基于SolidWorks配置和设计表的零部件变型设计

一、引言

    在日常设计过程中，经常会遇到许多相似的零部件设计，或是由于实际需求，必须对某些零部件在原有基础上进行变型，因此需要对原有零部件进行变型设计。变型设计是指提取已存在的设计或设计计划，做特定的修改，以产生一个和原设计相似的新产品。这种修改一般不破坏原设计的基本原理和基本结构特征，是一种参数的修改或结构的局部调整，或两者兼而有之，其目的是快速、高质量、低成本地设计新产品，以满足不断变化的市场的要求。

    在此，笔者利用三维建模功能中的配合和设计表，结合实际应用，对零部件进行变型设计。

二、问题简述

    如图1所示为某大型联合收割机的输送部件。在设计后期发现其从动轴部件与刮板部件之间的间隙较小，且与底板之间相对运动时存在干涉，如图2所示。

    图1 输送部件

    图2 输送部件部分三维剖视图

    考虑到该机器工作环境较为恶劣，且在输送部件上容易堆积泥土造成卡滞。因此需要对从动轴部件在原设计基础上进行变型设计。变型设计的目标有两个：①从动轴部件结构的变型，增大从动轴部件与刮板部件、底板部件之间的间隙；②增加从动轴焊接部件法兰盘的强度，即增加法兰盘厚度。

三、变型设计过程

    1.从动轴焊接部件的变型设计

    在进行变型设计之前，要明确从动轴部件与其他部件之间需要保证的配合尺寸。在此，从动轴部件需要保证的是链轮轴向中面与光轮轴向中面之间的距离为643.3mm，如图3所示。

    图3 从动轴部件

    其中，从动轴焊接部件如图4所示。可见尺寸643.3mm由从动轴焊接部件的法兰盘外侧面之间的距离所确定。

    图4 从动轴焊接部件

    原从动轴焊接部件的法兰盘厚度为5mm，法兰盘外侧面之间距离为628.35mm，且法兰盘上的安装孔为φ13光孔。

    进行变型设计时，需将从动轴焊接部件的法兰盘厚度增加至10mm，法兰盘外侧面之间间隔保持不变，法兰盘上的安装孔改为M12的螺纹孔。

    打开法兰盘零件，原法兰盘零件的厚度为8mm，原从动轴焊接部件法兰盘加工后的厚度为5mm。在变型设计中，加工后的从动轴焊接部件法兰盘厚度为10mm。因此，需要增加法兰盘的厚度，并根据实际加工条件预留其后的加工余量。变型后法兰盘零件的目标厚度为20mm。