ug课程设计报告--节流阀的设计.doc

CAD-UG课程设计报告 题目：节流阀的设计 学院：机械与动力工程学院 班级：F1102006 姓名： 杨 小 波 学号： 5110209157 2013年6月15日目录摘要.11. 设计来源 .12. 设计过程说明 .1 2.1产品总体结构 .1 2.2 零部件三维建模.2 2.2.1 阀体 .2 2.2.2 阀盖.5 2.2.3 填料压盖 .6 2.2.4 支架 .6 2.2.5 手轮 .8 2.2.6 阀杆.9 2.2.7 连接件.10 2.3 装配 .12 2.4 工程图 .143. 设计结论.204. 参考文献.20摘要 本文主要介绍了利用三维建模软件UG设计一个节流阀的过程，主要内容包括节流阀各零部件的三维模型的详细建立步骤、零部件的组装以及各部件的工程图，对于建模过程中的关键步骤配以图片说明。最终获得一个具有连接管道和截断流体的零件，即生产中常见的节流阀。关键词 UG 节流阀 建模 工程图1. 设计来源 无论是平日里每天都要捏上一把的水龙头，还是铺设在底下的巨型天然气管道，有流体的地方就有节流阀。外表看上去这些所谓的阀门好像没有什么玄机，如若仔细一瞧，发现其中大有学问。节流阀要求流量调节范围大，流量一压差变化平滑，内泄漏量小，若有外泄漏油口，外泄漏量也要小，调节力矩小，动作灵敏。这些要求对于节流阀的设计就提出了一定的技术要求。本次设计通过一种较为简单的节流原理来实现流体的截断与导通，外型上参考了一种常见的节流阀结构，通过自己设定尺寸来生成一个节流阀的三维模型并获得其工程图。2. 设计过程说明手轮2.1 产品总体结构连接件阀体阀盖支架 产品图解连接件填料压盖梢子 局部放大图2.2零部件三维建模2.2.1 阀体A. 绘制如图所示草图，确定阀体大致轮廓B.利用管道命令，获得裁剪具。其中锥形部分利用变截面扫掠获得D.利用回转命令生成阀体E.布尔求差，获得内腔。F.创建x-y基准平面，在阀体中心处画两个圆，直径20和30。完成草图，选择拉伸，选定30圆，拉伸距离20，勾选拔模，选定从起始截面拔模，设定拔模角度为10度。选择布尔求差，选中阀体，单击确定，联通两个内腔。在拉伸20和30的圆，拉伸10，创建实体，此即密封圈。G.在离xy平面145处建立基准平面，画圆，直径220，拉伸25；画圆，直径118.5，拉伸，选择终点为“至下一对象”；画圆，直径110，拉伸求差，深度为5；画圆，直径40，拉伸求差，深度45。以上所有圆圆心均正对阀体中心。H.离xy平面100mm处创建基准平面，画圆，直径45，拉伸求差，拔模角20度。F.利用边倒圆工具修饰内部，使其连接平滑。G.完成上述操作后，发现右侧管壁部分较薄，为此重新创建原来该位置的刀具管道，以其截面为基准平面画一圆弧，再在垂直该平面的界面上画一条导引线。采用扫掠命令生成刀具曲面，选择修剪体命令，裁剪所需补体，重新修饰内部，使管壁连接光滑。H.采用打孔命令和阵列工具，创建连接孔I.最终获得如图所示的剖面效果如图J.最终效果图2.2.2 阀盖阀盖与阀体相连，故其尺寸应与阀体相互配合，建模步骤如下：98754321A. 绘制草图B. 拉伸圆1，高度15C. 利用回转命令生成阀盖凸起部分D. 拉伸3，拉伸范围-7.57.5E. 拉伸4两边矩形，范围-4545F. 拉伸4中间矩形，范围-3030G. 拉伸8；范围0-5H. 拉伸5，范围915和-9-15，拉伸完毕用yz平面镜像体I. 拉伸9，与4的拉伸体相交J. 用打孔命令创建连接件的孔，直径24；在1的拉伸体上打阀杆孔，直径30K. 布尔求和，在9的拉伸体上打填料孔，孔径40L. 边倒圆修饰M. 插入螺纹设计特征，选择符号螺纹N. 最终效果图2.2.3 填料压盖21A.绘制草图B.拉伸1组曲线，高度15C.拉伸2组曲线，高度35D.最终效果图2.2.4支架A.绘制草图321B.拉伸1，高度15C.拉伸2，高度100，拔模角0.5度D.在2的顶部，选择轮廓线，以距内边8mm处为圆心，回转截面轮廓线，回转角度90度E.对称镜像回转体，如图所示F.拉伸3，高度150G.继续拉伸回转体截面，使其与3的拉伸体相交H.打阀孔，直径30I.布尔求和，倒圆修饰J.最终效果图2.2.5手轮A. 绘制草图1756432草图创建目的：1为手轮把手,2、3为阀孔，4为手轮支撑杆，5为一矩形截面，6为刀具圆,7为梢孔B.拉伸2、3，高度45C.拉伸7，贯穿2、3的拉伸体D.打孔，去除多余部分E.反向拉伸2、3，高度15F.将5沿着4扫掠，获得手轮连架杆，用环形阵列创建其余5个连架杆，如图G.用管道命令创建手轮把柄，管内径0，外径20H.拉伸刀具圆，在把柄上切出凹槽特征I.边倒圆修饰J.最终效果图2.2.6 阀杆A. 绘制草图，画圆，直径30B. 拉伸，高度475C. 选择任意一截面，拉伸，高度50，拔模角10度D. 边倒圆修饰拔模截面E. 添加涉及特征，选择符号螺纹，制图，保存，完毕后改为详细特征，对话框及最终效果如图2.2.7 连接件A. 螺母螺栓a. 绘制草图，直径24，正六边形外接圆直径35b.拉伸草图，高度11c.选择边倒圆命令，选择任意一条六边形的边，选择可变半径，端点处半径为3，中部为1d.完成后选择移动命令，将其自传五次，每次60度e.布尔求交，获得螺母f最终效果图g.两种尺寸螺母建模方法一致，唯尺寸不同而已h.螺栓建模在螺母上拉伸一圆柱体即可获得，此处不再赘述B.梢子a. 绘制草图，画圆，半径10，拉伸，高度35b. 采用沟槽命令，获得中间凹进去部分。凹进去部分宽度15，沟槽倒圆为R2.5，沟槽位于中央，内径9c.倒斜角，角度为45度d.最终效果图C.其它连接件a. 绘制草图132b. 拉伸2，高度15c. 以2的中心为原点回转3d. 拉伸1，向下选择终点为“至下一对象”，向上拉伸70e. 插入螺纹设计特征，螺纹长度15f. 最终效果图2.3装配A.选择新建，勾选装配B.新建装配文件，添加组件C.装配流程 （1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） D.可视化渲染，得最终实物图2.4 工程图单击开始制图，可获得各个模型的工程图30阀体 阀盖支架手轮35填料压盖螺母梢阀杆螺栓接头右视图、正视图、剖视图俯视图，正等二测图3. 设计结论 本次设计没有以实物作为基准，尺寸由自己设定，故必有不足之处，例如尺寸对材料利用率的影响等没有纳入本次设计考虑，故仍有很大提升空间。 通过建模，最终获得了节流阀的三维实体模型，与普通的节流阀造型接近，实物感强，获得了各个部件的工程图，从外观上看基本达到了设计的目的。 但是在建模过程中仍存在一定的不足，尤其是对于阀体的建模，其内腔的造型花费了一定的时间且最终形状不是十分理想，限于时间就没有进一步修改，其他部分则如前面所述，在尺寸上由于没有实物作为参照，故必存在诸多不合理之处。建模技巧也还有待提高，许多工具还不是很清楚其用途，有待日后慢慢研究。 但总的来讲，