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AIP2008 实战教程– 11
第 11 章设计加速器
一个 CAD 软件,其存在价值在于全程地辅助工程师的设计,也就是说,客观存在的设计
需求,在这个CAD 软件中能够被直接支持的比例要很大,这是评价软件能力和价值的主要指
标之一。可以肯定,100%的支持是 CAD 软件所追求的目标,但是真正做到几乎是不可能的,
这是因为总是先有设计规则,后有 CAD 软件的支持功能;而新的设计规则是层出不穷的,这
是人脑的创造性能所带有的特色。于是,能否尽可能更多地支持设计过程,就成为同类 CAD
软件之间性能比较的主要指标。
Inventor 的设计加速器则是为工程师在设计过程中提供决策支持和设计计算,使设计者
不用花大量的时间在模型的建立和繁琐的计算上,从而达到设计加速的效果。
在本章,将介绍怎么使用设计加速器(Design Accelerator)的生成器完成标准设计零件的
设计,以及如何使用计算器完成复杂的工程计算。
1. 功能设计和设计加速器
功能设计(Function Design)是一种知识内容工具,代表着从几何描述向获取知识转移
的趋势。设计师可以使用功能设计来分析其产品的功能以及他们尝试解决的设计问题,而不
是把时间花在创建三维表达所需的造型操作上。功能设计不仅能够完成功能上的设计,还可
以智能的添加机械标准件。使用功能设计,用户可以通过输入简单或复杂的机械属性来自动
创建正确的机械零部件。在 Autodesk Inventor 中,以下几个部分都属于功能设计:
♦设计加速器
♦结构件生成器
♦ Inventor Studio
♦自动限制
♦资源中心
设计加速器是功能设计的重要组成部分,可为标识标准零部件或创建基于标准的几何图
元提供工程计算以及决策支持。设计加速器工具通过自动提供选项和自动创建几何图元来简
化设计过程,通过确认设计要求来提高初始设计质量,并通过对相同任务选择相同的零部件
增加标准化。
设计加速器提供一组生成器和计算器,使用它们可以通过输入简单或详细的机械属性来
自动创建符合机械原理的零部件。例如,使用螺栓联接生成器,通过选择正确零件或者孔,
可以立即插入螺栓联接。
注意:在开始使用任意生成器或计算器之前,必须先保存部件。
要使用设计加速器生成器和计算器来插入零部件,必须位于部件环境中。打开“设计加
速器”工具面板,参见图 11-1。将会显示可用的生成器和计算器命令。生成器和计算器将
根据功能区域编为一组,参见图 11-2。
注意:
1. “如果想要使用这些生成器插入零部件,则需要连接到资源中心。然而不连接到资
源中心也可执行这些零部件的各种计算。”这是inventor的帮助文档中的叙述。螺栓连
接等设计的时候的确如此,但是我们会发现资源中心中有很多东西没有,而用设计加速
器仍然可以设计计算,比如说齿轮。读者可以发现设计齿轮的时候,在不连接到资源中
心的情况下也能够完成。也就是说当设计的过程中我们需要引用资源中心的零件时,需
要连接到资源中心,否则可以不连接,至于哪些需要,哪些不需要,inventor并未提供
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说明,所以建议读者在不熟悉资源中心中资源情况时连接到资源中心进行设计。
生成器
计算器
图 11-2 生成器与计算器
图 11-1 进入设计加速器
- 在已打开一个生成器/计算器的情况下,如果要
打开一个新的生成器/计算器,则先前打开的生成器/计算器将自动关闭。
2. 螺栓联接组件设计
螺纹联接是机械设计最普遍使用的设计过程,但是其专业知识含量并不因此而减少。
图 11-3 螺纹联接设计计算
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Inventor提供的螺栓联接零部件生成器可以设计和校核承受轴向力或切向力载荷的模拟螺栓
联接,并生成符合设计者要求的螺纹联接零部件。
螺栓联接设计计算
在“设计加速器”工具面板里点击“螺栓联接”,进入“螺栓联接零部件生成器”对话
框,再点击“计算”选项卡,进入图 11-3 界面。
螺纹联接设计的第一步,是根据工况计算并确定螺纹直径。在界面中,输入设计要求的
工况条件,即可分析计算得到需要的联接螺纹参数,图中的结果是4 个 M11 的螺钉即可满足
15000N 紧固力的设计要求。可以反复修改参数配凑结果。
在“强度计算类型”中,Inventor 提供了 4 种不同的计算类型,参见图 11-4
螺栓直径设计: 根据指定载荷、连接的几何
尺寸、材料特性、安全系数
和其他系数计算螺