齒輪泵的裝配與仿真學習活動1：項目描述任務一：齒輪泵裝配任務二：裝配體爆炸視圖創建任務三：運動算例應用學習活動1：項目描述

齒輪泵的裝配與仿真

齒輪是機械傳動的關鍵核心零部件，其被廣泛應用于汽車、工程機械等裝備的傳動系統中。就核心組成部件齒輪而言，主要由公法線齒輪泵和圓弧齒輪泵。

本項目在熟悉齒輪泵相關知識后，學習對齒輪泵的三維模型進行仿真裝配和運動仿真測試。學習活動1：項目描述

齒輪泵的裝配與仿真裝配一般流程任務一齒輪泵裝配學習活動2：任務目標學習活動3：任務內容學習活動4：必備知識學習活動5：任務實施學習活動2：任務目標

齒輪泵的裝配與仿真（1）掌握零部件的基本操作：插入、復制、刪除、移動和旋轉等；（2）掌握利用裝配約束關系實現零件裝配的方法，熟悉常用配合種類；（3）掌握在裝配體中進行干涉檢查的方法。學習活動3：任務內容

齒輪泵的裝配與仿真

利用SolidWorks軟件的裝配功能，建立齒輪泵的裝配模型，如圖11-1所示。圖11-1齒輪泵總裝圖學習活動4：必備知識

齒輪泵的裝配與仿真1.配合

這里是指零部件之間的配合關系，分為標準配合、高級配合、機械配合。

標準配合常用的是角度、重合、同心、距離、鎖定、平行、垂直和相切配合。高級配合常用的是限制、線性/線性耦合、路徑、對稱和寬度配合。機械配合則包括凸輪推桿、齒輪、合葉、齒條和小齒輪、螺釘和萬向節配合等。學習活動4：必備知識

齒輪泵的裝配與仿真2.裝配體環境中零件的移動和旋轉

插入的零件可以是固定或者浮動的。對于浮動的零件，可以通過鼠標對其進行拖動或者旋轉，以使它處在一個合適的方向和位置，便于選擇零件上的配合部位。學習活動4：必備知識

齒輪泵的裝配與仿真3.干涉

干涉指本應保持適當間距的零件相互有部分重疊（接觸）或阻擋，造成無法正常安裝或活動。

零部件裝配好后一般都要進行不同運動狀態下的干涉檢查，用于找出零部件設計或配合部位的錯誤。學習活動5：任務實施

齒輪泵的裝配與仿真

完成齒輪泵裝配任務的思路是：

先建立子裝配體再完成總裝配體的創建，標準件插入后進行零部件的插入，必要時可進行零部件陣列以簡化操作步驟。裝配完，進行干涉檢查。學習活動5：任務實施

齒輪泵的裝配與仿真1.創建支撐軸子裝配體學習活動5：任務實施

齒輪泵的裝配與仿真2.創建傳動軸子裝配體學習活動5：任務實施

齒輪泵的裝配與仿真3.齒輪泵總體裝配學習活動5：任務實施

齒輪泵的裝配與仿真4.干涉檢查任務二齒輪泵裝配體爆炸視圖創建學習活動6：任務目標學習活動7：任務內容學習活動8：任務實施學習活動6：任務目標

齒輪泵的裝配與仿真（1）掌握創建爆炸視圖的方法；（2）掌握裝配體中解除爆炸的方法；（3）了解SolidWorks中配置的概念。學習活動7：任務內容

齒輪泵的裝配與仿真在生成的裝配體的基礎上，創建裝配爆炸視圖。學習活動7：任務實施

齒輪泵的裝配與仿真

創建齒輪泵爆炸視圖的思路是：

先建立子裝配體爆炸視圖再完成總裝配體的爆炸，在總裝配爆炸過程中直接使用子裝配中創建的爆炸視圖。學習活動7：任務實施

齒輪泵的裝配與仿真1.創建支撐軸子裝配體的爆炸視圖學習活動7：任務實施

齒輪泵的裝配與仿真2.創建傳動軸子裝配體的爆炸視圖學習活動7：任務實施

齒輪泵的裝配與仿真3.創建齒輪泵總裝的爆炸視圖任務三運動算例應用學習活動9：任務目標學習活動10：任務內容學習活動11：必備知識學習活動12：任務實施學習活動13：任務拓展學習活動9：任務目標

齒輪泵的裝配與仿真（1）掌握SolidWorks創建運動算例的一般方法；（2）以齒輪泵裝配體為例利用動畫向導進行爆炸、解除爆炸動畫操作；（3）給傳動軸添加馬達，創建齒輪旋轉動畫；（4）把運動算例結果導出為視頻動畫文件。學習活動10：任務內容

齒輪泵的裝配與仿真在生成的裝配體的基礎上，創建齒輪泵裝配體運動算例。學習活動11：必備知識

齒輪泵的裝配與仿真1.運動算例運動算例是把裝配體模型的運動進行動畫模擬，且不更改裝配體模型或其屬性。SolidWorks運動算例有三種模式，分別是動畫、基本運動和motion分析。學習活動11：必備知識

齒輪泵的裝配與仿真2.動畫“動畫”從本質上講就是一段時間內連續播放的一定數量的畫面。SolidWorks中一般用動畫來表達和顯示裝配體的運動，是通過在不同時間設定鍵碼點來規定裝配體零部件的位置，并使用插值來定義鍵碼點之間零部件的運動來實現的。“動畫”在使用時不考慮零部件的質量或引力。學習活動11：必備知識

齒輪泵的裝配與仿真3.基本運動“基本運動”可以在裝配體上模仿馬達、彈簧、碰撞和引力，在計算運動時需要考慮到零部件的質量。“基本運動”計算相當快，可將其用來生成使用基于物理模擬的演示性動畫。學習活動11：必備知識

齒輪泵的裝配與仿真4.Motion分析Motion分析”則需要在SolidWorksPremium的SolidWorksMotion插件中使用。一般可利用“Motion分析”功能對裝配體進行精確模擬和運動單元的分析（包括力、彈簧、阻尼和摩擦）?！癕otion分析”使用計算能力強大的動力學求解器，在計算中考慮到了材料屬性、質量及慣性。學習活動11：必備知識

齒輪泵的裝配與仿真5.設計樹設計樹包括視向及相機視圖選項、光源、相機等，包含零部件實體諸如馬達、力或彈簧等模擬元素。設計樹包含的元素是與時間軸一一對應的。設計樹及其對應關系如下圖。學習活動11：必備知識

齒輪泵的裝配與仿真6.時間軸時間軸位于設計樹的右方區域。用來顯示算例中動畫事件的時間和類型，包括時間欄、更改欄、關鍵幀、鍵碼點等。時間軸上的時間線被豎直網格線均分，這些網絡線對應于表示時間的數字標記。數字標記從00:00:00開始，其間距取決于窗口和縮放程度的大小。學習活動11：必備知識

齒輪泵的裝配與仿真7.時間欄時間線上的純黑灰色豎直線即為時間欄。它代表當前時間，用鼠標可以左右拖動進行調整，移動時間欄會更改動畫的當前時間并更新模型顯示，注意移動或者選擇時間欄時不要點擊關鍵幀和鍵碼點。如圖11-56所示樣例中時間欄的時間長度設為六秒鐘（00:00:00到00:00:06）。學習活動11：必備知識

齒輪泵的裝配與仿真8.更改欄更改欄是連接鍵碼點的水平欄。根據實體的不同，更改欄使用不同的顏色來直觀地識別零部件和類型的更改。學習活動11：必備知識

齒輪泵的裝配與仿真9.關鍵幀和鍵碼點關鍵幀指的是，在構成一段動畫的若干幀中，起到決定性作用的2-3幀。關鍵幀通常是1秒動畫的第一幀和最后一幀。在SolidWorks中用鍵碼點代表動畫位置更改的開始或結束的那張畫面。無論何時定位一個新的鍵碼點，它都會對應于運動或畫面的更改。學習活動12：任務實施

齒輪泵的裝配與仿真1.創建齒輪泵爆炸動畫（1）打開齒輪泵總裝配體文件，并把裝配體調整為等軸測視圖，并點擊左下“運動算例”按鈕，默認進入動畫界面。（2）點擊“動畫向導”按鈕，選擇對話框中的“爆炸”，并點擊“下一頁”。（3）輸入時間長度為15秒，開始時間為0，并點擊“完成”。（4）點擊“計算”按鈕，爆炸動畫會實時播放。學習活動12：任務實施

齒輪泵的裝配與仿真2.創建齒輪泵解除爆炸動畫（1）繼續點擊“動畫向導”按鈕，選擇對話框中的“解除爆炸”，并點擊“下一頁”（2）輸入時間長度為15秒，開始時間為15，并點擊“完成”（3）點擊“計算”按鈕，解除爆炸動畫會從第15秒實時播放學習活動12：任務實施

齒輪泵的裝配與仿真3.創建齒輪旋轉動畫（1）生成一個新運動算例，并對其重新命名為“齒輪旋轉”。（2）點擊動畫工具欄上的“馬達”按鈕，在打開的馬達對話框選擇“旋轉馬達”，并點擊傳動軸外圓柱面，確定馬達位置和馬達旋轉方向，轉速選擇為100（3）點擊“確定”按鈕后進行“計算”，生成動畫學習活動12：任務實施

齒輪泵的裝配與仿真4.保存動畫文件（1）點擊動畫工具欄上的“保存動畫”按鈕，在“保存到動畫文件”對話框中選擇好“文件名”、“保存格式”、“畫面尺寸”、“每秒鐘畫面數量”、“動畫時間范圍”等參數（2）本例中共有兩個運動算例，分別進行動畫文件保存。學習活動13：任務拓展

齒輪泵的裝配與仿真1.任務場景

某企業根據實際生產需要，要求對現有齒輪泵進行優化升級。上一任務中齒輪泵設計過于簡單，存在缺少軸承、密封墊、噪音大、容易泄露等諸多問題?，F需進行升級優化設計，改進后需要滿足以下幾點要求。（1）增加傳動軸承，改進傳動軸、支撐軸的旋轉工況，減少噪音，根據現有零部件尺寸進行軸承選型；（2）增加密封墊，減少齒輪泵流體損失，提高泵的運行效率100%；（3）要求在原有前蓋、后蓋結構基礎上進行完善性改造設計，盡可能少的或不改變前蓋、后蓋原有外形的前提下，增加軸承安裝位置和結構，并繪制簡圖，標注配合部分的尺寸公差；學習活動13：任務拓展

齒輪泵的裝配與仿真1.任務場景（4）具有良好的性價比，在滿足功能要求的前提下，盡量節約成本；（5）盡量做到結構簡單，容易安裝、維護；（6）要求該設計不改變原整體尺寸，方便與原產品進行替換的需要。學習活動13：任務拓展

齒輪泵的裝配與仿真2.任務要求

請設計并繪制新的前蓋、后蓋的草圖及其把選型后的軸承、密封墊進行裝配仿真，并對升級后的齒輪泵的優點進行作簡要說明。盡可能詳細地擬訂實現該升級優化方案的具體工作計劃、流程等，并做必要的成本分析。學習活動13：任務拓展

齒輪泵的裝配與仿真3.勞動工具與輔助工具

為了完成給出的任務，允許使用所有學校常用的輔助工具，如：手冊、專業書籍、游標