如何在 Onshape中组装空气发动机?

2026年2月2日 阅读时间:9分钟
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在本系列教程中,我们将使用平板电脑组装 之前 在平板电脑上设计的12个零件。由于视频中已经涵盖了所有细节,因此文字说明中仅简要提及要点。

在下一篇博客文章中,您还将学习如何创建物料清单表、分解装配体、创建工程图、添加标注、创建带有分解截面的区域剖视图、添加钣金展开图,以及最后将工程图导出为 PDF。.

在开始组装步骤之前,请确保您可以访问 Onshape ,以便您可以直接在自己的设备上按照工作流程进行操作。.

如果您还没有尝试过 PTC 的云原生 CAD 和 PDM 平台 Onshape,您可以点击下面的链接创建一个免费的 Onshape 帐户,或者免费试用 Onshape Professional(其中包括 Simulation 和 Render Studio 等工具)6 个月。.

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准备好了就开始吧。.

关于集会需要了解的事项

了解部分工作室与部分

装配的第一步是添加您设计的零件。如果您是 “插入” 中 Onshape ,了解菜单中的零件命名规则会很有帮助。这起初可能会让人感到困惑,特别是如果您有使用其他 CAD 程序的经验。

在 Onshape, 零件工作室 (Part Studio) 代表创建零件的工作区;它本身并非零件,而是一个设计环境。在其中创建的每个实体都被定义为一个 零件

所以:

  • 部件 工作室 名称是设计环境的名称。
  • 零件 实际可制造零件的名称。

即使您在 零件工作室,添加零件时也会看到以下结构:

  • 零件工作室 名称(例如,底板)
  • 部件 名称(默认值:部件 1)

那么,这套系统的优势是什么?

  • 如果您正在创建多部件设计(在其他传统 CAD 系统中通常称为多实体),它允许您将每个部件分别插入到装配环境中。.
  • 由于每个零件都是一个独立的实体,因此可以在物料清单 (BOM) 表中将其显示为单独的项目。.

你应该注意什么?

在将零件工作室中设计的一个或多个零件插入装配体时, Onshape 提供了两种不同的选项:

  1. 您可以在零件工作室中单独选择每个零件,并将其添加到装配体中。.
  2. 运行 整体 组件,可以使用“ 将整个零件工作室作为刚体插入 ”命令。

当您选择“ 将整个零件工作室插入为刚体 中设计的零件 零件工作室 将显示为被动状态(灰色),并且零件工​​作室(在本例中为底板)将被添加到实例列表中。当您在实例列表中选择底板旁边的箭头时,即可看到来自零件工作室的实体。

我们在创建此装配体时使用了此命令,因为我们所有的设计都由单个组件构成,并且需要 零件工作室的 在装配体环境中

专业提示: 如果您正在创建多部件设计,并且每个部件都需要在装配体中单独 配合 ,那么单独选择每个部件会更有意义。

装配方法

Onshape的装配方法与传统方法有所不同。在传统系统中,将圆柱销插入孔中至少需要两个约束:首先,确保圆柱面同心;其次,确保平面重合。虽然这样可以将销定位在孔内,但它仍然可以旋转。要防止这种旋转,需要第三个约束。这种方法称为 低级约束

在 Onshape则有所不同。借助 Mate Connector 功能,这个多步骤流程只需一步即可完成。

如何使用对接连接器?

配合 在装配环境中激活配合连接器)。每个点实际上都是一个局部坐标系。在两个零件上选择合适的连接器后,系统会根据所选配合同时定位并对齐它们。这种方法称为 高级约束。简而言之,您可以一次性执行多步骤操作,从而显著缩短装配时间。

专业提示: 由于平板电脑上的移动应用程序没有光标,您必须先点击零件表面,然后选择连接器。

逐步组装空气发动机

现在您已经掌握了必要的信息,我们可以开始逐步组装空气发动机了。由于视频已经展示了必要的步骤,所以我重点讲解了与这些步骤相关的关键技巧,而不是逐一解释每个步骤。.

组装策略与逻辑

专业提示: 配合 命令可以约束零件彼此之间或相对于空间的自由度。这使我们能够在 CAD 环境中模拟现实世界机构组件的运动。

专业提示: 刚体在空间中的自由运动由 DOF) (66 个自由度 定义这些运动可分为两大类:

  • 平移: 沿 X、Y 和 Z 轴的线性运动(3 个自由度)。
  • 旋转: 绕 X、Y 和 Z 轴的角运动(3 个自由度)。

专业提示: 组装零件时,应像在现实生活中连接零件一样进行操作。最佳做法是先插入用于固定所有其他零件的主组件,使用 “修复” 命令将其固定,然后再在此基础上进行组装。

紧固伴侣 

专业提示: 我们使用 紧固配合 对于彼此之间应保持相对静止的零件, 支架 例如, 底板 )与 电机模块 零件( 支架) 。此外,曲柄、曲轴和曲柄销零件之间也使用紧固配合约束。

Revolute Mate

专业提示: 曲轴 圆柱形壳体内绕自身轴线旋转 电机模块 。为确保此约束,我们使用 旋转配合 配合所需的两个连接点 旋转 表面中心点 电机模块接触的 曲轴凸出圆柱面的中心点 曲轴 。通过此约束, 曲轴 可以绕自身轴线旋转,但不能进行任何平移运动(1 个自由度)。

可见性和隔离性

专业提示: 重叠的零件可能会遮挡视线。在这种情况下,只显示您正在组装的零件,隐藏其他零件,有助于您看清零件。

专业提示: 您可能需要在装配环境中查看零件内部的细节。在这种情况下,您可以通过“ 外观” 选项调整零件的透明度。具体操作方法是:进入 “零件工作室” 环境,选中该零件,然后在移动应用上点击三个点,或在电脑上右键单击。我们调整 电机模块 ,以便观察 活塞的运动。

专业提示: 添加到装配体中的零件可能会被其他零件遮挡。当零件数量较多时,通过实例列表逐个隐藏/显示零件会非常耗时。为了 活塞 添加到装配体环境后 活塞 并选择 “隐藏其他实例” ,然后右键单击 活塞 来查看所有隐藏的组件 “显示所有实例” 右键单击

滑块伴侣

专业提示: 的运动 活塞 内的气缸中 电机模块 是线性的,只能上下运动。为了确保这一约束,我们使用 滑块配合 命令。 滑块配合 命令可以防止 活塞 绕自身轴线旋转,使其只能在一个方向上进行平移运动(1个自由度)。

定制配对连接器

专业提示: 在某些情况下,建议的 配合连接器 可能不在理想位置。 活塞销 必须位于 活塞,且左右距离相等。为了实现这一点,我们将使用零件环境中的“配合连接器”命令。我们可以返回 活塞的零件工作室,或者在装配体中选择 活塞 ,然后使用“ 在上下文中编辑” 选项来查看零件环境选项。在零件环境中,我们显示构成圆柱形槽的草图,并使用“配合连接器”命令选择圆形草图。这会将一个配合连接器放置在圆心处。

关键细节: 如果像这样确认命令,配合连接器在装配环境中将不可见。要更改此设置,请在配合连接器命令中,选择 “所有者实体”,移除 “草图部件” 选项,改为选择部件本身,然后确认。现在,在装配环境中,我们可以 旋转配合 的中心连接器 活塞销 上的配合连接器 活塞

圆柱形配件

专业提示: 时,必须能够绕自身轴线旋转并左右移动 活塞销上。实现此运动的约束命令是 圆柱配合的组合 滑块旋转 (2 个自由度)。

重新调整部件方向

专业提示: 配合两个零件时,由于零件的初始方向,其位置可能并非完全符合您的预期。在这种情况下,您可以使用打开的配合对话框中的“重新定向辅助轴”选项,以 90 度为增量旋转零件,使其到达 位置 合适

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Rıdvan Polat
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