基于虚拟技术的液压元件拆装系统的设计

　　0 引言

　　当前我国高校教学改革的目标之一就是要逐步实现教学现代化， 达到提高教学质量、 效率和效益的目的。 计算机辅助教学是促进教育与教学改革的重要途径之一，也是当前世界教育技术发展的重要趋势。

　　看到和不便观察之处可视化， 使学生不仅能直观地认识整个实验及操作过程， 同时可对回路中每个液压元件的结构及工作原理作放大、拆开、动态观察并与液压符号对照， 达到弥补传统教学中实验及实物演示的不足和学生能随时在计算机屏幕前重复操作的目的。

　　1 系统的设计原理及目的

　　1.1设计原理

　　根据虚拟技术的液压元件拆装系统的目的， 选用SolidWorks 三维设计软件，采用自下而上的设计方案创建所需液压元件模型和装配后，输出所需视频文件，在VC++环境下调用 eDrawings API 函数实现对三维图形数据进行应用程序编程，再以 ActiveX 进行封装完成人机界面的设计。 系统的设计流程图如图 1 所示。

　　1.2设计目的

　　液压元件虚拟拆装系统主要实现如下功能模块：

　　(1) 液压元件的装配和拆卸动画模块：系统需要实现液压元件的虚拟装配和拆卸的三维动画， 表达其相对的零件特点、装配结构和拆装顺序。

　　(2) 液压元件的手动拆装模块：系统需要实现液压元件的手动拆装功能， 达到对元件进行多次手动拆装从而加深对其工作原理认识的目的。

　　2 系统设计过程

　　2.1液压元件的零件建模及装配

　　零件建模是采用 SolidWorks 中的自下而上的设计方法，因为所需液压元件的种类比较繁多，下面以柱塞泵为例，简单介绍液压元件的建模及装配。

　　2.1.1柱塞泵的零件建模

　　柱塞泵由泵体、衬套、阀盖、阀体、上阀瓣、下阀瓣、填料压盖、柱塞、垫片、垫圈、螺母、螺柱等组成。 通过对柱塞泵的几何参数和外形特征的了解， 依次创建柱塞泵各个零部件的零件图。

　　2.1.2柱塞泵的装配

　　根据零件模型的确定， 零件优化后根据零件间已有的装配关系进行装配。 装配完成后运用 SolidWorks的干涉检查功能对装配体的运动部件进行运动干涉检查，查看限位运动的干涉情况，并查看装配情况和零部件模型的精确程度， 以便及早发现产品结构空间布置的干涉和运动机构的碰撞等问题。 柱塞泵的装配图如图 2 所示。

　　2.1.3柱塞泵的视频输出

　　通过使用动画向导，编辑爆炸视图，移动部件自定义爆炸视图，运动 Solidworks 中 Animator，对 SolidWorks零件或装配体环境制作动画。 通过爆炸或解除爆炸动画，来展示装配体中零部件的装配关系。 同时利用专业的灯光控制以及为零件和特征增加材质， 来产生高质量的动画效果，生成 avi 文件格式的真实感图象视频文件，完成元件的装配视频动画。