液压零部件参数化绘图系统的研究

液压零部件参数化绘图系统的研究

江景涛[1]2001年在《液压零部件参数化绘图系统的研究》文中指出本文回顾了现代计算机辅助设计技术的发展历史,评述了各种主要参数化设计方法的特点和当前CAD技术的发展趋势,在对系统数据模型和实体表示进行分析的基础上,采用面向对象的设计方法,研制开发了液压零部件参数化系统—HSCAD2001。 论文按照软件工程思想,对HSCAD2001系统进行了合理的总体设计。在综合考虑零件图与装配图参数化特点的基础上,建立了基于复合嵌套链表的零件图与装配图统一的参数化数学模型,从而在一定程度上实现了零件图与装配图参数化一体化设计。 在基于特征的零件图参数化设计中,分析了液压零部件的图形特点,将其分解为基本特征图元,同时,将布尔运算引入到该系统中,利用AutoCAD内部提供的布尔运算命令及BOUNDARY命令将基本特征图元组合成复杂图形,使得只需修改特征图形上的参数,就可生成新的图形,提高了设计效率。 本文对基于AutoCAD组合命令的二维图形消隐方法中的轮廓搜索及“图块”中图形实体数据提取技术进行了改进,进而给出了由简单图形拼装生成复杂图形时的快速消隐方法,使其运行速度得到提高,在此基础上,给出此消隐技术在系列化产品装配图中的应用方法,并在液压支架装配图中实现。 根据AutoCAD图形的特点及AutoCAD中已有的功能提出将封闭的窗口定义成“面域(region)”参与裁剪运算,给出了面域的自动生成方法。并且将被裁图形实体分成开环实体和闭环实体分别进行处理,对开环实体,利用ObjectARX提供的实体求交函数实现了求交和排序同步完成;对闭环实体,提出组合使用“面域”的布尔操作实现窗口裁剪。 以上述技术为基础的参数化系统HSCAD2001提供了液压支架标准件与常用件参数化图库,具备了参数化装配图自动生成功能,可自动建立零件图与装配图之间的关联,从而实现了液压支架系列化产品成套图纸的快速设计与绘制。

邱承勋[2]2006年在《基于SolidWorks的外齿轮泵零部件参数化CAD系统开发》文中进行了进一步梳理随着信息时代和全球一体化进程的到来,我国的机械制造企业要想在激烈的市场竞争中生存和发展,就必须具备产品的快速开发、研制及创新能力。实践证明,叁维CAD技术对加速产品开发、提高产品质量、降低成本起着关键作用,是支持企业增强创新设计,提高市场竞争力的强有力手段。 外啮合齿轮泵以其结构简单、制造成本低、使用时工作可靠等许多优点在液压系统中得到了广泛采用。在叁维CAD设计软件中,SolidWorks以其强大的实体建模功能和优良的性价比成为各齿轮泵生产企业的首选。由于产品大多已实现了系列化,因此利用SolidWorks良好的二次开发性能,结合业已成熟的特征技术和参数化技术,开发实用、高效的参数化设计系统已成为各企业的迫切要求。 本文的目标是开发一个简单实用、功能完善的外啮合齿轮泵零部件参数化CAD系统,所做的工作主要体现在以下几个方面: (1) 深入研究了SolidWorks二次开发技术,其中包括二次开发的原理、方法、工具等各方面的核心技术。 (2) 系统介绍了叁维实体建模技术,并确立了基于特征的参数化设计技术为系统的设计思想。 (3) 利用Visual Basic6.0开发了外啮合齿轮泵零部件参数化CAD系统,详细介绍了系统开发的各方面内容。 (4) 综合采用尺寸驱动法和程序驱动法编制零部件的参数化设计程序,并结合数据库技术实现了对设计信息的管理。 本文的目的旨在对SolidWorks二次开发技术的实际应用做深入地研究与探讨,并对其它产品的专用CAD系统的研发提供借鉴与参考。

刘开[3]2003年在《机电产品计算机辅助设计平台的研究及应用》文中研究指明随着机械电子学的发展和机电一体化技术的推广,机械电子工程已经成为机械设计、微电子技术、计算机控制及信息技术相互交叉、渗透的学科,其应用已经遍及国民经济的各行各业。从发展趋势来看,必须用系统的观点走机电结合的道路,才能满足各种机电系统的性能设计和分析要求,研究和总结机械电子工程设计的规律和方法。计算机辅助设计是利用计算机硬件、软件系统和辅助设计人员进行工程和产品设计、修改、显示和图形输出的一种现代设计方法。本文提出基于计算机辅助设计的产品设计平台,也是顺应产品设计对现代设计方法的需求这一趋势。在总结机电产品一般性设计方法的基础上,应用模块化分解的办法,使产品设计过程在计算机上得到实现。本文的研究工作主要是针对于CAD作业方面。探讨在机电产品设计过程中,采用计算机现代设计方法,搭建计算机辅助设计平台系统的方法,从而提出计算机辅助平台模块化设计的一般性步骤。现代设计有很多种方法,本文只是对于计算机辅助设计平台进行了研究。本平台集成了机电产品设计中需要用到的一般性通用模块,对于特殊的设计,设计者可以对本平台进行改进和扩充。为了验证本文所述方法的正确性和直观性,对滚动轴承的设计应用本平台的方法和步骤,自行开发出一个集计算、选型与验算的设计平台。与传统设计方法相比较,本平台的研究和应用有较好的经济效益和社会效益,对机电产品计算机辅助设计平台的研究理论和方法提供了一般性的步骤,对同类产品设计平台的设计工作有一定的促进作用。

吴韶建[4]2011年在《叉车转向系统CAD技术研究》文中研究表明本论文针对目前我国叉车行业在CAD领域设计制造等方面存在的不足,以叉车转向系统为研究对象,以CAD为研究核心,以面向对象为设计思想,对叉车转向系统进行深入研究,实现计算机辅助设计。通过对叉车转向系统CAD软件各个部分功能及其特点的分析,将该软件系统分为以下几个部分:总框架的构建及软件集成、可视化设计、优化设计、二维参数化绘图、变量化叁维建模、自动化文档等。具体工作如下:1.将可视化思想引入到叉车转向系统CAD软件中,采用数据可视化技术,充分发挥Visual C++这一可视化开发平台的作用,进行叉车转向系统CAD软件开发,主要包括叉车转向系统总体可视化设计、转向机构可视化设计、转向液压系统可视化设计和转向桥可视化设计。2.用网格法对转向机构进行优化,提取优化样本,利用优化样本训练BP神经网络,探索出样本的内在规律,求得其输入输出的映射关系。利用该映射关系,对转向机构各个参数进行优化,以获取最佳的机构尺寸组合,尽量达到最优的效果。3.将可视化设计中求得的叉车转向桥结构参数尺寸通过中间数据文件传递给参数化绘图模块,通过绘图函数生成的AutoCAD绘图命令,以SCR(脚本文件)的格式保存起来,调用AutoCAD图形支撑软件,读取SCR文件的绘图命令,生成叉车转向桥的二维图纸。4.运用面向对象的参数化特征造型方法,结合Windows的COM技术和Solidworks自身具有的强大的二次开发接口,对Solidworks进行二次开发,使其具备变量化叁维建模的能力,并将其应用到叉车转向系统的参数化设计中,读取可视化设计或优化设计传递来的数据,自动建立转向液压缸、转向桥等实体模型并进行装配。5.利用Visual C++的文件输入与文件输出技术,实现了参数化生成设计计算书的目的,计算书的书写格式保持不变,其中的设计参数随设计结果的改变而及时更新。基于面向对象技术的叉车转向系统CAD软件结合面向对象技术、可视化设计和参数化设计的思想,充分利用各种相关技术,对叉车转向系统的机构和结构进行设计计算,可以方便设计人员设计,缩短设计周期,提高工作效率。

张文汉[5]2008年在《液压缸计算机辅助设计系统的开发和研究》文中进行了进一步梳理随着机械工业的发展,在现代机械工程中,对直线运动的实施要求越来越多。与传统的机械构件传动及电力传动相比液压传动技术在这方面有着得天独厚的优‘势。液压缸是液压系统中最常用、最典型的执行部件,可以通过简单的结构实现工作装置的直线运动。如果能够准确、高效的设计出符合用户要求的液压缸就会在一定程度上提高机器的开发效率,进而增强产品的行业竞争力。近年来,计算机辅助设计技术已经广泛地应用在机械、电子、航天、化工、建筑等行业,成为提高企业的设计效率、优化设计方案以及加强设计标准化的有力工具。但是设计是人的创造力与环境条件交互作用的一种智能行为,传统的CAD技术无法在产品开发的全过程中提供有效的计算机支持。为了从真正意义上提高专业领域的设计效率,就必须把具有知识处理功能的智能系统融入到传统的CAD技术当中。本论文基于这些问题提出了液压缸智能计算机辅助设计系统的开发和研究。研究的内容主要包括叁部分:液压缸的设计理论、参数化的设计系统及智能设计思想的研究。(1)液压缸的设计理论。液压缸作为一种液压传动中最常用的执行部件,在系统的工作中起着重要的作用。液压缸的设计周期和工作性能直接影响到整机的设计周期和工作性能。本论文主要研究了液压缸的功能、特性和基本概况,分析了液压缸在各种典型运动机构中的不同工作要求。研究了翻转犁专用液压缸主要参数的设计方法和主要零部件的功能和结构。为参数化设计中液压缸零部件主要参数的提炼奠定了理论基础。(2)参数化的设计系统。本论文采用计算机辅助智能设计技术对液压缸及其零部件进行了研究。基于Windows操作系统的可视化开发技术,以Pro/Engineer为平台,以Visual Basic语言为开发工具,融合液压缸二维参数化设计技术、叁维参数化造型技术、计算机图形技术等开发了液压缸智能计算机辅助设计系统软件。使用该软件,用户只需输入关键的参数就可以在很短的时间里设计出一套性能优良的液压缸,大大提高了设计效率,减轻了设计人员的劳动强度。(3)智能设计思想的研究。为了有效的在液压缸的参数化设计过程中融入专业领域的知识处理功能,为了贯彻国家设计标准,本论文进行了智能工程思想在液压缸的计算机辅助设计中的应用研究。本论文围绕液压缸估算—设计—校核的整个设计过程,详细的探讨了智能设计思想在液压缸辅助设计中的应用研究。着重分析了液压缸设计过程中参数的智能选取及配置、参数设计的智能向导及二维零件图的自动生成及尺寸的自动变更等功能。将系统知识库中的专家的知识和经验具体的应用到每一次设计当中,并通过示例说明了智能思想在液压缸整个设计过程中的重要作用。本论文所研究和开发的液压缸计算机辅助设计系统严格按照软件工程学的先进设计思路,对整个系统进行了详细的流程分析和功能模块划分。将智能工程、计算机辅助设计及参数化设计方法等先进技术融合在一起,实现了机械产品设计流程的智能性和自反馈。从真正意义上提高了液压缸的开发效率,降低了开发成本,减轻了设计人员的工作强度。

颜昌亚[6]2002年在《焊接结构组合机架液压机本体的CAD/CAE研究》文中研究说明本文根据液压机设计领域专家提出的知识和技术资料,以微型机为硬件平台、AutoCADR14为运行软件平台、以专家系统为支持、以先进的液压机设计理论和方法为手段、以现代软件工程方法为指导,在软件商业化的原则下,以面向对象的程序设计方法开发了液压机本体CAD系统软件。 液压机本体CAD系统包括本体设计专家系统、本体结构离散优化模块和本体参数化绘图的ObjectARX应用程序模块。其中液压机本体设计专家系统在YYJES1.0的基础上,完善了数据库和知识库,并采用了更为方便的基于规则式的知识表示方式,使推理机的推理功能更为强大、人机接口更智能直观。本体结构离散优化模块采用了工程领域常用的拟离散优化方法,将本体的叁维复杂结构离散优化问题转化为线性规划问题,并调用ANSYS软件进行结构有限元分析,利用单纯形法优化求解,并在混合空间内对解进行可行性调整,然后利用方向差商法在连续最优解的基础上形成离散最优解。实践证明这是解决叁维板系结构优化问题的较为简单有效的方法。参数化绘图模块是以Visual C++6.0和ObjectARX为开发环境,利用MFC的Windows界面开发技术和数据库操作技术,结合AutoCAD R14软件平台开发出来的, 具有模块化强、界面美观、操作方便、运行速度快的优点。用户可以根据自己的需要,在输入主要设计参数后,进行优化计算,结合专家系统确定全部结构参数,进而绘出压机外观图,及绝大部分零件图。可较精确地计算重量,打印规范的报价书。使液压机的设计周期大大缩短。

赵烨[7]2015年在《通用的中小型立式液压泵站的参数化设计研究》文中研究表明流体传动与控制是目前机械研究的一大项,它的应用涵盖到工、农、医、教和国防等各个领域,而液压传动技术因为其具有传递功率重量比大、惯性小、布局、结构紧凑、运行平稳、易完成复杂动作等特点,已发展成为流体传动与控制研究的重心,其技术水平的高低是衡量一个国家工业发展是否成熟的一个重要参考。这就涉及到液压系统的设计,液压系统有一套严谨的、合理的设计方法,其中液压泵站的设计是液压系统设计的基础,只有满足设备的工况需求,提供液压系统足够、稳定的动力,才能有基础构建一套性能良好的液压系统。随着时代的发展,利用叁维软件绘制模型,代替原有的二维模型建立已渐渐成为主流,而液压系统的标准化、通用化、系列化设计也会发展到新的层次,利用参数化、智能化去设计产品能更方便更快捷的研发设计。就目前形势而言,许多专家、学者或者老师、同学通过各种叁维模型设计软件、编程语言、数据存储管理等软件对一些设备、系统进行二次开发设计,使产品设计更趋于人性化、合理化、简洁化,但总结起来,依旧缺乏一种通用的,应用于中小型液压泵站的参数化设计软件。所以有必要对这种通用的立式中小型液压泵站进行分析,对液压泵站的参数化建模和整体自动装配等进行深入研究。本论文的主要内容及做的相应工作有:(1)论述本课题的研究目的和研究意义,对本课题相关的液压泵站参数化设计、智能装配等技术的研究现状以及应用进行综合分析。(2)总结Solid Works二次开发方法,并对二次开发涉及的叁维绘图软件,编程语言、数据库技术以及Solid Works API函数的应用进行综合描述。(3)对液压泵站的工作原理以及结构分类进行阐述,并对液压泵站的零部件的参数化设计进行讨论,包括通用零件、非标准零件的参数化设计方法以及流程,并提供其核心编程代码。(4)将液压泵站划分为叁大模块,以一个模块为例,对液压泵站的自动装配进行研究,并得出应用研究实例。通过实验测试,证明本软件已满足要求,能快速、便捷的参数化生成液压泵站叁维模型。

吴亮[8]2016年在《钻井泵液力端的参数化设计与分析》文中研究表明钻井泵是钻机的核心机械,是石油开采所需的重要设备,它的性能和使用寿命直接影响着石油开采的效率,液力端又是钻井泵的两大结构部件之一,因此对钻井泵液力端的设计研究已经成为钻井泵研究的一项重要内容。钻井泵液力端的传统设计方法不仅存在着设计周期长、效率低和质量差等缺点,而且还耗费工程人员大量的时间和精力,因此有必要研发一种新方法,在保证其设计质量的基础上,方便、快捷、高效的完成其设计。首先,在对钻井泵理论研究的基础上,参考国内外先进的设计方法,结合钻井泵生产厂家的设计制造经验,以叁缸单作用钻井活塞泵为研究对象,利用SolidWorks二次开发技术,开发出一套钻井泵液力端参数化设计系统。该系统能够实现零部件的理论计算、理论校核、叁维模型的绘制、二维工程图的出图以及对数据处理等功能,此系统依靠数据库的存储与调用功能,既能够独立完成单个零件的设计,也能够实现对整个系统的设计;人机交互的人性化界面能够让用户轻松的完成对钻井泵液力端的设计。其次,采用Fluent流体分析软件,对阀隙流场进行流体分析,从得到的速度云图及流线分布图中,分析总结出流体运动规律,通过对结果的分析研究,找出阀隙间最大流速的位置,并分析造成泵阀失效的主要原因,给出合理的建议措施,延长易损件泵阀的使用寿命;采用Matlab软件对泵阀的运动特性进行分析,得到不同曲柄转角对应泵阀的升程与速度曲线图,给阀隙流场的流体分析提供了一定的理论依据。最后,依据钻井泵液力端参数化设计系统绘制的叁维模型,采用有限元分析软件ANSYS,在20MPa的工作压力下对钻井泵液力端的叁个重要零件泵头、泵阀及阀座进行强度和刚度分析,验证其可靠性,通过分析得到的应力云图与位移云图,找出各个零部件结构的危险位置,分析危险点产生的原因,并给出合理性的改进建议。

李懿[9]2008年在《乳化液泵虚拟样机仿真技术应用研究》文中研究指明随着我国矿井由普通综采机械化生产向高产高效集约化生产过渡,对综采工作面的生产率提出了更高的要求。充分发挥综采设备生产能力是提高综采工作面生产率的关键,而在目前情况下,液压支架支护速度与电牵引采煤机牵引速度不相匹配已严重制约了采煤机生产能力的发挥。乳化液泵站作为液压支架的动力源,其供液压力与供液流量对提高液压支架的支护速度有着很大的影响,所以需要为乳化液泵站研制高压、大流量乳化液泵以满足综采工作面快速移架的要求。高压、大流量乳化液泵的研制如单纯运用传统的物理实验法,费工费时,设计成本较高,变更参数、条件困难,有时甚至无法实现。并且乳化液泵的某些构件的弹性变形存在非线性惯性耦合,液压系统又大量存在非线性环节,因此若采用通常的理论分析法,其结果往往与实际相差甚远。虚拟样机技术的发展为这类非线性复杂系统进行精确的仿真研究提供了可能性。本文首先利用叁维CAD软件Pro/E建立了RB315/31.5型乳化液泵的叁维模型。并针对传统方法设计出的乳化液泵曲轴存在不平衡量,引起泵的振动和噪声加大,严重地影响其运转性能,同时还会加快轴承等零部件的磨损,从而降低发动机使用寿命。对曲轴的曲柄结构提出新的设计思想,再利用Pro/E软件的行为建模技术对曲轴尺寸参数进行了优化。从而保证了新设计的曲轴质心在其的旋转轴上,且曲轴在满足结构和强度要求的情况下体积最小。利用虚拟样机技术集成化的特点,结合Pro/E中的叁维模型,以多体系统动力分析仿真软件ADAMS为核心,建立了RB315/31.5型乳化液泵的虚拟样机,并对RB315/31.5型乳化液泵的主要零部件的运动特性和受力特性进行了分析。因为乳化液泵某些部件存在着显着的柔性,其弹性变形对系统整体运动的影响已不能忽略,因此为了进一步更真实的研究RB315/31.5型乳化液泵的动力学特性,使设计者对乳化液泵内部的特性了解更深入、使设计有更为可靠的依据,本文结合有限元分析软件ANSYS对乳化液泵的曲轴、连杆、柱塞等主要零部件进行了柔性化处理,从而实现了ADAMS和ANSYS的结合,使得动力学仿真和有限元分析联合起来,创建了RB315/31.5型乳化液泵的刚柔耦合动力学模型。解决了乳化液泵多体系统刚柔耦合动力分析与仿真。并对其运动特性和受力特性进行了有限元分析。

丁峻宏[10]2002年在《基于专家系统和特征参数化的压力容器壳体CAD》文中提出大型石化压力容器包括反应容器、分离容器等四个种类,是石化产业规模大型化的产物。大型石化压力容器的设计是一项比较复杂的机械产品设计工作,保证设计质量、缩短设计周期和提高设计效率,对其具有重要的意义。 本文以大型石化压力容器为产品对象,运用先进的设计方法,为中国第一重型机械集团公司大连设计院开发出了一套基于专家系统的压力容器壳体CAD应用软件。软件具有二维参数化设计与绘图以及快速叁维自动造型功能。 软件开发运用了软件工程的思想,采用了基于生命周期法的开发模型,面向对象的分析设计技术以及DAO数据库开发技术。软件的设计和绘图平台为AutoCAD 2000,开发环境为结合ObjectARX 2000 SDK的Visual C++6.0。 压力容器壳体CAD系统由壳体设计专家系统、参数化绘图部分和数据库管理系统组成,可以分为初始化、零件设计、部件装配、工具和实体造型等五个模块。 软件在二维设计的基础上,开发了壳体叁维实体自动造型功能,实现了产品模型二维向叁维的转换和CAD与CAE软件间实体模型的传递。

参考文献:

[1]. 液压零部件参数化绘图系统的研究[D]. 江景涛. 中国农业大学. 2001

[2]. 基于SolidWorks的外齿轮泵零部件参数化CAD系统开发[D]. 邱承勋. 南京林业大学. 2006

[3]. 机电产品计算机辅助设计平台的研究及应用[D]. 刘开. 重庆大学. 2003

[4]. 叉车转向系统CAD技术研究[D]. 吴韶建. 太原科技大学. 2011

[5]. 液压缸计算机辅助设计系统的开发和研究[D]. 张文汉. 东北大学. 2008

[6]. 焊接结构组合机架液压机本体的CAD/CAE研究[D]. 颜昌亚. 燕山大学. 2002

[7]. 通用的中小型立式液压泵站的参数化设计研究[D]. 赵烨. 郑州大学. 2015

[8]. 钻井泵液力端的参数化设计与分析[D]. 吴亮. 安徽理工大学. 2016

[9]. 乳化液泵虚拟样机仿真技术应用研究[D]. 李懿. 太原理工大学. 2008

[10]. 基于专家系统和特征参数化的压力容器壳体CAD[D]. 丁峻宏. 燕山大学. 2002

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液压零部件参数化绘图系统的研究
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