记录册Word格式.docx
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SolidWorks特点的特点是：
功能强大、易学易用、高效性。
Solidworks不仅是一款功能强大的CAD软件，还允许以插件的形式将其他功能模块嵌入到主功能模块中。
因此，Solidworks具有在同一平台上实现CAD/CAE/CAM三位一体的功能。
并练习了SolidWorks中最基础的零件草图的绘制，具体步骤如下：
1.进入草图绘制界面
单击标准工具栏上的【新建】按钮。
新建SolidWorks文件对话框出现。
单击【零件】按钮，然后单击【确定】。
2.确定绘图基准面
选择所显示的三个基准面（前视基准面、上视基准面及右视基准面）之一。
3.绘制草图
单击草图绘制工具栏上的草图实体工具进行草图绘制。
4.为草图实体标注尺寸。
任何Solidworks草绘都是以下三种形式之一
（1）欠定义
需要用尺寸和约束来确定几何关系。
在这种情况下，你可以通过拖动未定义的草绘实体来改变草绘。
一个未定义的草绘实体的颜色是蓝色的。
（2）完全定义
所有实体的位置都用尺寸或约束完全地描述出来。
在一个详细说明的草绘中，所有的实体都是黑色的
（3）过定义
图的尺寸或约束之间有冲突，其实体是红色的
第4周：
本周主要练习了SolidWorks中常用绘图工具的使用。
主要包括以下几点：
1、直线
⑴单击/单击方式
移动光标到欲绘制直线的起点，单击鼠标左键（按下然后松开），然后移动光标到直线的终点，这时在绘图区域中会显示出将要绘制的直线预览，再次单击鼠标左键，便可完成直线绘制。
⑵单击/拖动方式
移动光标到欲绘制直线的起点，单击鼠标左键并且不松开，然后移动光标到直线的终点，这时在绘图区域中会显示出将要绘制的直线预览，松开鼠标左键，便可完成直线绘制。
⑶直线绘制与直线相连的圆弧
在直线的终点按下鼠标左键（不松开）移动光标远离直线终点，然后移动光标返回至直线的终点，并再次移动光标远离直线终点，这时在绘图区域中会显示出将要绘制的圆弧预览。
2.圆
单击工具栏中【圆】按钮，光标变成“笔”状，移动光标至圆心位置处，单击鼠标左键并移动光标，这时在绘图区域中会显示出将要绘制的圆预览，光标旁提示圆的半径，光标移至适当处再次单击鼠标左键，便可完成圆的绘制。
3.矩形
单击工具栏中【边角矩形】按钮，下面有四个类型的四边形，分别是：
边角矩形、中心矩形、3点边角矩形、3点中心矩形、平行四边形。
4.圆角、倒角
绘制圆角和倒角主要用于对线段之间添加圆角或倒角，通过单击草图工具栏中的【绘制圆角】或【绘制倒角】按钮，或选择下拉菜单【工具】/【草图工具】/【圆角】
（或【倒角】）命令，系统会自动弹出其属性管理器。
5.剪裁和延伸
剪裁实体和延伸实体工具侧重点有所不同，剪裁实体是将草图中多余的草图实体剪掉，而延伸实体是将草图实体延长。
通过单击草图工具栏中的【剪裁实体】按钮，弹出“剪裁”属性管理器，分别有5种选项，它们是强劲剪裁、边角、在内剪除、在外剪除、剪裁到最近端。
6.镜向
镜向实体工具用来将草图的一部分按对称性复制到另一侧，镜向直线的端点、圆弧的圆心之间有一一对应关系，如果更改被镜向的实体，则其镜向图像也会随之更改。
7.草图阵列
草图阵列的功能是对草图中的局部结构进行复制，并将这些复制的结构按一定的排列方式进行布置，草图阵列又分为线性草图阵列和圆周草图阵列。
另外SolidWorks是一个尺寸驱动的三维设计软件，草图实体的大小最终由标注的尺寸值来决定。
线性尺寸一般分为水平尺寸和垂直尺寸，可用来标注线段长度或2端点间的距离。
在“智能尺寸”标注状态下，鼠标左键选择2条不平行或不垂直直线，或者选择3个不共线直线的点就可以进行角度尺寸标注。
圆弧尺寸标注分为标注圆弧半径、标注圆弧的弧长和标注圆弧对应弦长的线性尺寸。
第5周：
本周主要学习了轴承的基础知识。
轴承是支撑轴颈的部件，有时也用来支承轴上的回转件。
根据轴承工作的摩擦性质，可把轴承分为：
滑动摩擦轴承（简称滑动轴承）和滚动摩擦轴承（简称滚动轴承）两大类。
工作时处于滑动摩擦状态的轴承为滑动轴承，它一般用于转速较高、特大冲击、振动、部分安装等场合。
而滚动轴承一般由外圈、保持架、内圈和滚动体等四部分构成，一般情况下，内圈与轴颈配合，外圈固定但也有外圈转而内圈不动的情况。
内圈、外圈上的滚道起限定滚动体沿轴向位移的作用，而保持架是为了均匀地隔开滚动体，避免接触磨损。
其分类方法较多，如：
圆柱滚子轴承按有无挡边可分为以下几种：
NU型：
外圈有挡边，内侧无挡边。
N型：
内圈有挡边，外侧无挡边。
NU型和N型允许在一定范围内作轴向位移，可承受由热膨胀引起的轴向变形。
适于作非定位轴承。
NJ型：
外圈有挡边，内圈一侧有挡边，可提供单方向的轴向定位。
NUP型:
外圈有挡边，内圈一侧有挡边，另一侧有活动挡边，可进行双向固定。
NJ+角圈HJ可用作双向固定，NU＋HJ只能用作单向固定（NU型不可二侧同时装角圈，否则会使滚子轴向受压）。
风力发电机配套轴承主要用在偏航系统、变浆系统、传动系统、变速器和发动机等部位,其中每个机组主要包括偏航轴承1套,风叶主轴轴承2套,变速箱轴承15套左右,发电机轴承2套左右,轴承结构形式众多。
根据风机轴承的受力特点,偏航轴承采用“零游隙”设计的四点接触球轴承,沟道进行特别设计及加工,可以承受大的轴向载荷和力矩载荷。
偏航齿轮要选择合适的材料、模数、齿面轮廓和硬度,以保证和主动齿轮之间寿命的匹配。
同时,要采取有针对性的热处理措施,提高齿面强度,使轴承具有良好的耐磨性和耐冲击性。
风叶主轴由两个调心滚子轴承支承。
由于风叶主轴承受的载荷非常大,而且轴很长,容易变形,因此,要求轴承必须有良好的调心性能。
确定轴承内部结构参数和保持架的结构形式,使轴承具有良好的性能和长寿命。
变速器中的轴承种类很多,主要是靠变速箱中的齿轮油润滑。
润滑油中金属颗粒比较多,使轴承寿命大大缩短,因此需采用特殊的热处理工艺,使滚道表面存在压应力,降低滚道对颗粒杂质的敏感程度,提高轴承寿命。
同时根据轴承的工况条件,对轴承结构进行再优化设计,改进轴承加工工艺方法,进一步提高轴承的性能指标。
发电机轴承采用圆柱滚子轴承和深沟球轴承。
通过对这两种轴承的结构设计、加工工艺方法改进、生产过程清洁度控制及相关组件的优选来降低轴承振动的噪声,使轴承具有良好的低噪声性能。
第6周：
本周主要学习了有关热应力的基础知识。
当弹性体的温度变化时，其体积将会有改变的趋势，但是弹性体受外在约束及其本身各部分之间的相互约束，这种体积改变的趋势不能自由地发生，从而产生应力，称为温度应力。
为了决定弹性体内的温度应力，首先要按照热传导理论,计算弹性体内各点在各瞬时的温度,得到前后温度场的变温,然后根据热弹性力学,根据弹性体内的变温来求出各点的温度应力。
学习的基本概念有：
1.温度场：
在同一时间，物体内各点处温度值的总体。
一般来说，温度场是位移和时间的函数。
即：
T=T（x,y,z,t），若T=T（x,y,z），即温度场不随时间的变化而变化，称为稳定温度场。
2.热流密度：
单位时间内通过等温面面积的热量，称为热流速度，用dQ表示，通过单位等温面面积的热流速度称为热流密度，即：
，q热流密度、S等温面面积。
热流密度的矢量表示为：
。
为了能够求解热传导微分方程，从而求得温度场，必须已知物体在初始瞬间的温度分布，即所谓初始条件，同时还要知道初始瞬间以后物体表面与周围介质之间热交换的规律,即所谓边界条件。
二者合成边值条件。
常见的边界条件有四类：
第一类边界条件：
已知物体表面上任一点在所有瞬间的温度，即：
Ts=f（t），其中Ts表示物体表面的温度。
第二类边界条件：
已知物体表面上任一点点处的法向热流密度，即：
（qn）s=f（t）。
第三类边界条件：
已知物体边界上任一点在所有瞬间的对流放热情况，按照热量的运流规律，在单位时间内从物体表面传向周围介质的热流密度和两者的温差成正比。
第四类边界条件：
以知两物体完全接触，并以热传导方式进行热交换。
Ts=Te。
除此之外，对应力、应变关系、三维广义虎克定律也有相应的学习。
并对热应力在此基础上进行计算学习。
第7周：
本周主要学习有关失效及失效分析的基础知识。
失效的四个简化概念模型定义如下：
1.应力－强度。
当且仅当应力超过特定强度时，物体才会失效。
一个未失效的物体就像新的一样。
如果应力没有超过强度，应力无论如何都不会对物体造成永久性的影响。
这种失效模式更多地取决于在环境中关键事件的发生，而不是时间或循环历程。
强度经常被视为随机变量。
2.损伤－韧性。
应力可以造成不可恢复的累积损伤，如腐蚀、磨损、疲劳、介质击穿等。
累积损伤不会使产品使用性能下降。
当且仅当损伤超过韧性时，也就是损伤累积到物体的韧性极限时，物体才会失效。
当应力消除时，累积损伤不会消失，虽然有时可以采用退火。
韧性经常被看作为随机变量。
3.激励－响应。
如果系统的一个组件坏了，只有当该组件被激励（需要）时才发生响应失效，并暴露它是坏了，并导致系统失效。
4.容限－规格。
该模型用于当且仅当容限在规格范围内时，系统的性能特征才能符合要求，也就是失效发生时，系统名义上在工作，但工作状态不佳。
失效机理是导致失效的物理、化学、热力学或其他过程。
该过程是应力作用在部件上造成损伤，最终导致系统失效。
本质上，它是上面介绍的概念模型中的一个或多个导致的。
按照失效的机理，可将失效分为：
变形失效、断裂失效、磨损失效、腐蚀失效四种类型。
按照时间特征分为：
早期失效、突发失效。
按后果分为：
局部失效、完全失效、轻度失效、危险性失效、灾难性失效。
变形失效：
在使用过程中零部件发生过量变形。
从微观来看就是晶格发生变形，若晶格的变形在消去外力后可以恢复，此时的变形为弹性变形，否则为塑性变形。
即在一般情况下变形失效分为：
弹性形变、塑性形变。
断裂失效：
零部件由于断裂造成产品不能完成预定设计所指定的功能。
断裂失效一般可分为：
韧窝、解理、准解理、疲劳断裂等。
磨损失效：
发生磨损现象造成零部件不能达到预定设计的功能。
磨损失效可分为：
粘着磨损失效；
磨粒磨损失效；
腐蚀磨损失效；
疲劳磨损失效；
微动磨损失效。
腐蚀磨损:
由于腐蚀作用使零部件丧失预定设计的功能现象。
腐蚀磨损一般分为：
化学、电化学腐蚀、老化、油变质。
第8周：
本周主要完成了轴承的建模。
SolidWorks具有丰富的零件实体建模功能。
它能进行变量化的草图轮廓绘制，并能自动进行动态约束检查。
通过拉伸、旋转、薄壁特征、抽壳、特征阵列以及打孔等操作，更简便地实现产品的设计。
由于SolidWorks所绘图形比例1：
1，且设计尺寸的零误差，设计者可以根据所设计轴承结构快速绘出大致的零件图，然后利用Solidworks精确并智能化地标上尺寸，再进行简单的实体转换即完成了轴承零件的精确绘制。
SolidWorks中有一自带的零件插件库toolbox，SolidWorksToolbox库简称标准零件库。
在SolidWorks中使用新的零部件大小时，Toolbox会根据用户参数设里更新主零件文件以记录配置信息。
SolidWorksToolbox支持的许多标准。
包括轴承、螺栓、凸轮、齿轮、钻模套管、螺母、销钉、扣环、螺钉、链轮、结构形状（包括铝和钢）、正时带轮和垫圈等。
通过查找相关资料知2MW风力机齿轮箱高速轴轴承的型号为NJ2232，其基本尺寸为：
内径d=160mm轴承节圆直径dm=227mm径向游隙ur=25µ
m外径D=290mm内圈额定转速nm=1530r/min脂润滑转速1600r/min宽度B=80mm滚动体长度l=65mm油润滑转速2000r/min滚动体直径Dw=34mm重量W=25kg额定径向载荷Fr=105kN。
SolidWorks可以根据上述参数在SolidWorks自带的插件toolbox中调出轴承的装配体，也可根据上述参数在SolidWorks零件环境下分别绘制出轴承的内圈、外圈以及滚子，再在装配体环境下将其组装为装配体。
建立三维模型的时作几点假设:
3轴承径向游隙ur=0；
⑵没有考虑保持架的影响；
⑶润滑在理想状态；
⑷只考虑轴承各个部件之间的热传导。
第9周：
本周主要学习了SolidWorks中有限元分析插件simulation。
并利用simulation进行热应力分析。
simulation是SolidWorks软件中自带的有限元分析模块，是目前世界上用时最少的有限元计算软件，采用的是快速有限元算法。
快速有限元算法中图形化界面可直观地划分网格，定义边界条件、快速求解计算结果，其分析结果与理论结果比较接近。
SRAC公司的快速有限元法模块除了求解速度快外，还会针对不同分析问题，自动选择求解器求解，此外它还具有判断能力。
在正式求解之前，快速有限元法会对需要分析的模型进行检查，目的在于检查模型是否完全定义。
在进行分析之前也会对磁盘空间进行评估。
在分析过程中也会显示求解时间及进度，以便了解分析进展。
Simulation界面分为两部分，左边以树的形式显示与分析相关的内容，每个算例生成一个若干子文件的文件夹，文件夹中的内容取决于分析的类型，它可以进行静态、频率、弯曲、热、疲劳等分析。
SolidWorkssimulation中对模型施加一定的载荷、约束作为分析条件，它在分析时使用的接触功能在装配体件与许多零件中运用，甚至也支持零件、零件间的接触，它一般有5中接触方式,分别为：
无穿透、接合、允许贯通、虚拟墙壁、冷缩配合。
无穿透：
零部件之间相互影响，但没有穿透。
接合：
在分析前、后都接合在一块，没有出现分离，接近于粘接或焊接。
允许贯通：
它允许有交叉。
虚拟墙壁：
零件在接触弹性或刚性平面是使用。
冷缩配合：
允许相互有干涉配合作用，如过盈配合。
在SolidWorks中利用simulation模块对轴承进行热应力分析时。
假设轴承的各部分初始温度为：
滚子80
，内圈40
，外圈30
[11]。
一般情况下滚动轴承的材料要求满足：
接触疲劳强度
耐磨性能，轴承在工作是各个部件之间会不断摩擦，为了保证轴承寿命，材料要有一定的耐磨性能
硬度，一般要求达到61~65HRC
防锈性能
加工性能。
轴承零件常用的材料有高碳铬轴承钢GCr15或GCr15SiMn，本文选取的材料为GCr15。
分析时先在热力模型下分析出轴承的温度场、然后在对应的温度场下分析出热应力。
第10周：
本周主要完成了外文文献的翻译。
首先在百链云库中找到了一篇关于名为《FAILUREANALYSISOFBEARINGINWINDTURBINEGENERATORGEARBOX》的外文文献。
通过查找各种词典将其翻译为中文。
并将其按照一定要求排版。
其主要内容是介绍了风力发电机（WTG）齿轮箱中轴承的故障分析。
检测风力机塔筒顶部的机舱里的二级过滤元件和齿轮箱，发现滤波扼流线圈报警的原因在于风机控制器。
保证传动系的异步发电机轴与齿轮箱轴对齐，推断出轴承的失效形式。
在材料规格和热处理过程中，对故障轴承该过程中的偏差进行了化学和微观结构和硬度的测量。
详细研究包括对损坏的轴承表面进行目视检查、扫描电子显微镜（SEM）和能量色散谱（EDS）分析，以确定根本原因失败。
风力发电机组出现任何异常时，对不同地方和功率的风力机齿轮箱中的峰值温度参数进行监测。
这项研究表明在齿轮箱中中间的非驱动端轴承失效是由于过度去除辊轴支架和轴承套圈材料接触磨损（胶合）其次是接触疲劳（剥落）。
油液分析、能谱仪、温度和功率分析证实在高风季节连续峰值发电时存在于润滑剂中的污染物铝土矿和过载是轴承失效的原因。
此外，扫描电镜研究推断故障模式疲劳断裂是由于高周循环疲劳现象。
第11周：
本周主要根据前几周的准备，完成了论文了前两大部分：
绪论和基础理论部分。
通过撰写论文进一步对论文的体系优化，深入学习。
绪论部分主要介绍：
论文的写作背景、研究目的及意义、研究内容及方法。
论文主要采用有限元法，有限元法是求复杂微分方程近似解的一种十分有效的方式，是现代科技的一种重要基础理论。
有限元法就是将连续的实体划分为若干个微小单元，也就是说用无数多个细小微元替代一个完整实体，通过对有限微元的研究来实现对实物的分析。
有限元分析的优点在于：
较标准、规范，这使得大规模的分析、计算能够实现。
基础理论部分介绍了轴承、风机轴承、失效及失效分析、传热的基本方式、以及热应力基础知识。
除此之外，在这部分还介绍了论文的研究对象及其详细参数。
、
第12周：
本周主要根据前期分析出的结果完成了论文的后半部分。
本部分主要包括简单介绍SolidWorks软件及其simulation插件、分析过程、分析结果。
根据分析结果，撰写了结论部分，并完成了致谢和参考文献。
论文的文字部分写完以后，根据《兰州交通大学本科毕业设计（论文）撰写规范》对论文完成排版。
对论文进一步优化。
第13周：
本周主要是为答辩做准备，制作了答辩PPT，熟悉论文基础知识，
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