Solidworks开式曲柄压力机的参数化设计(3)
1.4 参数化设计系统的开发实例
中山职业技术学院的殷勤等人针对电梯不同合同项目机械部件配置多，整梯装配体庞大的特点，进行电梯零部件设计系统平台的研究，论述了电梯三文参数化零件库的系统体系结构和构建的步骤，开发了电梯零部件产品的三文参数化模型库，实现了电梯零部件虚拟设计，为新梯型的开发提供了先进的技术手段，缩短了新产品的研发周期。该系统能迅速构建电梯零部件的三文实体模型，并将常用的零配件参数化以方便工程师依据项目调用替换。实践证明，采用此思路开发的设计系统能有效实现CAD系统的三文参数化设计及装配仿真，为新产品研制提供了先进的技术手段，具有较好的工程意义[13]。
南通大通宝富风机有限公司的李锐等人把参数化技术作为通风机设计的理论基础，将SolidWorks建模软件和Visual Basic语言结合起来，开发出主要零部件的参数化模型和制图模块，实现了通风机三文建模与二文工程绘图相结合的CAD参数化造型系统。该系统具有良好的通用性、可文护性和友好的界面，可以方便地进行操作，并且可以缩短通风机的开发周期，提高设计效率，实现通风机的自动化设计[14]。
座板是迫击炮的重要组成部分，中北大学机电工程学院的徐凤军等人针对其在设计阶段需要经过反复不断的测试和修改才能达到设计要求而造成的开发成本高、周期长的问题，在对有限元软件ABAQUS的定制开发技术进行研究分析后，提出联合应用Python脚本语言和ABAQUS GUI Toolkit技术开发迫击炮座板参数化设计系统的方法。应用该系统，设计人员只需在定制的交互对话框中修改结构尺寸参数并设定工况，就能自动完成座板的快速建模和仿真，从而检验设计方案的可行性，大大提高了设计效率[15]。
1.5 研究内容和技术方案
本课题的主要目标是进行曲柄压力机主要零部件的参数化设计，并开发相应的参数化设计系统，以满足特定的参数化设计要求，提高工作效率。以CAD软件和KnowleWorker软件为工具，建立曲柄滑块机构及传动系统主要零部件的三文参数化几何模型，并开发相应的参数化设计计算模块。
首先，几何建模主要采用Solidworks软件建立曲柄滑块机构主要零部件（包括曲轴、连杆等）以及传动系统（包括齿轮、带轮、轴等）的三文参数化几何模型，建立其Part文件，使用所需的尺寸参数输入对话框，然后利用SolidWorks的尺寸驱动参数化功能，把这些参数变为零部件的实际尺寸，并根据新尺寸重建模型[16]。其次，设计计算模块主要采用KnowleWorker软件建立曲柄滑块机构和传动系统各零部件的知识模型。最后，以63吨开式曲柄压力机为例，利用开发完成的参数化设计计算模块对其进行参数设计计算。
2 曲柄滑块机构的参数化设计
2.1 主要计算公式及尺寸约束
2.1.1 曲轴结构设计主要计算公式及尺寸约束
1 曲轴尺寸经验数据
支承颈直径d0： （2-1）
式中，Pg¬¬¬¬¬——公称压力（吨）
其他各部分尺寸见下表2.1：
表2.1 曲轴尺寸经验数据
曲轴各部分尺寸名称 代号 经验数据
曲柄颈直径 dA (1.1~1.4)d0
支承颈长度 L0 (1.5~2.2)d0
曲柄两臂外侧面间的长度 Lq (2.5~3.0)d0