3　力(或力矩)特性的计算

    鉴于作用力(驱动力)与运动系统的反作用力之间的关系,弹簧的刚度ｋ[1]与片簧的柔度Ｃ[2]是主要的计算模块,其中Ｃ=1 ｋ。弹簧有圆柱形弹簧和非圆柱形弹簧两类,它们各自又分压缩弹簧和拉伸弹簧。本软件的计算界面如图4所示。对于不同形状的片簧的计算界面如图5所示[3]。

　　为了求片簧的柔度系数起见,根据能量原理,计算公式如下[4]:

    式中:Ｙｊ—簧片在ｊ点处的挠度Ｍ(ｘｉ)—实际载荷在ｘｉ处的弯矩Ｍ0(ｘｉ)—在ｊ点处虚加的单位载荷在ｘｉ处的弯矩

    Ｅ—材料的弹性模量Ｉ—惯性矩

    式中:Ｐｊ—实际载荷加在ｊ点的力Ｃｉｊ—在ｉ段上ｊ点的柔度

    4　开关的装配ＣＡＰＰ(ＡＣＡＰＰ)

    开关是量大面广的产品,传统上,装配工艺设计是手工的,它不能满足多品种、小批量开关(含电子组合开关)的要求。为了提高产品质量,增大经济利益,为了实现生产现代化,必须开发开关的装配ＣＡＰＰ,下面以组合开关为例。

    ＡＣＡＰＰ的数据库主要是可选择数据库模块,它能实现系统数据库的选择、维护和管理。该数据库包含任务指导书、工序名、另件名、文件、装配卡片、辅助材料、设备与夹具、技术要求、操作规程、检查规程、ＣＡＤ图库等等。任务指导书是取工序名为标题或目录的综合库。每道工序名与专用工艺规程相应,然后其它库都是独立的。

    客户借助于该功能模块中的用户界面(ＵＩ)可以扩充、维护与管理这系统库。该功能模块可形成自己的工艺库和刷新缺少数据库的系统,这开关的装配ＣＡＰＰ是柔性的,因此它能适应各用户的不同要求。

    所有工艺文件都可以ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＷｏｒｄ格式输出,且能根据用户具体要求以不同流程图格式输出文件。这流程图可以ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＷｏｒｄ格式打印出。装配流程图设计的用户界面(ＵＩ)示于图6。简化的装配流程图示于图7。

    5　结论

    1)开发了一套开关的Ｈ＿ＣＡＤ中的3Ｄ实体造型函数曲线;建立了一套3Ｄ零件图形库,该库具有尺寸驱动、参数化绘图等功能。

    2)应用计算机辅助装配,借助于调用开关零件图形库可获得可视化3Ｄ装配效果图,它可按照工艺流程模拟3Ｄ装配过程。

    3)开发的开关ＣＡＤ系统集成了3Ｄ实体造型、模拟装配、计算开关运动系统的力(或力矩)特性、设计接口和ＡＣＡＰＰ等与之一体,它能大大减缩设计周期与成本费用;提高产品性能和减小体积。

参考文献:
[1]　张英会,刘辉航,王德成,等.弹簧手册[Ｍ].北京:机械工业出版社,1997.
[2]　ＰｒｚｅｍｉｅｎｉｅｃｋｉＪＳ.ＴｈｅｏｒｙｏｆＭａｔｒｉｘＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＡｎａｌｙｓｉｓ[Ｍ].Ｍｃｇｒａｗ-ＨｉｌｌＢｏｏｋＣｏｍｐａｎｙ(ＵＳＡ),1968.
[3]　ＦｅｉＨｏｎｇｊｕｎ,ＨａｎＺｕｘｉｎｇ,ｅｔａｌ.ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅＲｅｌａｙ3ＤＣＡＤＳｙｓｔｅｍ[Ａ].Ｐｒｏｃｏｆｔｈｅ50ｔｈＩＲＣ[Ｃ].ＮｅｗｐｏｒｔＢｅａｃｈ,ＣａｌｉｆｏｒｎｉａＵＳＡ,2002.
[4]　费鸿俊,张冠生.电磁机构的动态分析与计算[Ｍ].北京:机械工业出版社,1993.