卷纸机结构设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985摘要随着计算机技术的不断发展和现代设计方法的不断丰富，设计智能化已经成为机械设计中热门的研究课题之一。本文针对造纸机中的卷纸机部分进行了研究，开发了一套完整的参数化设计系统。参数化设计和特征建模技术是CAD技术继续发展和适应工业发展要求的两项重要技术。参数化设计技术有利于建立和管理产品零件库，极大的提高了产品的开发效率。而应用特征建模技术建立的产品特征模型，从产品整个生命周期各阶段的不同要求来描述产品，完整的提供了产品信息，使得各应用系统可以直接从产品模型中抽出所需的信息，这就极大的满足了CAD/CAM/CAE集成系统的要求。本文是在对卷纸机的工作原理特别了解的基础上以VISUA1C为工具，运用数学中的优化方法对卷纸机中的结构进行优化，并且利用PRO旧专业绘图软件，实现了卷纸机零件的参数化绘图，精确绘出各个零件的几何形状和二维工程图。最后，该软件绘制出卷纸机的三维实体为卷纸机在结构方面进行有限元分析以及数控加工打下了基础。本文通过完整的卷纸机优化程序，参数化建模绘图，大大缩短了卷纸机的设计周期，降低了卷纸机的研制成本，这对轻工业机械的研制有积极的帮助。关键词卷纸机优化设计参数化有限元分析买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985IABSTRACTWITHCOMPUTERTECHNOLOGYDEVELOPINGMODERNDESIGNINGMETHODBECOMINGMOREABUNDANCE,THEDESIGNINGINTELLIGENCEHASBECOMEAPOPULARRESEARCHINGASPECTTHISPAPERISMAINLYABOUTREELEROFPAPERMANUFACTUREMACHINE，RESEARCHINGANDDEVELOPINGADESIGNINGEXPERTSYSTEMPARAMETRICDESIGNANDFEATUREMOLDINGTECHNOLOGYARETHETWOIMPORTANTTECHNOLOGIESINSUBSEQUENTDEVELOPMENTOFCADTHEPARAMETRICDESIGNTECHNOLOGYISFAVOROFESTABLISHMENTANDMANAGEMENTOFPRODUCTSANDITCANIMPROVEDESIGNEFFICIENCYOFPRODUCTSTHEPRODUCTFEATUREMODELESTABLISHEDBYFEATUREMODELINGTECHNOLOGYDESCRIBESTHEPRODUCTFROMTHEEACHSTAGEINLIFE，ANDPROVIDESWHOLEINFORMATIONOFTHEPRODUCTEVERYSYSTEMCANGAINITSINFORMATIONFROMPRODUCTMOLDANDTHISCANSATISFIEDTHEREQUIREMENTOFCAD/CAMSYSTEMTHISPAPERISONTHEFOUNDATIONFORTHEWORKINGPRINCIPLESPECIALUNDERSTANDINGOFREELERUSEVISUALCCARRYOUTOPTIMIZATIONFORTHEPAPERMANUFACTUREMACHINESTRUCTURE，ANDDRAWUSINGPRO/ESPECIALFIELDSOFTWARE，HAVEREALIZEDTHEPARAMETEROFPAPERMANUFACTUREMACHINEELEMENTDRAW，PAINTPAPERMANUFACTUREMACHINEACCURATELYINTHEGEOMETRYSHAPEOFEVERYELEMENTANDDRAWINGFINALLY，THISSOFTWAREDRAWTHETHREEDIMENSIONALENTITYOFPAPERMANUFACTUREMACHINEHAVEESTABLISHEDFOUNDATIONFORTHEPROCESSINGOFNUMERICALCONTROLASWELLASTHESTRUCTURALANALYSISOFPAPERMACHINETHISPAPERPASSESTHROUGHCOMPLETEREELEROPTIMIZATIONPROGRAM，PARAMETERDRAWING，HASSHORTENEDTHEDESIGNPERIODOFREELERGREATLY，HASREDUCEDTHECOSTOFR有时IGES对数据传输不可靠，往往一个CAD系统只有一部分数据能转换成IGES数据，在读入IGES数据时，也经常有部分数据被丢失，可能导致数据交换的失败另外交换文件所占的储存空间通常较大，影响数据文件的处理速度和传输效率。因此，在把三维模型通过GIES文件转换为有限元模型之前，必须对模型进行修补、简化工作。512ANSYS中的1GES标准转换方式对于输人IGES文件，ANSYS26提供了两种选项DEFAULT和ALTERNATE。DEFAULT选项使用一种增强的几何数据库，它可自动地进行IGES文件的转换，转换包括自动地合并和生成体，为模型划分网格做准备。DEFAULT买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098541选项不能转换文本、面积、注解图元、结构图元等数据，会忽略它不能识别的IGES图元，不过它会转换所有的IGES拓扑和几何图元输人后，ANSYS将不允许从DEFAULT选项转换到ALTERNATE选项，因而不容许自底向上的模型生成方法。ALTERNATE选项使用标准的ANSYS几何数据库，没有自动生成体的能力，而且通过它转换的模型还需要进行一些手工的修补。在大多数情况下建议使用DEFAULT选项，只在以下几种情况中可能使用ALTERNATE选项无法通过DEFAULT选项输入模型希望把模型输出到一个IGES文件中希望在输入的模型基础之上建立新的图元。52模型的修改PRO/E生成的模型文件中包含了一些难以进行网格划分的物理细节，而且PRO/E程序采用了一种带有特殊格式的方式来定义图元，这种定义图元的方式与ANSYS定义图元的方式不一致，这些问题最终都会导致模型网格划分失败，因此需要对模型进行以下修补和简化1拓扑修改和几何修复。使用拓扑修改工具闭合模型中各图元的间隙，可用间隙检查调整间隙容差的方法对所有间隙进行合并，修改不完全的图元以生成线、面和体。如果在模型的输入过程中发现模型的拓扑和几何结构有问题，或模型输入时关闭了合并的开关，则把拓扑工具（TOPOREPAIR）变为可用状态。2几何结构简化。删除一些无关紧要或无限制的的图元，找出并去掉模型中产生问题的细节、小线或小特征，简化几何结构以改善网格划分性能。53卷纸缸的有限元分析531单元类型与网格划分进入ANSYS120环境，导入PRO/E输出的IGES模型文件。GUIUTILITYMENUFILEIMPORTICES。选用四面体块单元SOLID92，此单元是1节点单元，具有较强的边界适应性和单元位移柔顺性，适合于不规则的几何模型的网格划分，考虑到模型较大，不用MESHTOOL进行自由网格划分，选取设置MOPT、AORDER、ON。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098542532边界约束与载荷缸体的材质为铸铁，材料属性为弹性模量为2LELL，泊松比为03，密度为78E9在工作时，缸体的表面于卷纸辊转动接触，整个圆周只有与卷纸辊接触部分受力，将约束加在缸体的轴线上，载荷加载在缸体的外圆周平行于轴线的一条直线上，压力为，取压力为。152/NM25/NM533结果处理ANSYS求解器进行求解得出模型应力云图，如图51所示。图51缸体的有限元分析买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098543第六章结论与展望1结论本课题是在掌握卷纸机原理的基础上，合理选用编程工具，开发了卷纸机参数优化及其PRO/ENGNIEER的二次开发系统软件。对于轻工业机械来说，由于零部件在设计中的变化不是特别大，因此重复性劳动就显得特别多，而卷纸机的参数化设计系统正是针对这一点来开发的，所以对它的研究就显的非常有意义。通过研究得到了如下结论1本文采用VC和PRO/E相结合的方法，开发了卷纸机参数优化及其PRO/E二次开发软件，生成了卷纸机的零件模型，并为零件模型直接转换成零件的二维工程图和进行ANSYS有限元分析提供了良好的基础。2本文对卷纸缸部分的参数是在优化的基础上产生的参数，它是在满足压力条件、几何形状尺寸和具体设计过程中的一些其它方面限制的基础上优化出的参数，它取代了以前设计人员必须用手算，提高了工作效率。3卷纸机参数化设计系统软件设计出的模型是三维模型，它的成功实现为卷纸机计算机集成制造系统、网络制造系统铺平了道路。当然，本文也有不足之处，如对于卷纸机的设计公式，由于实际工程中多采用经验公式，所以其计算方法中并不能包括所有的规则，这需要在以后的实际工作中不断地总结经验，进而归纳出更多的规则来对其进行补充。2展望虽然在机械产品参数化设计的研究中做了大量的工作，但由于时间有限，本论文的研究工作还存在一些未尽之处。在此，对后继的研究工作提出以下建议1在设计知识库中，规则是以完全独立的形式存储于规则表中。这种完全独立的规则表虽然容易增加、删除和修改，但系统在推理时只能按照顺序寻找可用规则，效率较低。随着规则的增多，这种效率低下的搜索将会浪费系统大量的时间和空间开销。因此，有必要寻找一种合适的方式把规则表中的规则组织起来，形成某种结构，这样就能提高系统在推理时进行搜索匹配的效率。2如何才能实现知识的全自动获取，对于一个严格意义上的机械产品设计知识库系统来说，应该具备自我学习的功能，即能将已获得的知识通过演绎、归纳自动生成新知识。因此，在机械产品设计知识库系统的后续工作中，应该注重提高系统的智能性。3在知识表示方法的选择上，采用了将框架、规则和面向对象技术结合的智能买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098544对象表示法，虽然可以将知识表达得比较明晰、准确，在一定程度上解决了机械产品设计知识表示问题，但这种方法仍存在一定的局限性。如图形等知识就难以进行表示。可以考虑采用与图形表示法相结合的方法对知识进行表示，以适应复杂的智能决策系统的要求。4PRO/E提供了强大的数控加工功能，在制造业得到广泛的应用。由于时间有限，本系统未在PRO/ENC加工中的二次开发技术进行研究，今后可深入研究在PRO/E中加入交互性菜单，通过菜单来访问外部刀具库资源，实现刀具信息的自动输入，从而大大减轻操作人员的劳动强度，提高数控编程的效率。5本系统开发的规模还很小，知识也不够丰富，需要在以后的后续工作中进一步完善。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098545参考文献1南京工学院天津轻工业学院合编纸浆造纸机械与设备下册北京轻工业出版社,19812杨福成,杨娟卷纸机的发展与现代化国际造纸,2002,43张善禹,俞蕾国产卷纸机与国外现代卷纸机比较国际造纸,1996,14张善禹,俞蕾国产卷纸机的发展和现代卷纸机几种结构功能的分析上海造纸,1996,15姜世芳新型4400MM水平气动圆筒卷纸机轻工机械，2005,031021056张建民,等机电一体化系统设计,3版北京高等教育出版社,20077尹志强,等机电一体化系统设计课程设计指导书北京机械工业出版社,20078成大先机械设计手册第二卷,4版北京化学工业出版社,20049朱孝录机械传动设计手册北京电子工业出版社,200710杨黎明机电一体化系统设计手册北京国防工业出版社,199711濮良贵,纪名刚机械设计8版北京高等教育出版社,200712吴宗泽,罗圣国机械设计课程设计手册,3版北京高等教育出版社,200613薛嘉庆最优化原理与方法北京冶金工业出版社，199114QIONGSHEN,YAHIAM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