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第30卷第7期 2009年 7月煤礦機(jī)械 CoalMineMachinery Vo1.30No.7 Ju1.2009 口計(jì)算機(jī)應(yīng)用 SolidWorksAP1支持的羅茨鼓風(fēng)機(jī)葉輪參數(shù)化設(shè)計(jì)與嚙合仿真湯小紅。陳麗麗(1.中南林業(yè)科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,錦工;2.中南大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院,錦工) 差零含量堡:些孝犁式中,——基圓半徑; 鋈要惡冀摹釜一——害藪:以逆時(shí)針為正。萼詈的(2擺 CAD 及使用壽命。隨著技術(shù)的日益普及,葉輪的設(shè)門古’土計(jì)目前已開始在商用CAD支持下進(jìn)行三維建模和外擺線方程 CAD環(huán)境下,由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成葉輪設(shè)計(jì)分析計(jì),——滾圓半釋. 三簍恩簍嚙合過程動(dòng)態(tài)仿真,可大大提——: 高設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量 1葉輪型線的描述與表達(dá)——滾圓中心相對(duì)基圓中心的角位移,以第3O卷第7期 SolidworksAP1支持的羅茨鼓風(fēng)機(jī)葉輪參數(shù)化設(shè)計(jì)與嚙合仿真——湯小紅,等 Vo1.30No.7 內(nèi)擺線方程為{x=:acos((t++~P。0))一+6c。ct++~o。o++e1)) Yasintbsinct (3) 【=(+0)一(+o+)。其中口=R—r,其他符號(hào)的意義與外擺線相同。 1.2葉輪型線的表達(dá)葉輪的型線由若干個(gè)圓周向均布的齒型曲線構(gòu)成,在葉輪齒數(shù)確定的情況下,葉輪的型線可由個(gè)齒的齒型曲線表示。 2基于SolidWorksAPI的葉輪參數(shù)化設(shè)計(jì)方法分析(1)SolidWorks及其參數(shù)化設(shè)計(jì) SolidWorks是基于Windows的主流三維特征造型軟件,已廣泛應(yīng)用于眾多工業(yè)領(lǐng)域。為方便用戶進(jìn)行二次開發(fā),SolidWorks提供了豐富的API函數(shù), 這些函數(shù)是SolidWorks的OLE(對(duì)象的鏈接與嵌入)或COM(組件對(duì)象模型)接口,用戶可以使用 VB/VBA/VC/Delphi等高級(jí)語言對(duì)SolidWorks進(jìn)行二次開發(fā)。基于SolidWorksAPI的零件參數(shù)化設(shè)計(jì)方法有 2種:①利用SolidWorks的尺寸驅(qū)動(dòng)機(jī)制,在內(nèi)嵌的 Excel工作表中指定參數(shù),創(chuàng)建多個(gè)不同配置的零件;②利用編程語言作為開發(fā)工具,對(duì)SolidWorks進(jìn)行二次開發(fā),用程序?qū)崿F(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)。第1種方法需要首先建立模板模型,通過調(diào)用API函數(shù)修改系列零件設(shè)計(jì)表的各個(gè)參數(shù),來生成不同尺寸的零件模型,從而完成零件的參數(shù)化設(shè)計(jì)。但這種方法只適用于設(shè)計(jì)變量較少,結(jié)構(gòu)形狀比較定型的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。第2種方法編程雖然沒有第1種方法簡(jiǎn)單,但其通用性好,不僅適用于簡(jiǎn)單零件,而且對(duì)于形狀特征較復(fù)雜的零件也適用。(2)羅茨鼓風(fēng)機(jī)葉輪參數(shù)化設(shè)計(jì)方法羅茨鼓風(fēng)機(jī)葉輪的模型是建立在復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上的,特征的創(chuàng)建較為復(fù)雜,尤其對(duì)于擺線、漸開線等不規(guī)則曲線,根本無法用尺寸驅(qū)動(dòng)來完成曲線的繪制。因此,只能采用第2種參數(shù)化設(shè)計(jì)方法,用人機(jī)交互的方式輸入合理的設(shè)計(jì)參數(shù), 通過調(diào)用相應(yīng)的API函數(shù)來實(shí)現(xiàn)特征的創(chuàng)建,從而得到葉輪的三維實(shí)體模型。 3基于SolidWorksAPI葉輪參數(shù)化建模與嚙合仿真 3.1葉輪參數(shù)化設(shè)計(jì)基本流程分析在得到葉輪端面型線的組成曲線參數(shù)后,為了實(shí)現(xiàn)在Solidworks環(huán)境下自動(dòng)生成葉輪三維實(shí)體模型,需按照葉輪三維幾何造型的基本步驟,利用Vis— ualBasic調(diào)用SolidworksAPI,實(shí)現(xiàn)Solidworks環(huán)境下葉輪三維實(shí)體模型的自動(dòng)生成。要完成嚙合仿真,就必須在裝配體環(huán)境下建立好裝配模型,設(shè)定好正確的裝配關(guān)系,并設(shè)置必要的配合參數(shù)。通過調(diào)用SolidworksAPI,使零部件的配合參數(shù)以一定的時(shí)間間隔有規(guī)律的變化,就能實(shí)現(xiàn)其動(dòng)態(tài)仿真。主要步驟如下: (1)建立一個(gè)草圖平面,并在該草圖平面上繪制漸開線、擺線、圓弧,生成端面草圖; (2)利用端面草圖進(jìn)行實(shí)體拉伸建立葉輪三維模型,生成葉輪三維實(shí)體模型; (3)重復(fù)上述步驟,再生成一個(gè)同樣的葉輪實(shí)體模型; (4)將生成的兩葉輪實(shí)體在裝配體環(huán)境下進(jìn)行配合,生成葉輪裝配體模型。(5)在裝配體環(huán)境下,對(duì)兩葉輪進(jìn)行動(dòng)態(tài)嚙合仿真,生成葉輪嚙合動(dòng)畫。 3.2主要API函數(shù)調(diào)用分析(1)葉輪三維參數(shù)化建模主要API函數(shù)調(diào)用分析羅茨鼓風(fēng)機(jī)葉輪三維參數(shù)化建模的關(guān)鍵是生成葉輪端面型線,而葉輪端面型線是由不同的曲線段組成,所以準(zhǔn)確地生成端面型線各組成曲線段是葉輪三維建模的前提。利用VisualBasic調(diào)用Solid. worksAPI函數(shù)即可繪制葉輪端面型線。若組成曲線段是圓弧,則自動(dòng)調(diào)用API進(jìn)行繪制。如果是漸開線、擺線等不規(guī)則曲線,由于沒有相應(yīng)的函數(shù)直接繪制,則需要通過計(jì)算曲線上的加密點(diǎn)坐標(biāo),插入通過這些點(diǎn)的樣條曲線來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)所有的組成曲線段繪制完成,即根據(jù)輸入的葉輪厚度,以端面型線為草圖進(jìn)行實(shí)體拉伸,從而完成羅茨鼓風(fēng)機(jī)葉輪三維實(shí)體建模。(2)葉輪動(dòng)態(tài)嚙合仿真主要API函數(shù)調(diào)用分析建立葉輪裝配體并設(shè)定好裝配關(guān)系后,通過改變配合角度的數(shù)值以驅(qū)動(dòng)葉輪位置變化。使葉輪旋轉(zhuǎn)一定的角度,與此同時(shí),另一葉輪按照傳動(dòng)比(1:1)也相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)一定的角度,暫停一定時(shí)間后, 重復(fù)上述操作,即可實(shí)現(xiàn)兩葉輪的動(dòng)態(tài)仿真。 4葉輪三維參數(shù)化建模與嚙合仿真實(shí)例按上述提供的思路和方法,以VisualBasic6.0 和SolidWorksAPI作為軟件開發(fā)工具,開發(fā)軟件實(shí)現(xiàn)了葉輪三維實(shí)體模型的自動(dòng)生成以及嚙合仿真。如圖1所示的羅茨鼓風(fēng)機(jī)葉輪參數(shù)化設(shè)計(jì)與嚙合仿真參數(shù)輸入界面。當(dāng)輸入需要的參數(shù)后,點(diǎn)擊“生成葉輪三維實(shí)體圖”按鈕,就在SolidWorks中自動(dòng)繪制出葉輪實(shí)體,并且在裝配體環(huán)境下通過配合將兩葉輪裝配起來。在裝配體環(huán)境下,通過點(diǎn)擊“模擬開始”按鈕,就可實(shí)現(xiàn)兩葉輪的動(dòng)態(tài)嚙合仿真,點(diǎn)擊“暫?！?可觀察葉輪旋轉(zhuǎn)到某角度時(shí)的嚙第3O卷第7期 2009年 7月煤礦機(jī)械 CoalMineMachinery Vol_30No.7 Ju1.2009 基于3DVR技術(shù)的零部件裝配系統(tǒng)CAD開發(fā)研究陳新。劉文海(1.哈爾濱理工大學(xué)機(jī)械動(dòng)力工程學(xué)院,哈爾濱;2.黑龍江科技學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院,哈爾濱) 摘要:從虛擬裝配系統(tǒng)CAD開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)入手,結(jié)合了3DVR技術(shù),詳細(xì)分析了基于 3DVR技術(shù)的虛擬裝配CAD開發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),完成了虛擬零部件庫的設(shè)計(jì),并在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)對(duì) 3DVR引擎和裝配零部件的3D模型進(jìn)行了CAD開發(fā)。關(guān)鍵詞:3DVR;虛擬裝配;CAD開發(fā)中圖分類號(hào):TP39文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1003—0794(2009)07—0191—04 ponentAssemblySystemBased on3DVRTechnolop,y CHENXin,LIUWen—hai (1.MechanicalandPowerEngineeringCollege,HarbinScienceandTechnologyUniversity,Harbin,China; 2.MechanicalEngineeringCollege,HeilongjiangScienceandTechnologyInstitute,Harbin,Chin
第30卷第7期 煤 礦 機(jī) 械 Vo1．30No．7
2009年 7月 CoalMineMachinery Ju1．2009
口計(jì)算機(jī)應(yīng)用
SolidWorksAP1支持的羅茨鼓風(fēng)機(jī)葉輪參數(shù)化設(shè)計(jì)
與嚙合仿真
湯小紅 。陳麗麗
(1．中南林業(yè)科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，錦工；2．中南大學(xué) 交通運(yùn)輸工程學(xué)院，錦工)
差鋈零要含量堡：些孝 犁 式中，——基圓半徑；
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及使用壽命。隨著CAD技術(shù)的日益普及，葉輪的設(shè) 門古 土’
計(jì) 目前已開始在商用 CAD支持下進(jìn)行三維建模和 外擺線方程
CAD環(huán)境下，由計(jì)算機(jī) 自動(dòng)完成葉輪設(shè)計(jì)分析計(jì)
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高設(shè)三計(jì)簍效恩率與質(zhì)簍量嚙合過程動(dòng)態(tài)仿真，可大大提 —— ：
1 葉輪型線的描述與表達(dá) ——滾圓中心相對(duì)基圓中心的角位移，以
第3O卷第7期 SolidworksAP1支持的羅茨鼓風(fēng)機(jī)葉輪參數(shù)化設(shè)計(jì)與嚙合仿真——湯小紅，等 Vo1．30No．7
內(nèi)擺線方程為 好正確的裝配關(guān)系，并設(shè)置必要的配合參數(shù)。通過
{Yx【==：aacsoins(((tt+++~P00。)))一一+b6scin。(cctt+++~ooo。+++e))1)(3。)調(diào)用SolidworksAPI，使零部件的配合參數(shù)以一定的
時(shí)間間隔有規(guī)律的變化，就能實(shí)現(xiàn)其動(dòng)態(tài)仿真。主
其 中 要步驟如下：
口=R—r，其他符號(hào)的意義與外擺線相同。 (1)建立一個(gè)草圖平面，并在該草圖平面上繪
1．2 葉輪型線的表達(dá) 制漸開線、擺線、圓弧，生成端面草圖；
葉輪的型線由若干個(gè)圓周向均布的齒型曲線 (2)利用端面草圖進(jìn)行實(shí)體拉伸建立葉輪三維
構(gòu)成，在葉輪齒數(shù)確定的情況下，葉輪的型線可 由 模型，生成葉輪三維實(shí)體模型；
一 個(gè)齒的齒型曲線表示 。 (3)重復(fù)上述步驟，再生成一個(gè)同樣的葉輪實(shí)
2 基于SolidWorksAPI的葉輪參數(shù)化設(shè)計(jì)方法分析 體模型；
(1)SolidWorks及其參數(shù)化設(shè)計(jì) (4)將生成的兩葉輪實(shí)體在裝配體環(huán)境下進(jìn)行
SolidWorks是基于 Windows的主流三維特征造 配合，生成葉輪裝配體模型。
型軟件 ，已廣泛應(yīng)用于眾多工業(yè)領(lǐng)域 。為方便用戶 (5)在裝配體環(huán)境下，對(duì)兩葉輪進(jìn)行動(dòng)態(tài)嚙合
進(jìn)行二次開發(fā)，SolidWorks提供了豐富的API函數(shù)， 仿真，生成葉輪嚙合動(dòng)畫。
這些函數(shù)是 SolidWorks的OLE(對(duì)象的鏈接與嵌 3．2 主
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軟件版本：Solidworks2020（可編輯，包含參數(shù)）
文件大?。?.03MB（包含三維模型文件20個(gè)，下載積分 : 100）
本模型為羅茨風(fēng)機(jī)——容積式風(fēng)機(jī)建模，SOLIDWORKS18版本；羅茨風(fēng)機(jī)屬容積式風(fēng)機(jī)，葉輪端面、風(fēng)機(jī)前后端蓋。原理是利用兩個(gè)葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)來壓縮和輸送氣體的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。這種鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖增氧、污水處理曝氣、水泥輸送，更適用于低壓力場(chǎng)合的氣體輸送和加壓系統(tǒng)，也可用作真空泵等。
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本報(bào)記者 付燦華;參數(shù)化設(shè)計(jì)[N];中國建設(shè)報(bào);2010年
螺桿式鼓風(fēng)機(jī)是一種同時(shí)具備螺桿壓縮機(jī)與羅茨鼓風(fēng)機(jī)優(yōu)勢(shì)的新式鼓風(fēng)機(jī)，可平凡使用于產(chǎn)業(yè)界限多種氣體的運(yùn)送?？梢暬O(shè)計(jì)是一種新式的CAD設(shè)計(jì)方法，經(jīng)過開展螺桿式鼓風(fēng)機(jī)可視化設(shè)計(jì)研討，能夠大大升高設(shè)計(jì)品質(zhì)和運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。
論文在解析比擬羅茨鼓風(fēng)機(jī)和螺桿壓縮機(jī)各自特色的基本上，對(duì)螺桿式鼓風(fēng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、特色、勞動(dòng)道理作了認(rèn)真的形容，為論文的可視化設(shè)計(jì)技藝的研討作鋪墊。轉(zhuǎn)子的型線設(shè)計(jì)是螺桿式鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的核心。為了對(duì)轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì)送上評(píng)論憑據(jù)，論文對(duì)螺桿式轉(zhuǎn)子的平面嚙合道理、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和型線參數(shù)與轉(zhuǎn)子幾何參數(shù)之間的干系作了認(rèn)真形容。
在創(chuàng)立轉(zhuǎn)子端面型線數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本上，選用XML方法完成了轉(zhuǎn)子端面型線轉(zhuǎn)子的形容。對(duì)機(jī)殼的結(jié)構(gòu)特征和結(jié)構(gòu)參數(shù)實(shí)行了深遠(yuǎn)解析。
以VisualBasic和SolidWorksAPI為開發(fā)工具，開發(fā)軟件完成了轉(zhuǎn)子和機(jī)殼三維可視化模子的自動(dòng)生成。從而為轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子的嚙合校驗(yàn)、轉(zhuǎn)子與機(jī)體的切合校驗(yàn)送上了有用補(bǔ)臺(tái)。利用有限元技藝，能夠有用地解析機(jī)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。研討了利用SolidWorks有限元模塊COSMOSWorks實(shí)行有限元解析的步調(diào)和方法。在此基本上，對(duì)螺桿式鼓風(fēng)機(jī)機(jī)體實(shí)行了卻構(gòu)強(qiáng)度的可視化解析和校驗(yàn)。
在SolidWorks環(huán)境下利用配備款型技藝，創(chuàng)立螺桿式鼓風(fēng)機(jī)的三維配備可視化模子。提出了基于SolidWorks環(huán)境的三種動(dòng)態(tài)圖形仿真技藝計(jì)劃，利用COSMOSMotion圖形動(dòng)態(tài)仿真技藝，對(duì)轉(zhuǎn)子在機(jī)殼里面的嚙合實(shí)行了模仿，完成了里面轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)嚙合仿真。在SolidWorksAnimator的補(bǔ)臺(tái)下，氣象直觀地實(shí)行了螺桿式鼓風(fēng)機(jī)拆卸動(dòng)畫模仿。
密封型羅茨鼓風(fēng)機(jī) 羅茨鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī) 四川成鼓羅茨鼓風(fēng)機(jī)
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軟件版本：Solidworks2020（可編輯，包含參數(shù)）
文件大小：9.03MB（包含三維模型文件20個(gè)，下載積分 : 100）
本模型為羅茨風(fēng)機(jī)——容積式風(fēng)機(jī)建模，SOLIDWORKS18版本；羅茨風(fēng)機(jī)屬容積式風(fēng)機(jī)，葉輪端面、風(fēng)機(jī)前后端蓋。原理是利用兩個(gè)葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)來壓縮和輸送氣體的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。這種鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖增氧、污水處理曝氣、水泥輸送，更適用于低壓力場(chǎng)合的氣體輸送和加壓系統(tǒng)，也可用作真空泵等。
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