常用机械传动部件设计与绘图一体化系统开发

2 4 2 机 械 设 计 与 制 造 Ma c h i ne r y De s i g n Ma n u f a c t u r e 第 7期 2 0 1 0 年 7月 文章编号 1 0 0 1 3 9 9 7 2 0 1 0 0 7 0 2 4 2 0 2 常用机械传动部件设计与绘图一体化系统开发 丰 屈名胜 杨福增 刘志杰 朱瑞祥 寇小希 张振平 t 西北农林科技大学 机 电学院 杨凌 7 1 2 1 0 0 陕西省烟草专卖局科技处 西安 7 1 0 0 0 0 A d e v e l o p me n t o f d e s i g n a n d d r a wi n g i n t e gr a t i v e s y s t e m f o r t h e c o mmn me c h a n i c a l t r a n s mi s s i o n p a r t s Q U Mi n g s h e n g Y A N G F u z e n g L I U Z h i j i e Z HU R u i x i a n g I K O U X i a o x i I Z HA N G Z h e n p i n g C o l l e g e o f Me c h a n i c a l a n d E l e c t r o n i c E n g i n e e r i n g N o r t h w e s t A F U n i v e r s i t y Y a n g l i n g 7 1 2 1 0 0 C h i n a S h a a n x i T o b a c c o Mo n o p o l y B u r e a u X i a n 7 1 0 0 0 0 C h i n a 0 o o o o o o o o 0 o o 0 0 0 0 D o o 0 0 o o 0 0 0 o 0 0 o o 0 o o 0 o 0 1 摘 要 在利用A u t o C A D强大的 二维图 绘 制 P r o E N G I N E E R参 数化建 模功能的 基础上 利用V i 一 o s u a l B a s i c 开发工具 借助第三方接口 软件 对A u t o C A D和P r o E N G I N E E R 进行二次开发 编制了常用机 械传动 部件的设 计计算 程序 通过V i s u a l B a s i c 编程 将设计 计算 程序与 绘图 软件A u t o C A D 和P D N G I i N E E R连接 开发 了常用机械传动部件的设计与绘图一体化 系统 将设计计算过程规范化和标准化 功能 i 模块化 图表程序化 绘图过程自 动化 实现了 设计与绘图一体化 提高了设计和绘图效率 由于 设计计算 i界面 友 好 步 骤详 尽 不仅可用于 设计计算和自 动绘图 还可满 足机械设计 辅助教学需 要 关键词 传动部件 二次开发 A u t o C A D P r o E N GI N E E R A b s t r a c t O n b a s e o f p o w e rf u z p la t d r a w i n g a b i li t y ofA u t o C A D a n d p a r a rn e te r iz at io n d e s i g n o f P r o E N G I N E E R 肌 d t h e of h e i n 和e 5 02 加 如 e c d a r y d e e lo p m e n t o th e A u t o C A D 帆 d P m E N G I N E E R p r o g r a m a S o f t w o F e p l at f o r m t o c a l c u l at e t h e u s u al m e c h ani c al p a r t s U s e V i s u al B a s i c c o m一 b i n e t h e p l at f o r m and t h e t w o d r a w i n g S oj w ar e D e s ig n o n e d e s ig n and d r a w i n g c o m b i n e s y s t e m r 一 c h a n ic al fr a n s m is s n of th e o p e rat in g m a c h in e S ta n d a rd iz e d c al c u lat i 几 p r o c e s s h a s b e e 凡 de s ig n e d an d s t a n d ard i z e d m o d u l arf u n c t i o n ali t y g r a p h i c s w e r e b e e n p r o gra mmed t h e d r a w i n g p r o c e s s c a l l fin i s h e d 一 t o m a t i c al l y a c h i e v e t h e p u r p o s e ofi n t e grati o n ofd e s i gn and d r a w i n g I m p r o v e t h e e f fic i e n c y oft h e d e s i g n a n d d r a w i n g B e c a u s e o ft h e f r i e n d l y i n t e rf a c e d e t a i l e dp r o c e s s i t c a r t n o t o n l y use t o d e s i g n a n d d r a w 6 a l s o b e use d t o me e t t h e n e e d s oft e ach i n gd e m o n s t r at i o n ofm e c h ani c al d e s i gn I Ke y wo r d s T r a n s mi s s i o n p a r t s S e c o n d a r y d e v e l o p me n t Au t o C AD P r 0 E NGI N E E R o 0 0 o 0 0 O 0 O 0 o o0 0 0 00 0 o 0 o 0 0 0 c 0 0 0 0 0 G G 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o 0 o 0 0 0 G O 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o 0 0 0 O 0 o o o 0 O O o o 0 0 i 中图分类号 T H1 6 T H1 2 2 文献标识码 A 1 引言 随着计算机技术和软件技术的发展 集成技术得到重视和广 泛应用 如何通过编程克服现有成熟制图软件专一性不足的缺 点 发挥其制图优势 以缩短开发周期 降低成本 是一个很有价值 的研究课题 机械传动部件的设计涉及到许多设计规则和公式的 应用 大量图表的处理 结构参数的选定和计算以及图形的绘制等 工作日 若采用传统的设计方法 则需要人工查阅大量的设计资料 也不利于设计人员集中精力进行产品创 新设计 一般的C A D系统只能完成简单的参数化绘图或者单一的 结构设计任务 功能有相当的局限陛 在此我们以开发果园和烤烟 作业机计算辅助设计系统为背景 针对果园和烤烟作业机传动部件 包括齿轮在内的多种典型传动零件进行需求分析并归纳其结构特 点 设计了果园和烤烟作业机传动部件设计与绘图 体化系统 2系统的集成 t o m a t i o n 二次开发技术实现零件的二维工程图绘制 如图 1 所示 用 户 界 面 层 设 计 计 算 层 绘 图 层 数 据 库 层 系统利用 V i s u a l B a s i c 编程 通过 A u t o C A D的A c t i v e X A u 一 图1系统总体框图 k 来稿日期 2 0 0 9 0 9 1 2 基金项目 8 6 3 项目 2 0 0 8 A A 1 0 0 9 0 3 7 陕西省科技攻关项 目 1 4 2 1 0 1 1 0 陕西省烟草局烟草机械项目 L X 一 1 1 第 7期 屈名胜等 常用机械传动部件设计与绘 图一体化 系统开发 2 4 3 2 1 设计计算模块 计算模块按国标中各传动部件设计计算步骤 并结合企业本 身的要求 采用理论没计方法和经验设计方法相结合的设计方法 根据模块化设计的思想 设计了设计参数输入 结构选型 设计计 算 设汁结果输出四个功能模块 能够实现设计汁算与校核自动化 2 2 Au t o C AD自动绘图模块 用 V i s u a l B a s i c 语言编程进行 A u t o C A D二次开发 实现 A u t o C AD自动绘图 首先在程序中引用 A u t o C A D对象库 在本 系统 中为 A u t 0 c A D 2 o 0 5 T y p e L i h r a r y 其次编写 V i s u a l B a s i c 程序代码 使用 G e t O b j e c t 或 C r e a t O b j e c 命令创建 A u t o C A D对象 建立系统 与 A u t o C A D之 问的联系 2 3 P r o E N GI NE E R 自动绘图模块 由于 P r o E N G I N E E R采用了参数驱动的机制 使所有设计会 随参数实时变动以此达到设计修改的一致I生 而且由于有参数式 的设计 通过在创建模版零件时运用尺寸约束 创建各尺寸参数 问的关系式 使得模型可自动计算出其它关联尺寸的尺寸 减少 尺寸逐一修改的繁琐并减少错误的发生 本模块正是基于以上特 点 事先创建好符合结构要求的各种零件的三维零件图模型 并 按照一定的结构进行存储 3具体实现 3 1数学模型 采用 G B T 1 3 5 7 5 1 1 9 9 2及 G B T 1 3 5 7 5 2 1 9 9 2推荐的计算 方法 3 2 算法设计 普通 V带的程序设计框 图 如 图 2所示 图 2普通 v 带计算设计框图 4设计应用实例 系统计算步骤 1 根据原动机和动力机类型确定工况系数 2 输入设计参数 如图 3 所示 3 根据计算功率和小带轮转速 选择带型号 4 选择小轮直径 计算大轮直径 5 计算带长并圆 整 6 求中心距和包角 7 求带根数 8 求轴上载荷 9 选择 带轮结构 如图 4所示 1 O 计算带轮结构尺寸并显示 如图 5 所 示 1 1 生成计算报告 如图6 所示 计算结果比较 如表 1 所示 图 3设计参数的输入界面 图 4选择带轮的结构形式 图 5带轮尺寸显示界面 图 6设计报告显示 表 1计算结果比较 5结束语 设计将设计计算过程规范化和标准化 功能模块化 图表程 序化 绘图过程 自动化 实现了设计与绘图一体化 完善了A u t o C A D和 P r o EN G I N E E R只具有单一功能的局限性 使 A u t o C A D 和 P r o E N G I N E E R的优势得到充分的利用 提高 了设计和绘图效 率 使设计者可以集中更多的时间用于创新设计 由于系统设计 计算模块采用了国标的计算方方法 设计数据库 中包含大量的设 计规则和经验 能实时为设计动态提示 使设计者可以根据要求 按照自己的思想进行设计 在设计时综合考虑了生产需要和教学 需要 除了能够满足生产需要 图文并茂的界面设计和详尽的步 骤展示 可以满足教学演示的需要 因此系统不仅能够用于常用 机械传动部件的设计 还可以用于学校 机械设计 课程和课程设 计的辅助教学 参考文献 1 孙志礼等 机械零件三维建模及可靠性