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1绪论
近些年来,随着经济的飞速发展,机械制造业在企业中的应用变得更加广泛,应用的种类也层出不穷,企业也更加需要拥有相关知识技能的全能人才。对于大批刚毕业的大学生,虽然拥有一些相应的专业知识,但是不少大学生在软件方面的使用还是比较入门的,甚至有的才刚刚接触。而对于现代化社会的当今企业来说,软件的使用已经体现在各个部门、各个环节,方方面面都离不开软件的应用[1-2]。企业在生产制造时,需要用到产品的参数,并且设计生产的产品其相关性能参数必须符合相应的技术要求。本文通过对永磁同步电机冷却结构分析进行研究,侧面反应了当前企业对相关软件使用的必要性。因此基于SOLIDWORKS的企业软件教学具有一定的研究意义[3]。
2SOLIDWORKS建模软件介绍
当下有许多各式各样的建模软件,抛开这些词藻的名字而言,论其实质,其实相差不多。存在一些企业对软件的使用和应用处于初步状态,SOLIDWORKS 机械设计自动化软件是一个基于特征,参数化,实体建模的设计工具,该软件采用简单的图形用户界面,易学易用。可以用来构件常用物件的模型,是一套具有生产力的实体模型设计系统。并且其自身带有仿真模块,能够更便捷的进行仿真操作,用户可以轻松上手[4-5]。针对企业中所需要设计的模型及其生二维图,SOLIDWORKS可以自给自足,可以直接
导出工程图,并且智能化,多功能的调整所需要的工程图的样式,能够极大程度的满足设计的需求。同时SOLIDWORKS支持多种模型的格式转换,所以这是一款很多公司常用的建模软件,应用范围广泛,适合用来企业软件教学。
3企业软件教学方法
要掌握SOLIDWORKS使用,首先要了解该软件的作图步骤与基本功能结构:第一步,选择作图基准面。通常为主视、侧视或俯视。对于结构比较复杂的零件结构,或棘手加工手段问题,还需要建立辅助基准
DOI:10.19694/jki.issn2095-2457.2022.29.54
基于SOLIDWORKS的企业软件教学
肖平1马建国1杨东德1苗景琦1孙加龙2
(1.安徽工程大学机械工程学院,安徽芜湖241000;
2.芜湖中集瑞江汽车有限公司技术研究院,安徽芜湖241000)
【摘要】为了对企业项目更有效的进行实践与应用,这里以机械制造专业为背景,用永磁同步电机冷却结构为例,对solid works软件在企业软件教学中的应用进行初步研究。第一步,熟练掌握该软件的基本功用,介绍软件教学方法,第二步对现有的永磁同步电机冷却结构初步分析,用自己的思路创新性的建立完整的永磁同步电机冷却结构模型,最后分析展望企业软件教学现状和方向。通过软件的建模,了解实用产品的构造,再创新性的应用,达到有效的提升企业人才软件使用等多方面的能力,推进企业工作效率,加强企业创新思维,提高市场竞争力。
【关键词】SOLIDWORKS;企业软件教学;永磁同步电机冷却
※基金项目:2020年安徽省高等学校省级质量工程项目资助:校企合作实验教育基地“安徽工程大学芜湖中集瑞江汽车有限公司实践教育基地”(2020sjjd012);安徽工程大学2021年校级本科教学质量提升计划项目资助:教学团队“车辆工程专业教学团队”(2021jxtd02);安徽工程大学2021年校级本科教学质量提升计划项目资助:基层教学组织示范项目“车辆工程系”(2021jcjxzz02)。
作者简介:肖平,博士,教授,研究方向为汽车动力学与仿真技术。
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面,选择起始的基准面很重要,对提高零件成品的加工工艺、工程图的表达效果以及零件整体建模的效率等有比较重要的作用。第二步,草图绘制。常见的有直线、圆、圆弧、曲线、多边形等基本绘图指令,还有圆角、倒角等辅助指令。同时对构建的草图要求为完全约束状态。第四步,使用特征命令绘图。例如拉伸、旋转、扫描、抽壳、镜像等命令。第四步,出图。三维模型建立完成后,需要建立工程图,同时对工程图尺寸公差等标注以及其它技术要求。并且solid works还有一些例如钣金、曲面、有限元分析等板块,这也是常用且极其重要的学习内容。
其次,软件的教学最终目的还是为了实践,因此停留在被限制的层面学习是远远不够的。我们需要在实践中学习,在失败中获得经验。软件只是工具,而做设计是需要丰富的经验积累的,如果只会使用软件而没有丰富的经验积累,往往寸步难行。
最后,学习是一个漫长的过程,坚持是最好的伙伴。SolidWorks软件学习,是一种技能的提升,学习重在孰能生巧,需要我们不断的重复才会熟练,只有熟练了才会形成一种不假思索的技能。同时学习也要与时俱进,要用创新的思维,思考是一个好习惯,任何时候都不会过时。
4基于SOLIDWORKS软件的永磁同步电机冷却结构
企业软件教学的应用可体现在产品结构设计上,以构建新型永磁同步电机冷却结构为例,首先需要一般永磁同步电机及其冷却结构和特点做一定的了解。其主要是由转子、端盖、及定子等各部件组成的。
其冷却形式一般是水冷和风冷两种。这两种散热形式,各自具有对应的特点。水冷一般是用液体作为介质,通过管路的循环降低电机内部的温度,从而达到冷却的功效;风冷则比较简单,利用风的流动带走内部产生的热量,降低电机内部温度。显而易见,水冷的方式作用效果一般会强于风冷。因此可以改进风冷和水冷的结构形式,达到电机降温的目的,在电机水冷的基础上,增加一个热敏电阻到电机水冷的循环管路的电路中,可以达到电机水冷工作状态可控的效果。对于电机的风冷,在电机内部和外部添加一个风扇,内部和外部的风扇处于同时工作的状态,外部的风扇,可以随汽车运动时产生的自然风而转动,从而带动内部的风扇转动,产生的风路,可以带走电机内部的热量。建立基本模型,转子、定子、永磁、同步电机壳体及端盖、风电机、轴和相应冷却循环管路和部件等。
根据电机的基本模型,列出下列电机主要的结构,如下图所示:
图1电机整体结构
为了更方便观察电机内部结构,给出永磁同步电机的爆炸图,并对内部结构编号,
图2电机结构爆炸图
(1.外部风扇;2.外端盖;3.内部风扇;4.热敏电阻;
5.风扇轴;
6.定子;
7.转子;
8.电机轴;
9.电机机身;10.风扇轴承;11.内端盖;12.螺钉;13.轴环;14.线圈;15.电机轴承;16.冷却通道入口;17.冷却通道出口;18.电机底座)。
图3电机内部部分剖面图
具体工作原理:
风冷原理:当电机处于外部有自然风的条件下时,外部风扇(1)自然转动,内部风扇(3)通过与风扇轴(5)与外部风扇(1)连接,风扇轴(5)
与风扇轴承
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(10)连接,与外端盖(2)固定,同时风扇轴承(10)两端通过两个轴环(13)定位。内部风扇(1)转动,带动风穿过内端盖(11)的开孔,再穿过转子(7)内部,最后通过电机机身(9)开孔,完成空气流通,实现冷却。
图4电机整体半剖图
图5电机外接电路图
水冷原理:冷却液通过冷却通道入口(16),流经机身螺旋冷却管道(19),经过冷却通道出口(17)流出。同时附着在内端盖上的热敏电阻(4)通过导线与控制冷却液的电路及电机外部三极管连接,利用热敏电阻(4)控制三极管通断。当电机内部温度处于较低状态时,水冷电路不工作,反之,则水冷电路工作,对电机进行水冷降温。
利用三极管的截止状态和饱和导通状态的性质,热敏电阻接基极,电机水冷管路接集电极,另一端为发射极,达到温度自动控制水冷的目的。
5分析与展望
从企业软件教学层面上说,这种新型的永磁同步电机冷却结构能够充分体现软件教学的目的。在电机内端盖上,放置了一个热敏电阻,能够准确的感受并反馈电机内部的温度情况,热敏电阻外接冷却管路的正负极。当电机内部的温度,低于一定温度时,热敏电阻处在的电路处于断路状态,此时电路的冷却,主要由风冷提供,外部流动的空气带动外风扇转动,内风扇跟随转动,电机内部达到降温;当高于热敏电阻设定值时,电路处于闭合状态,风冷和水冷将会同时工作,高效并且有效的对电机冷却。
汽车知识入门由以上分析过程可以得到,一个电机新型冷却结构模型的建立,需要多方面的工作。不但要熟悉软件的使用和永磁同步电机的结构,还应当具有一定的发散创新思维。这种创新型思维的应用和专业技能的结合正是企业应当直面的问题。
当前很多企业大学生拥有的能力,不足以应对现实存在的问题,在现实中屡屡碰壁,说明企业还有很长的路要走。企业每年都会有大量应届毕业生进入企业,企业需要新鲜血液的流入,需要这些新型人才创造相应的价值,因此培养人才也是企业必不可少的重要一步,软件教学尤为重要。当下大学生需要牢牢把握现有的硬知识,掌握软件使用的技能,才能更好的应用。企业软件教学是一个长远规划,也是当下需要迫切解决的难题。
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