齿轮泵参数化设计方法研究与系统实现

论文摘要

参数化设计技术是实现企业快速设计的有效途径,当前主流的CAD软件也都实现了参数化功能。但是,由于通用的CAD软件注重功能的全面性,几乎涵盖了制造业的方方面面,而专业针对性差,并不能很好地满足企业实际设计的要求,参数化设计技术并未真正发挥出应有的效益。所以必须在通用CAD软件的基础上进行二次开发,实现其专业化、本地化。本文深入地研究了零件参数化设计方法,并提出了基于装配约束的零部件参数化设计方法,结合SolidWorks二次开发技术,开发了外啮合齿轮泵参数化设计系统。对齿轮泵的齿轮、传动轴、轴向间隙、花键等零部件进行了参数优化,以泵体的体积最小为目标函数,多零件约束为约束条件,建立了外啮合齿轮泵的基本参数优化设计数学模型,并运用遗传算法对模型进行求解。通过分析齿轮泵各个零部件的主要参数与次要参数之间的数学关系,建立了关联参数函数,并在此基础上创建了齿轮泵参数化特征模型:实现了零部件参数化的程序编制。创建了齿轮泵装配体和零部件的数据库,并利用ADO技术对数据库进行管理;实现了数据库中各参数信息的查询、输出、修改、删除和保存等操作。本系统通过完整的齿轮优化程序、参数化特征建模,大大缩短了齿轮泵的设计周期,降低了齿轮泵的研制成本,这对齿轮泵的研制有积极的帮助。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 齿轮泵的发展及其研究现状
• 1.2 CAD技术的发展概述
• 1.3 参数化设计的意义
• 1.4 课题研究背景及主要内容
• 第2章 齿轮泵零部件参数化设计方法研究
• 2.1 齿轮泵零件的参数化设计方法
• 2.1.1 零件参数确定原则
• 2.1.2 零件参数化特征建模
• 2.1.3 参数化零件库的建立
• 2.2 齿轮泵部件的参数化设计方法
• 2.2.1 零部件之间的关系
• 2.2.2 基于装配约束的部件参数化设计方法
• 2.3 本章小结
• 第3章 齿轮泵参数优化设计
• 3.1 齿轮泵齿轮基本参数的优化
• 3.2 齿轮泵传动轴的参数优化
• 3.2.1 轴参数的优化设计
• 3.2.2 花键参数的优化设计
• 3.3 齿轮泵轴向间隙的参数优化
• 3.4 齿轮泵整体结构的参数优化
• 3.5 遗传算法求解齿轮泵优化参数
• 3.6 仿真研究
• 3.7 本章小结
• 第4章 齿轮泵参数化设计系统开发
• 4.1 SolidWorks的二次开发
• 4.1.1 SolidWorks的二次开发方法
• 4.1.2 SolidWorks的二次开发工具
• 4.2 齿轮泵参数化设计系统的总体设计
• 4.3 齿轮泵参数化特征建模及参数化程序的编制
• 4.3.1 齿轮泵参数化特征模型的建立
• 4.3.2 参数化程序的编制
• 4.4 齿轮泵参数化设计系统的数据管理技术及实现
• 4.4.1 齿轮泵数据库中数据表格的设计
• 4.4.2 齿轮泵参数化设计系统数据管理的实现
• 4.5 基于装配约束的参数化设计方法在系统中的应用
• 4.6 本章小结
• 第5章 系统运行实例
• 5.1 系统运行方法
• 5.2 系统程序流程
• 5.3 系统运行实例
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 个人简历