图1.1  开式曲柄压力机总装结构图

1.3 参数化设计发展现状

参数化设计(Parametirc Design)，也叫做尺寸驱动(Dimension-Driven)，是一种在机械几何制图过程中较为常用的计算方法。任一视图下所发生的变更都能参数化的、双向的传播到所有视图，这样就可确保所有图纸在设计上和结构上的统一，不需要诸葛去修改，从而提高了工作效率和工作质量。

在参数化设计过程中，最为重要的一个环节就是约束的计算与检验。在参数化中，约束分为工程约束和几何约束。整个参数化的设计过程，主要的就是数值的计算与约束的计算检验。

    参数化设计具有良好的发展前景，鸟巢水立方之后，北京凤凰传媒中心，T3航站楼，银河SOHO，广州歌剧院，广州电视塔等知名建筑都采用了参数化设计的方法。参数化带来了设计便捷、简单快速等优点，可参数化同时也具有成本太高、施工精度达不到等缺点。总之，参数化设计开始逐渐应用到机械、建筑等各行业的应用当中，可也存在着一些还未处理的缺点，需谨慎对待。

1.4 研究内容和技术方案

    本论文主要研究了曲柄压力机的曲柄滑块机构和传动系统的动力参数与建模类型，以Solidworks软件和KnowleWorker工具，建立机械压力机曲柄滑块机构及其传动系统主要零部件的三维参数化几何模型。

     首先，绘图主要采用Solidworks绘图软件建立曲柄滑块机构主要零部件（含有曲轴、连杆等）以及传动系统（包括轴、齿轮、带轮）的三维参数化几何模型，建立其part文件，将所需的尺寸输入对话框，然后利用Solidworks的尺寸驱动参数化功能，输入需要绘制尺寸的数值，利用Solidworks的绘图功能绘制出相应的图形。然后，将绘制的零件与KnowleWorker软件联系，进行参数化设计。最后，以125吨压力机为例进行图形的绘制和参数化运用。

2 曲柄滑块机构的参数化设计

2.1 曲轴计算公式及其尺寸约束

2.1.1 曲轴参数化设计

    支撑颈直径 (厘米） 公式中， —公称压力（吨）

其他部分参数见下表2.1：

表2.1 曲轴设计主要尺寸名称

曲轴设计主要尺寸名称 代号 经验数据

曲柄颈直径

支撑颈长度

曲柄两臂外侧长度

曲柄颈长度

圆角半径 r

曲柄臂宽度（或直径） a

2.1.2 关于曲轴强度和约束的计算

    曲轴在工作过程中由于承受了较大的载荷，零件本身可能会 发生变形，使得整个曲轴界面存在危险截面。在曲轴中，受力危险的截面为II-II截面和I-I截面。II-II受到弯矩作用，但扭矩的作用力比弯矩小，所以对于普通压力机，可以只考虑弯矩作用在压力机上的作用力。

弯矩：                                                        （2-2）

弯曲应力及强度条件：                  （2-3）

由式（2-3）可以推导出滑块上许用负荷为：            （2-4）