薄壁特征、掃描、抽殼、圓角、特征陣列以及打孔等操作來實現產品的設計。氣壓閥的零件有：閥體、上蓋、心軸、軸承襯套、偏心凸輪、軸承、平鍵、螺釘、管接頭一、調壓螺帽、鋼珠、彈簧座、調壓彈簧、O型環一、外蓋、活塞桿、O型環二、彈簧塞桿、彈簧、調壓螺帽、螺塞、管接頭二，共有22個零件，以下是主要零件造型的過程。對于氣壓調壓閥的具體建模設計過程如下：

　　(1)打開Solidworks2010，新建零件1閥體，在基準面中新建草圖，依次給予拉伸、旋轉除料、倒角、陣列、創建螺紋線、創建基準面及草圖，掃描切除、圓角等特征，具體建模尺寸參照建模/機構/結構綜合實訓教程書，三維建模過程依次如圖1所示。