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1、湖南大学机械测绘与工程软件课程设计说明书 课题名称： 三元转子泵 专业班级： 10级机自06班 学生姓名： 指导教师： 黄星梅 叶南海 课题工作时间： 7月1日至7月14日 目录 1、对机件进行原理分析及测绘3 1.1对所选机件的运动及原理进行分析3 1.2对所选机件进行测绘5 2、对机件进行UG建模14 3、对机件进行进行CAD绘图及参数化设计 17 4、小结 33 5、参考文献35 6、心得体会36 前言 机械测绘与工程软件课程设计是高等综合学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与测绘的训练，是本课程的一个重要实践环节。是培养学生对机械产品进行测绘，及应用计算机对工程实际中
2、各种机构进行分析和设计能力的一门课程。其基本目的在于：（）进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。（）使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。（）使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。（）通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。（5）培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立思考与分析问题能力和创新能力。 机械测绘与工程软件课程设计的任务是对机械的主体进行测绘及分析它的设计原理，并运用计算机对工程实际中各种机构进行分析。它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。其
3、目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括计算、分析，计算机辅助绘制、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。第一章 课程设计原理分析及测绘1.1对所选机件的运动及原理进行分析转子泵是一种中压单作用定量叶片的泵，转子两侧的管螺纹与油管相连，它们分别是进油口和出油口。当电机通过齿轮带动转轴旋转时，转子巢中的小滑块由于偏心作用与大滑块形成空腔在转向进油口是逐渐变大，完成吸油过程。转过吸油口后空腔又逐渐变小，完成压油过程。转子泵前端装有填料，通过压盖与压盖
4、螺母压紧，防止油沿轴渗出。泵体后端接有密封圈，防止油从后端盖渗出。 1.2对所选机件进行测绘 在本次课程设计中我组主要用到的测量工具有游标卡尺，钢尺、卡规等，测量工具及方式如下图所示用游标卡尺测直径测 量 螺 距用内、外卡钳测壁厚用直尺测深度、壁厚 测 量 圆 弧 一.工件尺寸测量时还应注意以下几点：1测绘前拆卸零件要细心，不要损坏零件，而且要认真清洗，妥善保管2对原损坏的零件，要尽量使其恢复原形，以便于观察形状和测量尺寸3对已损坏了的工作表面，测量时要给予恰当估计，必要时，应测量与其配合的零件4重要表面的基本尺寸、尺寸公差、形位公差和表面粗糙度，以及零件上一些标准结构的形状和尺寸，应查阅资料
5、或与技术人员共同研究决定5零件表面有时有各种缺陷，如铸件上的砂眼、缩孔、加工表面的疵点、刀痕等，不应画在纸上。二.通过运用测量工具测绘出测量出工件的基本尺寸，然后徒手画零件草图在绘制草图时应注意以下几点：（1）确定绘图比例并定位布局 根据零件大小、视图数量、现有图纸大小，确定适当的比例。粗略确定 各视图应占的图纸面积，在图纸上作出主要视图的作图基准线，中心线。注意留出标注尺寸和画其它补充视图的地方。（2）详细画出零件内、外结构和形状，检查、加深有关图线。 注意各部分结构之间的比例应协调。（3）将应该标注的尺寸的尺寸界线、尺寸线全部画出，然后集中测量、注写各个尺寸。尺寸的真实大小只是在画完尺寸线
6、后，再用工具测量，得出数据，填到 草图上去。 注意不要遗漏、重复或注错尺寸。（4）注写技术要求,确定零件的材料、及热处理等要求。（5）最后检查、修改全图并填写标题栏，完成草图。 特别注意的是零件草图包含了零件图的所有内容完成零件的基本尺寸测量后根据我组所要绘制零件基本尺寸查找资料寻找零件配合公差,表面粗糙度,形位公差等.配合公差查找资料如图所示: 得出所要查找结果（示例）:1.转子和偏心转块配合的E面、与动力拨轴配合的两侧面都选取的是H6/g5.2.与偏心转块配合处的配合尺寸36，因为是基孔制，下偏差为0，上偏差为+0.016.3.与之配合的偏心转块上偏差为-0.009，下偏差为-0.020.
7、 表面粗糙度查找资料如图所示（示例）:因为转子和其余零件的配合运动比较复杂，高速转动和相对滑动中，有很大的摩擦，且整个运动类似于离合器，故查公差与配合实用手册P358页相关表格可知，表面粗糙度为0.81.6。由于对后表面的配合要求不高，故只选择1.6的粗糙度，而其余面在考虑便于加工的情况下均选择0.8。且其余与转子相配合的表面也选择相应的粗糙度，以防粗糙度不同而增大磨损，从而影响配合精度。 形位公差查找资料如图所示:因为偏心需要在转子内滑动,故需要平面度要求为保证不与配流盘相碰,需要有对称度要求下面是我们小组所绘的草图的示例:(例)（1） 元子泵的机件结构简图（2）泵体（3）转子轴 （4）衬套
8、 第二章 对机构进行UG建模在UG建模时需要注意一下几点:1. 做好文件保存管理： 人以群分，物以类聚。长期从事UG制图的人一定不想花大工夫很浪费时间去找几个月以前的文件。所以在企事业单位中对数据备份（CD-R或磁带），应做好管理。时常整理下文件，将文件分门别类的保存好，将会提高我们绘图的效率，更重要的是这也是一种很好的做事习惯。 2、文件命名规则： 使用UG时也需要有一定的规范（当然是应根据需要来制定）。首先是文件命名须有规律，如主数模可以用零件号命名如XXXXXX.prt而其他的文件应加上前缀或后缀如用于提供图纸的文件可加-dwg，修改的数模也须加上前缀或后缀如加-a。如果主模型离开原部门
9、到其他部门，也应加上前缀或后缀如到工艺部门可以加-prc。如果违反规定命名文件对个人用户来说应做好记录，在企事业单位中则应向上级报告备案。 3、层： 就层而言，我个人认为应尽量少使用层，就经验来看，过多地使用层可能会破坏文件。 一般可将不在需要的参考放置在一层中如256。使用类别（Layer Category）将易于组织好你的零件和装配件，并且易于分别出各个层有些什么。类别名中间不可有空格，可长到30个字母，可包含字母和特殊符号：，.，和_。 4坐标系： 坐标系的规则应当简单一些：在最后完成的产品中只使用一次的应按绝对坐标建 立模型，如将被多次应用则按自身的装配定位点为原点建立模型。零件相对A
10、CS原点位置是由其整体形状和应用方法决定的，一般是将过ACS原点的XY平面作为零件的配面 平面垂直于配合面。 例如：如果是个螺栓，X-Y平面是螺栓头部的基面，Z轴指向螺纹线末端。 如果是个支架，X-Y平面是支架的基面，Z轴指向支架体。 补充方法：对于矩形体，应以左下角为原点，长边为X轴。对于圆柱体，Z轴垂直配合面，指向中心线方向。零件若在下一级装配中会进一步被安装，ACS原点必须定位在安装孔， Z轴垂直配合面。 上边四点，推而广之到任何机械制图软件都很有启发性！希望可以帮到各位机械制图学习者。下面是我们小组所绘制装配图和爆炸图:装配图爆炸图第三章 对机构进行进行CAD绘图及参数化设计在CAD绘
11、图时应注意以下几点1不需重复设置。各种图形的共同参数是很多的，如箭头大小、字的高低、图层颜色等。如果不使用样板图，每一个图形我们都要进行设置。如果使用样板图我们只需要设置一次，这样我们节省大量的作图时间。并且可以实现作图的标准化。2样板图本身是一个利用率极高的图库。你可以将经常使用的符号，例如：粗糙度符号、设计基准符号、 螺钉螺帽符号等做成块放在样板图里单独存储，在需要时可以非常方便地调出，插入到所需要的位置即可。还可以将本厂中的常用的或系列化的零件图放到样板图中，便于今后调用。因此绘图时间越长,样板图中保留的图块越多，今后绘图的速度就会越快。3在样板图中设定有层，并规定每一层的使用范围。这样
12、就可以保证每一个使用该样板图的线型和颜色一致，能够保证使用大型绘图机时多张图纸同时输出，保证所有图形图幅大小，字体的大小等一致，并可以节约图纸，便于图纸管理等。由于CAD图样能够清晰的表达出我们小组所测量,查找的尺寸,和机件的结构所以采用了详细表达:（0）CAD装配图（1）泵体（2）压盖（3）端盖（4）大滑块（5）销轴（6）小滑块（7）衬套（8）转子轴 参数化设计:参数化包含以下两项任务： 在脚本中用参数取代常量值。 设置参数的属性以及数据源。还要注意一下几点:1.首先尽量不用布尔运算,在特征中直接布尔运算,使父子关系清晰,否则前后次序不能随意改变2.在已有实体的情况下,做面后请不要封闭曲面后
13、布尔运算,最好使用补片体,才能更参3.尽量不以倒圆角等可能取消的特征的边做约束,有条理和逻辑的思路做参照,便于今后的修改4.在装配图里复制曲面,有一部分是不能使用按时间标记的5.曲线尽量采用全参数的关联线,并采用画一半再镜象,便于参数化修改6.绝不允许打断曲线,用其它7种方法将其虚拟打断以下是我们小组完成的参数化设计:entity/obj(200),ct(200),pt(10)data/d1,68k10:GPOS/基准点,x,y,z,rspjump/k10:,k100:,rspk20:param/转子端径,输入直径d1(55-110),d1,rspjump/k20:,k100:,rspif/d
14、1-55,k25:messg/直径必须在55-110之间!jump/k20:k25:if/110-d1,k30:messg/直径必须在55-110之间!jump/k20:k30:d2=d1*20/68d3=d1*15/68d4=d1*20/68h=d1*42.5/68h1=d1*32/68h2=d1*97/68h3=d1*26/68h4=d1*35.5/68h5=d1*22/68k45:ifthen/d312 and d317 and d322 and d3=30b1=8 t1=4 jump/k50:elseb1=10 t1=5jump/k50:endifk50:obj(1)=solcyl/o
15、rigin,x,y,z,height,h,diamtr,d1,axis,1,0,0obj(2)=solcyl/origin,x,y,z,height,2,diamtr,d2-2,axis,-1,0,0obj(3)=solcyl/origin,x-2,y,z,height,h2-2,diamtr,d2,axis,-1,0,0obj(4)=solcyl/origin,x-h2,y,z,height,1,diamtr,d3-2,axis,-1,0,0obj(5)=solcyl/origin,x-h2-1,y,z,height,h3-1,diamtr,d3,axis,-1,0,0ct(1)=unite
16、/obj(1),with,obj(2.5)obj(6)=solblk/origin,x+h-h4,y-h1/2,z+d1/2,size,h4,h1,-d1ct(2)=subtra/ct(1),with,obj(6)obj(7)=solcyl/origin,x+h-h5,y-d1/2,z+0,$height,d1,diamtr,d4,axis,0,1,0ct(3)=subtra/ct(2),with,obj(7)pt(1)=point/x-h2-h3,y,z+d3/2blend/ct(3),chamfr,2,pt(1)obj(10)=solcyl/origin,x-h2-0.15*h3-b1/2
17、,y-d3/2+t1,z+0,$height,2*t1,diamtr,b1,axis,0,-1,0obj(20)=solcyl/origin,x-0.85*h3-h2+b1/2,y-d3/2+t1,z+0,$height,2*t1,diamtr,b1,axis,0,-1,0obj(30)=solblk/origin,x-0.85*h3-h2+b1/2,y-d3/2,z-b1/2,$size,0.7*h3-b1,t1,b1ct(10)=subtra/ct(3),with,obj(10)ct(20)=subtra/ct(10),with,obj(30)ct(30)=subtra/ct(20),wi
18、th,obj(20)k100:halt相关图片：第四章 小结CAD主要用来绘制二维图，是最经典也是基础的二维制图软件。UG主要适合用在比较复杂的数模。而Solidworks是最简单好学的，但是建模精度比较低。 其中SolidWorks一贯倡导三维CAD软件的易用性、高效性。 用solidworks绘零件图非常方便，在使用solidworks画图应注意一些问题：绘制草图的最佳步骤应该是：绘制草图形状，其次确定草图各元素间的几何关系、位置关系和定位尺寸，最后标注草图的形状尺寸; 绘制垂直或平行线：保持一条直线处于选择状态，使用直线绘制工具，通过观察系统的推理线可以绘制与被选直线平行或垂直的线段;
19、判断欠定义元素：草图元素很多时，如果不清楚那些元素欠定义，可以拖动蓝色的元素判断该元素需要标注的尺寸或其他几何关系。零件图可以说是最重要的，因为只有把各个零件设计好，后续操作才能进行下去。 装配体操作起来其实很简单，各个零件之间的配合关系在装配之前就要在脑袋里想好，这样才能一次装配成功。面与面的配合，轴与孔的配合，齿轮与齿轮的配合，这些都是基本配合。这些配合操作也是我们必须掌握的。在SolidWorks 中，当生成新零件时，你可以直接参考其他零件并保持这种参考关系。在装配的环境里，可以方便地设计和修改零部件。对于超过一万个零部件的大型装配体，SolidWorks 的性能得到极大的提高。 Sol
20、idWorks 可以动态地查看装配体的所有运动，并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测。 用智能零件技术自动完成重复设计。智能零件技术是一种崭新的技术，用来完成诸如将一个标准的螺栓装入螺孔中，而同时按照正确的顺序完成垫片和螺母的装配。 镜像部件是SolidWorks 技术的巨大突破。镜像部件能产生基于已有零部件（包括具有派生关系或与其他零件具有关联关系的零件）的新的零部件。SolidWorks 用捕捉配合的智能化装配技术，来加快装配体的总体装配。智能化装配技术能够自动地捕捉并定义装配关系。 第五章 参考文献1、 公差与使用配合手册 第二版 机械工业出版社 方昆凡编2、 机械设计手册
21、常用机械工程材料 单行本 化学工业出版社 秦大同 谢里阳主编3、 机械设计手册密封元件 单行本 机械工业出版社4、 现代机械设计手册连接件与紧固件 单行本 化学工业出版社 秦大同 谢里阳主编5、 机械工程材料 第七版 大连理工大学出版社 于永泗主编6、 液压与气压传动 第四版 机械工业出版社 左健民主编7、 机械原理 第七版 高等教育出版社 孙桓主编8、 机械精度设计与检测技术基础 机械工业出版社 杨沿平主编 9、 机械制图 第五版 高等教育出版社 刘朝儒主编10、 机械设计实用手册 第三版 化学工业出版社 吴宗泽主编 第六章 心得体会 通过本次课程设计，加深了我们对机械制图、机械CAD、机械
22、设计、互换性与测量技术基础、工程材料等课程的理解，同时我们也对机械测绘与工程软件有了一个较完整的概念，提高了我们运用专业基础知识解决实际工程问题的能力。 说实话，从简单测绘到查找资料寻找机件的公差配合、材料选用、技术要求等再到计算机辅助设计的过程确实很艰辛，富有挑战性。但是经历过了才能体会其中的那种兴奋与快乐。在测绘与计算机辅助设计的过程中，小组内的交流和协作，让我们深刻地感受到“团结就是力量”这句话的真实意义。一次实践就有一次收获，我们非常感谢学校能给我们这次机会锻炼自己，提高了我们的专业技能和素养。 最后，衷心的感谢黄星梅和叶南海老师在整个课程设计过程中的帮助与指导，是你们的指导与帮助，使我们能圆满地完成此次课程设计，也使我们真正地提高了运用专业基础知识解决实际工程问题的能力。
