【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (1) 課題以爐頂放散閥為設(shè)計(jì)對(duì)象，利用通用三維 CAD 軟件 UG NX 完成產(chǎn)品三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析仿真； (2) 主要技術(shù)指標(biāo)為： 公稱通徑 DN250、 DN300，公稱壓力 ， 煤氣、煙氣等氣體 介質(zhì) ， 工作溫度 ≤250℃ ，驅(qū)動(dòng)方式為電動(dòng)驅(qū)動(dòng)。 設(shè)計(jì)要求： (1) 學(xué)習(xí)和了解爐頂放散閥的總體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、設(shè)計(jì)流程及相關(guān)領(lǐng)域設(shè)計(jì)知識(shí)，并重點(diǎn)研究分析其開啟和閉合原理。 (2) 熟練掌握所采用通用三維 CAD 軟件的零件造型和裝配造型功能，學(xué)習(xí)并掌握相關(guān)分析仿真功能。 (3) 依據(jù)閥門產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范和相關(guān)設(shè)計(jì)資料，完成必要的設(shè)計(jì)計(jì)算，確定產(chǎn)品零、部件構(gòu)成層次劃分。 (4) 完成產(chǎn)品三維零件造型設(shè)計(jì)，構(gòu)建產(chǎn)品總裝配模型及相關(guān)部件裝配模型，生成裝配模型的爆炸視圖，并完成附帶三維模型的相關(guān)二維工程圖。 (5) 利用相關(guān)裝配模型進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真和干涉檢查，裝配過程仿真；針對(duì)關(guān)鍵零部件嘗試進(jìn)行相關(guān)受力分析，驗(yàn)證 產(chǎn)品性能特點(diǎn)。 工作要求： (1) 通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，撰寫開題報(bào)告，包括 20xx 字左右的文獻(xiàn)綜述，以及畢業(yè)設(shè)計(jì)解決的問題和擬采用的研究方法與途徑； (2) 完成與本課題相關(guān)的 3000 單詞以上的英文資料翻譯； (3) 完成 DN250、 DN300 爐頂放散閥的三維模型構(gòu)建，并生成附帶三維模型的相關(guān)二維設(shè)計(jì)圖紙。 爐頂放散閥門結(jié)構(gòu)構(gòu)成分析 有配重爐頂放散閥主要由下法蘭、閥體、閥座、閥蓋、拉桿 、平墊圈、彈墊、螺栓、螺母、 鉚釘、連桿、擋鐵、墊片、重錘、彈簧墊圈、開槽螺母、拉桿、軸、銷軸、開口本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 9 頁(yè) 共 40 頁(yè) 銷、六角頭螺栓、六角螺母、擋蓋、頭 部帶孔螺栓、鋼絲、鍵、軸套、索具卸扣、軸座、開口銷 等。其中閥體是有配重爐頂放散閥最主要的支撐部件。 圖 21 閥體 圖 22 閥體部件一 圖 23 閥體部件二 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 10 頁(yè) 共 40 頁(yè) 實(shí)現(xiàn)方案 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是基于 UG 環(huán)境下的爐頂放 散閥的三維設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真。因此，爐頂放散閥的三維設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真是通過 UG 這個(gè)軟件實(shí)現(xiàn)的。 UG 是個(gè)功能強(qiáng)大的軟件，首先介紹 UG 軟件的各項(xiàng)功能。 參數(shù)化設(shè)計(jì)方法 (1) 電子表格法 電子表格法是在設(shè)計(jì) 的 過程中利用參數(shù)描述零件拓?fù)?的 關(guān)系 ， 在系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)零件的尺 寸 的驅(qū)動(dòng)。因 關(guān)系到表格之 應(yīng)用 ， 故形象地稱之為電子表格 方 法。它是通過 UG 的集成 思想 來 實(shí)現(xiàn)對(duì) 生成零件的調(diào)用 的 ， 是 UG 現(xiàn)有造型工具的簡(jiǎn)單 的 應(yīng)用 。 (2) 程序控制表達(dá)式法 程序控制 的表達(dá)式法的幾何信息和拓?fù)潢P(guān)系包含在已生成的 子零件 表達(dá)式 之中。它的參數(shù)思想 和電子表格法是一致的。但 是 它是針對(duì)這些表達(dá)式編寫程序代碼 ， 通過人機(jī)交互 技術(shù) 控制表達(dá)式 從而來 實(shí)現(xiàn)尺寸驅(qū)動(dòng) ， 在系統(tǒng)運(yùn)行 的 過程中動(dòng)態(tài) 地 生成用戶需要零件。 其中 ， 圖形 部分任務(wù)是 子零件的設(shè)計(jì) ， 方法和電子表格法相同 。 系統(tǒng)總控 部分 也就是系統(tǒng)運(yùn)行管理 部分 ， 它負(fù)責(zé)其下屬的兩個(gè) 部分 就是 圖形 部分 和程序設(shè)計(jì) 部分的調(diào)用。程序設(shè)計(jì) 部分 列 兩個(gè)接口 ： 界面接口和應(yīng)用程序接口。界面接口通過 UG 提供的 部分 完成應(yīng)用程序的框架建設(shè)。應(yīng)用程序接口則是程序設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。 ODBC即開放式數(shù)據(jù)庫(kù)互連技術(shù) ， 它 核心是一組標(biāo)準(zhǔn) SQL語句 ， 它以頭文件 形式集成到生成的 C語言程序中 ， 完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的添加、修改、 等操作 ； UG的應(yīng)用程序接口 ， 它由 20xx 多個(gè)函數(shù)組成 ， 涵蓋了 CAD、 CAM 等領(lǐng)域 ， 通過函數(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的人機(jī)交互功能。設(shè)計(jì)特點(diǎn)：這種參數(shù)化設(shè)計(jì)方法將 UG的命令和程序設(shè)計(jì)方法很好地結(jié) 合在一起 ， 用盡量少的變量控制 ， 實(shí)現(xiàn)了快速、準(zhǔn)確的圖形設(shè)計(jì) ； 但由于這種方法是在系統(tǒng)運(yùn)行過程中動(dòng)態(tài)生成零件 ， 因此系統(tǒng)運(yùn)行速度慢。 (3) 程序設(shè)計(jì)法 程序設(shè)計(jì) 法 部分 劃分比較簡(jiǎn)單。它 頂層就是程序設(shè)計(jì) 部分 ， 包括界面接口和應(yīng)用程序接口兩個(gè)分支 部分 。它將零件設(shè)計(jì) 部分 集成到應(yīng)用程序接口中。除了利用界面接口提供程序代 框架外 ， 其他如造型等工作均由開發(fā)者提供 程序來實(shí)現(xiàn)。程序設(shè)計(jì) 流程：程序計(jì)法的程序代碼和具體零件相關(guān)。由于不同種類、不同系列 零件設(shè)計(jì)方法不同 ， 所以一組程序代碼最多只能設(shè)計(jì)一個(gè)系列的零件。設(shè)計(jì)特點(diǎn)：程序 設(shè)計(jì)法參數(shù)化設(shè)計(jì)從根本上解決了前兩種方法依賴于數(shù)據(jù)庫(kù)的缺陷。而且 ， 只要零件設(shè)計(jì)方法正確 ， 它就可以精確地設(shè)計(jì)出用戶想要的零件 ， 因此它具有穩(wěn)定可靠的特性 ， 尤其適用于形狀復(fù)雜零件。但是由于它把設(shè)計(jì)工作轉(zhuǎn)化到程序開發(fā)上來 ， 因此存在工作量大、編譯困難 缺點(diǎn) 。 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 11 頁(yè) 共 40 頁(yè) 結(jié)合面向?qū)ο蠹夹g(shù)和特征技術(shù) ，對(duì)面向特征繼承特征分類方法、特征重構(gòu)技術(shù) 基本算法進(jìn)行了研究 ， 并以此為基礎(chǔ) ， 在 UG環(huán)境下利用函數(shù) ， 實(shí)現(xiàn)了凸臺(tái)類、腔孔類、溝槽類、倒角類等特征的繼承和重構(gòu)算法 ， 并將其成功地運(yùn)用到手機(jī)下蓋的造型概念設(shè)計(jì)中。目 前，該產(chǎn)品開發(fā)主要采用串行設(shè)計(jì)方法，以傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)為主，設(shè)計(jì)主要依賴，這就導(dǎo)致出現(xiàn)設(shè)計(jì)開發(fā)周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)更改困難、設(shè)計(jì)信息傳遞困難、重復(fù)設(shè)計(jì)等問題。針對(duì)這些問題，本論文提出在現(xiàn)代設(shè)計(jì)的框架下，用三維設(shè)計(jì)替代原有的二維設(shè)計(jì)，以三維數(shù)字化模型替代原來的二維模型，并用并行設(shè)計(jì)方法，基于 UG的產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)來進(jìn)行新產(chǎn)品的開發(fā)。 UG提供了解決了大型產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)更改控制問題的方案，是面向產(chǎn)品級(jí)的并行工程技術(shù)。參數(shù)化建模只允許在一單個(gè)零件內(nèi)建立特征間相關(guān)的關(guān)系，而 UG是一種能實(shí)現(xiàn)相關(guān)部件間建模的技術(shù)，但二者并不矛盾。 局部的部件間建模可以實(shí)現(xiàn)同一裝配體內(nèi)不同部件之間相互關(guān)聯(lián)，以便實(shí)現(xiàn)相關(guān)部件的自動(dòng)更改，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的連續(xù)性。自頂向下產(chǎn)品建模則是 UG的指導(dǎo)思想，它是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品級(jí)并行工程技術(shù)的關(guān)鍵。系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)方法則是上述各種技術(shù)的綜合應(yīng)用，體現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念，是 UG的精髓。 本論文從解決堆垛機(jī)的設(shè)計(jì)方法出發(fā)，提出面向產(chǎn)品級(jí)的并行設(shè)計(jì)解決方案，側(cè)重從方法學(xué)上解決問題，同時(shí)具有一定的普遍適用性。 運(yùn)動(dòng)仿真 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展 ， CAD已經(jīng)廣泛應(yīng)用于零件設(shè)計(jì)和制造中 ， 但一般的CAD軟件都具有 很 廣 的 通用性 ， 很難 滿足各類具體產(chǎn)品設(shè)計(jì) 需要 ， 所以以通用 CAD軟件作 為基礎(chǔ) ， 根據(jù)本單位 實(shí)際 ， 進(jìn)行不同程度 二次開發(fā)成為產(chǎn)品現(xiàn)代設(shè)計(jì)的 最 重要 的 內(nèi)容。齒輪作為各種機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備中 重要 的 裝置 ， 具有傳動(dòng)平穩(wěn) ， 承載能力強(qiáng)等 等 優(yōu)點(diǎn) ， 有著廣泛的應(yīng)用前景。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ， 設(shè)計(jì)計(jì)算困難 ， 為了提高設(shè)計(jì) 的 效率 ， 增加競(jìng)爭(zhēng) 的 優(yōu)勢(shì) ， 實(shí)現(xiàn)齒輪的三維參數(shù)化精確建模顯得 及其 重要。首先 ， 以功能強(qiáng)大的三維軟件 UG為開發(fā)平臺(tái) ， 深入掌握 UG二次開發(fā) 技術(shù) ， 選用 UG和 UG二次開發(fā) 的 工具 ， 實(shí)現(xiàn)了直齒齒輪、斜齒 齒輪和直齒錐齒輪的三維參數(shù) 造型。其次 ， 利用 UG技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技 術(shù)開發(fā)設(shè)計(jì)了齒輪信息數(shù)據(jù)庫(kù) ， 可以有效的管理小組成員間 的 共享數(shù)據(jù) ， 使工作者方便 地 查詢齒輪的名稱、 技術(shù)要求 、 材料、和設(shè)計(jì)者等信息 ， 達(dá)到協(xié)同合作、提 高設(shè)計(jì)效率的目 。最后 ， 采用 UG對(duì)所設(shè)計(jì) 齒輪進(jìn)行了嚙合運(yùn)動(dòng)分析 ， 進(jìn)一步驗(yàn)證了漸開線的正確性 ， 而且提供了一種進(jìn)行干涉分析 ， 跟蹤齒輪運(yùn)動(dòng)軌跡 ， 分析齒輪傳動(dòng)的速度、加速度和力的一種 方法 3 爐頂放散閥門三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 12 頁(yè) 共 40 頁(yè) 如前文爐頂放散閥結(jié)構(gòu)所述，爐頂放散閥 主要由下法蘭、閥體、閥座、閥蓋、拉桿 、平墊圈、彈墊、螺栓、螺母、 鉚釘、連桿、擋鐵、墊