（机械设计及理论专业论文）钢绳芯带式输送机计算机辅助选型设计及参数绘图.pdf

太爨理工大学硕士学往论文 摘要 镪绳芯带式输送枫是5 0 年代兴趣的毅型运输工其，其工作原理与普 通胶带输邀机相同，它的胶带用钢绳代替帆布作芯体，外加橡胶後蘼层而 制成，赝以有缀煮款强度，能够实鼹肇枧大运量、长距离遴浚。使运输系 统简化、运输效率岗，设冬成本、运辕成本远逡低予般织物芯体的胶带e 近年来由予采矿工、韭麴不叛发震，许多铁矿、潆矿先焉粟雳了镊缝苍带式 输送枧，醚饕图民经济戆发震，钢缝芯带式输送橇必定会获褥越来越多的 应用。 带式输送枫的设计工作中涉及的参数缀多，而且这些参数只膏在缀好 的匹配下，习唷实现运行离效、可靠、电耗低和建设投资省的目标。因此， 必须避行多谈计方案比选+ 其设计计算的工作爨相当大。据有关资料袭明， 在常舰产品设计过程中，绘图时间约占总设计时间的3 4 ，图纸修改时问 约占8 9 ，编写零部件骧纲表时阁约占5 ，也就是波圈上的l 乍业时闻 占总设计时间的一半左右。带式输送机属于采用大量标准式系列部件的非 标辍械产品，图纸绘翻，戈葜是总霆绘制在总设计时阍中占游比嘲受大。 a u t o c a d 是爨魏国内健爝最广泛的c a d 轶 孛之，虽然爨有缀援戆 甍形编辑功髓，毽在设计计算、数据处理、图形绘制等方西进行综合处理 时，傻感到力不扶心。因诧，要使萁满是专效应蹋，霈对它进行二次开蒗。 开发u = i = 具可绡内嵌在a u t o c a d 2 0 0 0 内的v i s u a l l i s p 、v b a 或o b j e c t a r x 。 针对上述情况，开发应用程序，运用虑嵌在a u t o c a d 的v b a 作为开 发工具，对a u t o c a d 2 0 0 0 进行二次开发。首先对钢缒芯带式输送机谶行 选型设计，傻大量夔复的计算、校榱、套表、选型等繁杂的工馋用计爨机 来完成。其次，跟据选择结果，在a t u o c a d 的平台下自动绘出总图，且 在绘鞭时全帮实行参数化绘制。该疆序实现了设计诗赛、部件遮型襄绘制 图纸的一体化，并可缡短设计周期，溅轻工 乍强度。 太原理工大学硕士学位论文 关键词：钢绳芯带式输送机选型设计参数化绘图a u t o c a dv b a 2 盎鞭理工夫学鞣士学位论文 a b s t r a c t a san e wt r a n s p o r tt o o l ，s t e e l c o r e db e l tc o n v e y o r sb e g a nt ob eu s e di n 19 5 0 s i th a st h es a m ew o r k i n gp r i n c i p l ea st h eo r d i n a r yb e l tc o n v e y o r i t sb e i t i sm a d eo fs t e e lr o p ei n s i d ea n dr u b b e ro u t s i d e t h e r e 怒诧i th a sv e r yh i g h s t r e n g t h ，l a r g ec a p a c i t ya n dr e a l i z i n gt o n gd i s t a n c et r a n s p o r t a t i o n i tm a k e s t r a n s p o r t a t i o ns y s t e ms i m p l ea n dt r a n s p o r t a t i o ne f f i c i e n c yh i g h t h ec o s to f e q u i p m e n t a n dt r a n s p o r t a t i o ni sm u c hl o w e rt h a no r d i n a r yb e l tc o n v e y o nr e 。 c e n t t yb e c a u s em i n i n gi n d u s t r yi sd e v e l o p i n gc o n t i n u a l l y , t h es t e e l c o r e db e l t c o n v e y o r sc o m e i n t ou s ei nm a n yi r o nm i n ea n dc o a lm i n e w i t ht h ed e v e l o p m e r i to fe c o n o m y , s t e e l c o r e db e l tc o n v e y o rw i l lp l a yam o r ea n dm o r ei m p o r t a n t r o l ei nt h ef u t u r e t h e r ea r em a n yp a r a n l e t e r si nt h ed e s i g n i n go fb e l tc o n v e y o no n l yi ft h e s e p a r a m e t e r s a r em a t c h e dv e r yw e l i ，t h a tc a r lr e a l i z eah i g he f f i c i e n t 拄a n s p o 嬲一 t i o n ，r e l i a b i l i t y , l o w e re l e c t r i c i t y - c o n s u m i n ga n db u i l d i n gc o s t s ow em u s t c o m p a r ev a r i o u sm e t h o d s o f d e s i g n i n g ，t h i si sav e r yb i gw o r k a s 踟a sw e k n o w , i n t h ef o r m a ld e s i g n i n go f p r o d u c t ，t h et i m eo f d r a w i n gi s3 4p e r c e n to u t o ft o t a lo n eo f d e s i g n i n g ；t h et i m eo fr e v i s i n go fd r a w i n g i s8 - 9p e r c e n t i nt h e w o r d ，t h ew o r k i n g so nt h ed r a w i n gt a k ea l m o s th a l fo ft h et o t a lt i m eo fd e - s i g n i n g s i n c eb e l tc o n v e y o r , u s i n gal o to fs t a n d a r d i z e dc o m p o n e n t s ，i sa n o n - s t a n d a r d i z e dp r o d u c t ，d r a w i n g ，e s p e c i a l l yg e n e r a ld r a w i n g ，w i l lt a k em u c h t i m e 。 a u t o c a di so n eo fm o s tp o p u l a rs o f t w a r ei no u rc o u n t r ya tp r e s e n t + a 1 - t h o u g hi th a sav e r ys t r o n gf u n c t i o no fd r a w i n g ，t h es y n t h e t i c a l l yp r o c e s s i n g a b i l i t yt oc a l c u l a t e ，t op r o c e s s d a t aa n dt od r a wi sv e r yw e a k t os a t i s f ys p e c i a l u s i n g ，i ti sn e c e s s a r yt od e v e l o ps e c o n d l y ，v i s u a ll i s p 、v b aa n do b j e c t a r x a l le m b e di na u t o c a da n d t h e ya r ev e r yg o o d t o o l so f d e v e l o p m e n t i nt h i ss i t u a t i o n ，w ec a nu s et h ed e v e l o p m e n tt o o lo fv b at od e v e l o pt h e a u t o c a ds e c o n d l ya n dp r o g r a m f i r s t ，i ti sas e l e c t i o n t y p ed e s i g n i n go f s t e e l c o r e db e l tc o n v e y o r , t h i sp a r to f p r o g r a ml e tc o m p u t e rf i n i s hl a r g eq u a n 奎璺矍王查兰堡主鲎垡鲨塞 t i t yo fr e p e a t e dc a l c u l a t i n g ，p r o o f i n g ，c h e c k i n gt a b l ea n ds e l e c t i n ga n ds oo n s e c o n d ，a c c o r d i n gt ot h er e s u l t ，d r a wt h eg e n e r a ld r a w i n go nt h ep l a t f o r mo f a u t o c a d p a r a m e t e r r e a l i z a b l y t h i sp r o g r a m c a l lm a k e d e s i g n i n gc a l c u l a t i o n ， s e l e c t i n gc o m p o n e n t sa n dd r a w i n gi n t oo n ea n ds h o r t e ni t sd e s i g n i n gp e r i o d ， l i g h t e n w o r ks t r e n g t h k e y w o r d s ：s t e e l c o r e db e l tc o n v e y o rs e l e c t i o nt y p e d e s i g n p a r a m e t r i cd r a w i n g sa t u o c a dv b a 4 太原理工大学硕士学位论文 第一章绪论 第一节钢绳芯带式输送机的发展概况 钢绳芯带式输送机属于高强度带式输送机，适用于散状物料大运量 和长距离的运输，近十几年来国外都有了很大的发展，如英国、德国、日 本制定了钢绳芯胶带标准，强度最大达82 k n m m 。我国于1 9 6 6 年设计和 生产了钢绳芯胶带，并于1 9 7 0 年在凤凰山煤矿成功地投产了第一条钢绳 芯带式输送机。1 9 7 8 年我国完成了钢绳芯带式输送机的定型设计。 钢绳芯带式输送机与载重汽车、铁路运输和索道运输相比，长距离胶 带运输方式是最安全、经济的，特别重载向上运输时更为经济可靠。采用 钢绳芯带式输送机的优点： 1 ) 可作长距离运输。钢绳芯带式输送机的运送距离主要取决于胶带 的抗拉强度，如g x 4 0 0 0 的钢绳芯带式输送机，胶带每厘米宽度上3 9 2 k n 的张力。以带宽2 0 0 0 m m 计，就有7 8 4 k n 的抗拉力。而普通型胶带的芯布 单层抗拉强度为o 5 5 k n c m ，相比之下钢绳芯胶带更适用于大运量、长 距离、角度角陡及坚硬矿石的运输。 2 ) 运输能力强。钢绳芯胶带是单层结构，它里面的钢丝绳很柔软， 并且沿纵向排列，横向没有很大刚度的芯体，所以成槽性好、货载量大、 运输力强。 3 ) 结构及维护简单。钢绳芯带式输送机拉紧装置简单、紧凑；传动 机构也简单，所以故故障频率低，维修工作量也较小。 4 ) 适于各种地形条件。适用于露天采场工作面及可直接坐落在凸凹 不平较松软的岩石上，且可满足不断移动位置的要求。 5 ) 经济性好。经过实际对比表明，水平运距在1 0 k m 以下时，虽然 胶带输送机的设备投资大于汽车运输的设备投资，但转运费用，不论运距 长短，都比汽车运输低2 6 一4 6 。 大运量、长距离、大倾角、胶带张力很大时应优先考虑采用钢绳芯带 式输送机。倾斜向上运输矿石，允许的最大倾角：当带速小于2 5 m s 时 太原理工大学硕士学位论文 不大于1 8 度；如果采用大于2 5 m s 的高速运输，其最大倾角安速度的递 增降低2 度到4 度。倾斜向下运输矿石，允许最大倾角不得大于1 2 度。 钢绳芯带式输送机的布置方式有水平、倾斜、带凸弧段和带凹弧段四种方 式。驱动方式由单滚筒驱动、双滚筒驱动、采用三、四个滚筒的头部、尾 部驱动和采用两、三个滚筒的头部、中间驱动。 朝鲜检德铅锌矿是朝鲜最大的一个有色金属联合企业式矿山，垓矿已 有5 0 0 年的开采历史。胶带运输系统由七条胶带机串接而成，系统总长 1 2 k m ，全部采用高强度钢绳芯带式输送机。该矿的带式输送机系统规模 之大、运距之长，在有色金属地下矿山是罕见的。可见钢绳芯带式输送机 在大运量、长距离运输条件下的应用价值。 金川二矿区的矿石提升运输方案为上部西主井箕斗提升与下部斜井 带式输送机运输相结合的竖斜混合方案。其主运输胶带机运距为8 5 0 m 及 1 0 4 0 m 均采用钢绳芯带式输送机。由此可看到带式输送机适合于各种地形 的优越性。 第二节目前a u t o c a d 的发展概况及其二次开发 a u t o c a d 是a u t o d e s k 公司开发的专门用于计算机绘图设计的软件。 自2 0 世纪8 0 年代问世以来，一直深受广大工程设计人员的青睐。是目前 较为流行也较为优秀的软件平台，除其本身强大的绘图功能以外，开放的 体系结构也是其成功的关键。近年来由于微机硬件发展迅速，新的操作系 统w i n d o w s 占据了操作系统的主流。w i n d o w s 特有的一致化图形界面、 下拉菜单、对话框、多任务等性能使a u t o c a d 产生了质的飞跃。尽管如 此，a u t o c a d 仍是一个交互式的绘图软件，只绘制些比较规范的图形， 对于一些不规范的图形、曲线是难以绘制的。而且在存在大量相似设计时， 绘图效率显得不太高。特别是当需要将设计计算、数据处理、图形绘制等 方面进行综合处理时，更感到力不从心。为此需对a u t o c a d 进行有真对 性的二次开发，以使其满足专业应用的需要。 a u t o c a d 二次开发主要包括：汉字输入系统、标准件库及常用件库 6 太原理工夫学硕士学垃论文 的建立、二次开发界面技术、图摩及数据库管理、针对县体产品戏零件的 参数亿遗鍪、銎纸塞动宝藏、鸯疆元叁馥分援、参数纯系列纯等。 有效的二次开发是c a d 发撵效能的关键，参数化绘图是c a d 二次 拜发重要懿骚究领域之一，是提篱诗算撬疆聚绘踅的主要途径。参数纯绘 图是由应用程序，土成具有参数化功能的图形，图形所有的尺寸是参数化 的、霹动态修改，道过缡程把设计诗萁、绘霪 f 搬地结会起束，期a 令辽| 运行过穰中输出的基本参数给出复杂的图形。 第三节v b a 的应用 目前的a u t o c a d 2 0 0 0 不仅支持v b 、j a v a 、v c 等独立的丌发环境， 还痰嵌了v i s u a ll i s p 、v b a 窝o b j e c t a r x 歹手发王其。茏冀v b a ( m i c r o s o f t v i s u a lb a s i cf o ra p p l i c a t i o n s ) 是个功能强大的集成开发工具，它提供了 藏质量懿蠲户纯缡程戆力，轻够整a u t o c a d 数据与其它v b a 应蠲程序 赢接共事。此外，它集成了a u t o l i s p ，v i s u a ll i s p 和o b j e c t a r xa p i 等 一 ：翼，蒡且是一令可聿凳 乞嚣开发曩= 境。与v b 糖比，它虽然袋瓣予 a u t o c a d 2 0 0 0 ，但它是v b 的子集，因此具有简单易学、丌发效率高及面 嶷对象缡程豹特点，当它与a u t o c a d 2 0 0 0 赝支持嚣a c t i v e xa u t o m a t i o n 技术相结合，更强示出它开发应用程序的优势，使得它与主程序之间的通 鼠变褥爻糖麓蕈聪毒效，这也是本课题采建其 筝为羹：发工具鼹瑷因。 v b a 采用a c t i v e x 技术，可以构造和装入多个v b a 工程，且可以把 v b a 工疆嵌入到d w g 文件中。a u t o c a d 本套避一令应建程序，包含缀 多对象，其提供给外部应用程序的最顶层对象是a p p l i c a t i o n ，a p p l i c a t i o n 霹蒙靛方法可以挟行与疲鬻程彦鸯关敬撩 乍，如下嚣饩戳髑来运露宏 a p p l i c a t i o n r u n m a c r o “m a c r o n a m e 它下嚣有p l e f e r e n c e s 列。象、d o c u m e n t s 对象镑。p r e f e r e n c e s 怼象对成 着a u t o c a d 中t o o l s 菜单下的p r e f e r e n c e s 选项，通过p r e f e r e n c e s 对象可 以存取绦存在违j i | 表孛a u t o c a d 翡“选王羹”对话框中熬设置蕴及与应爆 程序有关的其它信息。 了 太原理工丈学硕士学位论文 d o c u m e n t 对象包括m o d e l s p a c e 、p a p e r s p a c e 、b l o c k s 、d i c t i o n a r i e s 、 l a y e r s 、g r o u p s 、u t i l i t y 镰一系列对象，底层对象有l i n e 、a r c 、c i r c l e 、 t e x t 等。d o c u m e n t 对象就是a n t o c a d 图形通过它弓l 藤a u t o c a d 的蘸 形对象和非图形对象。所有d o c u m e n t 对象都属于d o c u m e n t s 集合，通过 d o c u m e n t s 集合下的m o d e l s p a c e 和p a p e r s p a c e 集合来存敬所有的图形对 象，如直线、园簿。 第四节本课题的意义和内容 据了解就钢绳芯带式输送机，目前在国内还没有一套成熟的软件。如 自口所述，随着国凿经济的发展，锎绳芯带式输送橇将会褥到广泛盼应矮， 因此，开发其计算机辅助设计的应用程序将会具有很大的应用价值。 在带式输送概的设计工 乍中涉及的参数很多，两置这些参数哭有在校 好的匹配下，才能实现运行高效、可靠、电耗低和建设投资省的嗣标。因 此，必须进行多设计方案琵选。冀设计计算的工佟量褶当大，带式输送橇 设计计算电算化将大大减少设计工作量并缩短设计周期，提高设计计算的 准确性。 据有关资料袋明，在常规产懿设计过程中，绘图时间约占总设计时间 的3 4 ，闰纸修改时闻约占8 - 9 ，编霹零部件瞬细表时闻约占5 ，奄 就是蜕图上的作业时l 白j 占总设计时间的一半左右。带式输送机属于采用大 麓标准式系列部件的菲标机械产晶，图纸绘帝i ，茏其是总图绘制在总设计 时间中占的比例更大。因此，要缩短带式输送机的设计时间和提商设计效 率，实现总图的参数纯绘图其有麓大意义。 本课题的主臻内容： 1 ) 钢绳芯带式输送机的选垂设计，阁嵌入在a u t o c a d 2 0 0 0 的v b a 丌发工具完成。前先输入原始参数，其次选择佑茕方式、计算、校核，最 终选出各部件型号，完成带式输送视的选型设计并为参数化绘黼骰荮准 备。 2 ) 锄绳芯带式输送丰咒总图鹩参数纯绘制，仍糟v b a 把总黼绘痔l 在 3 奎里堡王查兰堡圭兰垡堡奎。一 a u t o c a d 平台上。由上述选型结果，在数据库中查出所需部件尺寸，由 程序绘出总图。 3 ) 用v b a 程序标注尺寸、编制明细表、技术要求等。 4 ) 用v b 的m i c r o s o f t a c c e s s 可是化数据管理器建立数据库，提供所 需的数据资料( 目前数据库已达8 8 0 k b ) 。 9 太原理誓大学硕士学位论文 第二章钢绳芯带式输送机的选型设计 本奄主要介缁钢绳芯带式输送机的选型设计过程，其中包括：原始参 数豹竣入移选铎过程、骧力及张力斡计舞秘校孩过程、郝 孛魏选择过程等。 程序主要包括：个原始参数的输入和选择窗体、四个选择带式输送机布 黉形式窦体、一令邦转懿选择塞髂、计算张力模块、校孩张力模块、部传 选择模块、启动模块。程序框图如下： 0 太原理工夫学颈士擎毡论文 图2 1 钢绳芯带式输送杌的逸黧浸计程序框图 第一节原始参数的输入和选择 建立“原始参数输入和选择”窗体o r i p a r 。使用对话框输入或选择原 始参数懿倭撵供楚好的嗣声界面。如下为o r i p a r 密俘豹布置形式： 图2 2 原始参数输入或选择窗体 太骧琏羔大学硬士学缎谴文 在该懿体孛设霸疆个邃，“输入参数”区共设宥六个文本校，要求输 入：输送量、铺设倾度、货载密废、均匀块度、最大块度、传动效率。“选 择参数”区中莰裔六个下挝文本稻分巍用束选择参数：物睾埠名称、带速、 带强、上托辊形式、上耗辊间距、下托辊间距。物料名称右边的文本框可 根播所遗物料裔动给出堆积角度。在“计算”区中设有一个按镪、一个文 本穰和一个下拉文本框，在输入和选择究上述参数后，按动该区中的“计 簿带宽最小值”按镪，使霹寤动b u t t o nc l i c k 事件，该事件一方面诗算渤 带宽最小值。计算公式为： 嚣4 q k v r c 哥一带宽( m ) ； 9 一输送量( t m ) ； 骼一髓载断面系数，l 主i 堆积h q 和上托辊布置形式决定； r 一带速( r r d s ) ； r 一容蘸( t m 3 ) ； c 一为输送祝的倾角系数。 另方面执行一个i f 语句，它可根据带速、带强和上托辊形式给“可选 带速”下拉文本糕掇供可供选择豹带宽。并自动驻示在下面豹“鼯资最小 值”文本框中，根据该最小德在“选择带宽”下搬文本框中选出合邋的带 宽。 该窗体还设商三个按钮，当需要重新输入参数时，可按“刷新”按钮。 如祭输入参数台遗，按动“选择布嚣形式”按钮避入“布鹭形式窗体”， “退出”拔钮用来邋出程序。 第二节选择布置形式 建立四个“布置方式”窗体。分别为：水平布置方式( l a y o u t s t y l e ) 上运布置方式( u l a y o u t s t y l e ) 、下运出正功布置方式( d l a y o u t s t y l e ) 、 下运出负功布置方式( f d l a y o u t s t y l e ) 。它们的构造形式纂本一致，都是 由个输入参数区、一张图片和五个按镪组成。如图2 3 是上运布蓬方 太原理工大学硕士学位论文 式的窗体。 在按动o r i p a r 窗体的“选择布置形式”按钮进入“布置形式窗体” 时，程序会根据o r i p a r 窗体的铺设倾度b 的正负或零可分别激活 u l a y o u t s t y l e 窗体、d l a y o u t s t y l e 窗体、l a y o u t s t y l e 窗体，而f d l a y o u t s t y l e 窗体会随着d l a y o u t s t y l e 窗体的激活，当总阻力小于零时被激活。 图2 3 上运布置方式窗体 在“输入参数”区中要求输入或选择如下参数：传动方式、工率配比、 围包角、输送距离、工作条件、拉紧方式、滚筒传动方式。 图片可根据“传动方式”下拉文本框的不同内容，调入图片库中的不 同图片，展现不同的布置形式简图。图片库中共存有2 8 种不同的布置形 式图片，装入图片语句为： i m a g e i p i c t u r e = l o a d p i c t u r e ( ”图片上运单滚筒传动b m p ”) 。 太原理工大学硕士学位论文 第三节计算阻力 “蠢爨方式”塞钵上黪“诗箕阻力”按锤攫皋襄魂专 舞阻力避程。总 阻力w o ( n ) 是由蘑段阻力w z h ( n ) 、空段阻力w k ( n ) 、清扫阻力f w i ( n ) 、导搴善稽阻力f w 2 n ) 、甥瓣艇速瓣力f w 3 ( n ) 缀戒，各隈力诗 算公式如下： w o = w 女+ w k + f w l + f w 2 + f w 3 w z h = ( q + q o + q ，) w ( l c o s b + l i + l 2 ) + ( q 十q o ) l s i n 0 w k 一( q o + q 2 ) w ( l c o ss + 毛 + l o ) + q o l s i n 器 f w l 由经验公式f w l = 1 0 5 0 b 给出； f w 2 赉经验公式f w 2 = 1 5 u p e r s u p e r s = ( q + q o ) d u o 1 6 d 。一上托辊间距( m ) 如果s 3 d p e r s d p e r s2 q o d d 0 1 6 d d 一下托辊i n g g ( m ) 如果m i n s = ”& ( s 2 + s 3 ) 10 0 0 ) i f n o m a t c ht h e n m s g b o x ”提示! ”& v b c r l f & ”没有可满足设计要求的主改向滚筒图 号”，v b o k o n l y ，”提示” 1 9 太原理工夫举硕士学位论文 e x i t s u b e l s e m c h a r o l d r a n u m = m y r d ! 燃号】& + 选爨改爨滚篱图号 m c h a d = m y r d 直径& ” t u r l n e m c m y r d ! g d 2 l & ” m c h a r o l w e i = m y r d ! 重量】& ” d e b u g 。p r i n t ”图号掣；m c h a r o l d r a n u m ，”主改囱滚篝纛径= “； m c h a d s e t c o n 。t e x t b o x 3 t e x t = m c h a r o l d r a n u m e n d i f e n d w i 氇 如果对选择出的部件不满意，可按“刷新”按钮清空文本框后照新进 行选择 本章小缝 震对诿褪来竣入参数，捷褥参数戆输入交褥嚣褰容赛鼹不易凄错。重 复而繁杂计算量用程序来完成，大大地缩短了设计时间。用数据对象来访 闽数据库嫒缮查表轻夏易举。使震该疆彦可镬设计蠹残离设诗资褥、设计 手册，在计算机上宪成钢绳芯带式输送机选型设计的全部工作。 该程露具毒缀好瓣容爨戆力，囊设 卡豢嚣误攮终瑟造裁运筹镄误薅， 程序会以对话框的形式提示设计者。 太原理工大学硕士学位论文 第三章钢绳芯带式输送机总图的参数化绘制 各部件型号选择完后即可按动“选择部件”窗体上的“绘图”按钮进 行参数化绘图过程。 参数化设计是c a d 技术在机械工业的一个重要应用，也是c a d 二 次开发的一个重要方面，它是针对一些具有相似结构但尺寸经常改动的零 部件，采用参数化设计的方法建立图形程序库，调出后赋以一组尺寸参数 以便能生成一个图形。 这部分程序共设有8 个模块，分别是：定义变量及函数模块、总图拼 合模块、机架模块、断面图模块、输送段模块、起动装置模块、拉紧装置 模块以及图幅、标题栏和技术特性表模块。还有一个外部参照图形用来绘 制拉紧装置的钢丝绳缠绕方式。 第一节关于参数化绘图 a u t o c a d 2 0 0 0 是根据固定尺寸值来定义几何元素的大小和位置，但 设计是不断修改，优化的过程，设计中几何元素位置和大小时常需要调整。 而且有大量频繁使用的标准件和非标准的典型零件，但在a u t o c a d 2 0 0 0 中，即使形状相同只要尺寸不同，仍需重复绘制。因此在使用 a u t o c a d 2 0 0 0 进行设计时，需要反复运行“删除”、“重画”等编辑命 令。参数化绘图由此而产生，它可利用数据库的支持和尺寸驱动原理，使 尺寸的改变能自动转化为几何形状的改变，从而提高设计与绘图的效率。 本课题参数化绘图主要是通过以下几种方法混合实现的： ( 1 ) 图块拼合绘图。在绘制总图时会用到许多相似结构图如：机架、 凸弧段、凹弧段、断面图、装载段、卸载段等，这些结构图需要经常使用， 而且绘制也较复杂。因此，把它们用程序制成图块，进行整体运用，一旦 需要便可插入到图中所需的位置，并可用程序编辑图块按需要进行镜像、 旋转、缩放、删除等操作。 ( 2 ) 数据库绘图。例如在绘制机架时，首先根据机架图号在数据库 2 l 太原理工大学硕士学位论文 中提取该机架的所有尺寸，并赋值给相应的变量，在绘制机架的程序中出 现的只是变量而没有具体数值。因此，同一类机架图只要输入机架图号， 便可绘出其图形，其形状虽相似但尺寸会随着机架图号的不同而不同。 ( 3 ) 编程参数化绘图。以上两种绘图方式都是在编程的基础上实现 的，根据绘制模型的特点，确定样板各尺寸之间的数字关系，给定输入参 数，然后确定其它参数的值，用内嵌在a u t o c a d 2 0 0 0 中的v b a 为工具， 编制程序代码在c a d 系统中加以实现。 另外需要名说明的是，在进行参数化绘图的过程中，如应用程序需读 入某些参数，均采用对话框进行参数动态数据输入，设计者可根据对话框 内的提示进行参数输入。 第二节系统初始化 在“选择部件”窗体上按动“绘图”按钮，系统首先进入初始化状态。用 a u t o c a d 绘图时，为了在组织图形时有很好的灵活性和可控性，以及使 用不同的线型宽度、字体出图，绘图前要设置多个图层，并且给每个图层 分配不同的线型和颜色。 用v b a 开发a u t o c a d 时也一样。所创建的对象具有图层、线型和 颜色等属性。图层是工程绘图中经常使用的一种实体对象，该对象可以对 不同类型的图形信息进行组织和分组，它由层对象集( l a y e r s ) 构成，每 一层都是层对象集的一个对象，通过编辑层对象集的属性，可以达到修改 层的各种属性的目的；线型可以帮区分不同设计元素，它由对象集 ( l i n e t y p e s ) 构成，使用l o a d 方法可以为它增加线型；颜色可以区别图 形文件中相类似的元素，c o l o r 属性可以通过颜色名或a u t o c a d 颜色序号 来设置单个对象或图层的颜色：使用t e x t s t y l e 对象下的f o n t f i l e 属性来 设置字体，该属性只需指定字体的文件名( 包含全路径) 即可，如下为该 程序设置图层、线型和字体的代码： 确定“0 层”的颜色和线宽 t h i s d r a w i n g l a y e r s ( ”0 ”、c o l o r 2 a c b l u e 2 2 太原理工大学硕士学位论文 t h i s d r a w i n g l a y e r s ( ”0 ”) l i n e w e i g h t = ”缺省” 创建“中心线层”并定义其属性 d i m l i n t y l n a m e a s s t r i n g l i n t ) 7 l n a m e 。”c e n t e r 2 ” t h i s d r a w i n g l i n e t y p e sl o a dl i n t y l n a m e ，”a c a d 1 i n ” d i m c e n l a y e r o b j e c ta sa c a d l a y e r s e tc e n l a y e r o b j e c t = t h i s d r a w i n g l a y e r s a d d ( ”中心线层”1 c e n l a y e r o b j e c t c o l o r = a c r e d c e n l a y e r o b j e c tl i n e t y p e = ”c e n t e r 2 ” c e n l a y e r o b j e c t l i n e w e i g h t 2 1 创建“标注线层”并定义其属性 d i m d i m l a y e r o b j e c t a s a c a d l a y e r s e td i m l a y e r o b j e c t = t h i s d r a w i n g l a y e r s a d d ( ”标注线层”) d i m l a y e r o b j e c t c o l o r 2 7 d i m l a y e r o b j e c t l i n e w e i g h t 。1 设置字体 d i m t e x t s t y a s a c a d t e x t s t y l e s e tt e x t s t y = t h i s d r a w i n g t e x t s t y l e s a d d ( ”宋体”) t e x t s t y f o n t f i l e2 ”c ：w i n d o w s f o n t s s i m s u n t t f 另外还需初始化点样式和标注样式。用s e t v a r i a b l e 方法设置变量 p d m o d e 和p d s i z e 的值，可改变点对象的样式和大小；图形的所有标 注样式都是d i m s t y l e s 集合的成员对象，用d i m s t y l e s 集合的a d d 方法创 建新标注样式，也可以使用c o p y f r o m 方法，从原来对象中复制标注样式 到新的标注样式重，如下为点样式的设置和标注样式的设置： 设置点样式 t h i s d r a w i n g s e t v a r i a b l e ”p d m o d e ”，3 4 t h i s d r a w i n g s e t v a r i a b l e ”p d s i z e ”o 0 5 设置标注样式l p u b l i cn e w d i m s t y l e l ，n e w d i m s t y l e 2a s a c a d d i m s t y l e 2 3 太原理工大学硕士学位论文 t h i s d r a w i n g ，s e t v a r i a b l e ”d i m t o h ”，1 t h i s d r a w i n g s e t v a r i a b l e ”d i m t i h ”，1 t h i s d r a w i n g ，s e t v a r i a b l e ”d i m t a d ”，1 t h i s d r a w i n g s e t v a r i a b l e ”d i m a t f i t ”，2 t h i s d m w i n g s e t v a r i a b l e ”d i m t m o v e ”，0 t h i s d r a w i n g s e t v a r i a b l e ”d i m s o x d ”，1 s e tn e w d i m s t y l e l = t h i s d r a w i n g d i m s t y l e s a d d ( ”样式1 ”) c a l ln e w d i m s t b ，l e l c o p y f r o m ( t h i s d r a w i n g ) 设置标注样式2 t h i s d r a w i n g s e t v a r i a b l e ”d i m t o h ”，0 t h i s d r a w i n g s e t v a r i a b l e ”d i m t i h ”0 s e tn e w d i m s t y l e 2 = t h i s d r a w i n g d i m s t y l e s a d d ( ”样式2 ”) c a l ln e w d i m s t y l e 2 c o p y f r o m ( t h i s d r a w i n g ) t h i s d r a w i n g a c t i v e d i m s t y l e 2 n e w d i m s t y l e 2 第三节定义变量及函数模块 在该模块中除了定义全工程使用的公有变量以外，还有3 类函数过 程，分别用来计算两圆公切线的切点坐标、圆外一点到该圆切线的切点坐 标、某一点绕一固定点旋转后的坐标。 两圆公切线的切点坐标的计算： 设有两圆其圆心坐标分别为：o l ( x 1 ，y i ) ，0 2 ( x 2 ，y 2 ) ，半径为 n ，r 2 。0 i 、0 2 切点坐标分别为( 皿，扎) ，( m ，y d ) 图3 一l 2 士 太原理工大学硕士学位论文 o j c = ( z 。一j i ，k y i ) 0 1 0 2 = ( x 2 一x l ，y 2 一y 1 ) o l c 。d 1 0 2 = ( x 。一x 1 ) ( x 2 一x 1 ) + ( y c y 1 ) ( ，2 一y 1 ) 0 l c 0 1 0 2 = r i 4 ( x 2 一x 1 ) 2 + ( y 2 一r 1 ) 2c o s z c 0 1 0 2 c o s z c 0 】0 2 = r l + r 2 兀i 瓦f 函万 ( 爿：一i ) ( z 2 一爿i ) + ( y 。一y 0 ( y 2 一y 1 ) = r l ( r i + 矗2 ) 解方程组： f ( 。一x 1 ) ( 2 x 1 ) + ( y 。一】，i ) ( y 2 一，1 ) = r i ( 月l + r 2 ) l ( z 。一x 1 ) 2 + ( ，。一y 1 ) 2 = r l 令：t 。r i ( r i + r 2 ) + x i x 2 一x 1 2 + y i y 2 一y t 2 a = ( y 2 一，1 ) 2 + ( r 2 一x 1 ) 2 解得 b = 一2 t ( y 2 一y t ) + 2 ( x 2 一肖1 ) l ( y 2 一j ，1 ) 一2 y 1 ( x2 一】) 2 c = t 2 + 2 ( x 2 一j i ) 爿l 丁+ ( h2 一是2 ) ( z 2 一1 ) 2 x 。= 2 a t - ( 1 y 2 - 否y 1 ) ( i - b + 万届一- 4 a c ) 二! 巫2 a 玉 产2 a t - ( 1 y 2 - 瓦y 1 ) i ( - b 而- , f 驴- 4 a c ) 】，。 b 一62 4 a c 2 a 同理可解得d 点的坐标，其函数过程的代码如下 s u b f u n c t i o n l ( ) 定义私有变量 d i m x l ，y l ，x 2 ，y 2 ，r l ，r 2a sd o u b l e 2 5 太原理工大学硕士学位论文 d i m t 1 ，t 2 ，t 3 ，x c l ，y c l ，x c 2 ，y c 2 ，x d l ，y d l ，x d 2 ，y d 2 ，a ，b ，ea s d o u b l e 获取两圆心点的坐标和半径 x i2 c e n p o i n t l ( o ) ：y l 。c e n p o i n t l ( ! 、 x 2 = c e n p o i n t 2 ( o ) ：y 2 = c e n p o i n t 2 ( 1 ) r l = o r l ：r 2 = o r 2 计算切点c 坐标 t5 r l + ( r l + r 2 ) + x l + x 2 一x l “2 + y l + y 2 一y l “2 a = ( y 2 一y o “2 + ( x 2 - x 1 ) “2 b 2 2 + t + ( y 2 一y 1 ) + 2 + ( x 2 一x 1 ) + x l + ( y 2 - y 1 ) 一2 + y l + ( x 2 一 x 1 ) “2 c = t 2 2 + ( x 2 一x 1 ) + x l + t + ( x 2 - x 1 ) 2 + x l 2 + ( y l “2 一r l “2 、+ ( x 2 一x 1 ) “2 y c l = ( 一b 一( b “2 4 + a + c ) “o 5 ) 2 f l x c l = ( t 一( y 2 一y 1 ) + y c l ) ( x 2 - x 1 ) y