UG羅茨風機模型_羅茨風機

UG羅茨風機模型：UG參數(shù)化設計加工——羅茨鼓風機葉輪曲面

　　1、引言UG是Unigraphics的縮寫,這是一個交互式CAD/CAM(計算機輔助設計與計算機輔助制造)系統(tǒng),它功能強大,是一個可視化的系統(tǒng),我們通過一系列菜單與UG進行通訊,整個編程過程我們始終與零件的可見模型交互,可以輕松實現(xiàn)各種復雜實體及造型的建構(gòu)。羅茨鼓風機是一種容積式的氣體增壓與輸送機械,因其結(jié)構(gòu)簡單、安裝靈活、輸送介質(zhì)不含油、在使用壓力范圍內(nèi)排氣量幾乎不變等優(yōu)點,已廣泛應用于經(jīng)濟建設的各個行業(yè)。葉輪是羅茨鼓風機的核心部件,葉輪設計的好壞關(guān)系到整機的工作性能(包括耗能、噪聲等)和使用壽命。羅茨鼓風機葉輪的曲面是漸開線曲面,由于尺寸較大,設計葉輪參數(shù)需要大量復雜的計算,設計周期長,而且很難保證轉(zhuǎn)子的正確嚙合和運動的平穩(wěn)性。應用UG通過輸入葉輪不同段的參數(shù)方程,自動繪制出復雜的葉輪齒形,并進行三維實體造型,再利用UG軟件中建立族表的命令,便可以方便地得到同類型一系列葉輪的三維實體造型,提高了設計效率,對實際工程設計具有積極的參考價值。2、UG參數(shù)化設計參數(shù)化設計是將原有設計中某些尺寸,如定形、定位或裝配尺寸定義為變量,修改這些變量的同時由一些簡單公式計算出并變動其他相關(guān)尺寸,計算機根據(jù)這些新的參數(shù)值自動完成產(chǎn)品設計。參數(shù)化為產(chǎn)品模型的可變性、可重用性、并行設計等提供了手段,使用戶可以利用以前的模型方便的重建模型,并可以在遵循原設計意圖的情況下方便地改動模型,生成系列產(chǎn)品,大大提高了生產(chǎn)效率。2.1建立表驅(qū)動在UG中可以把葉輪曲面的系列尺寸完整地建立在電子表格中,形成一個葉輪的曲面數(shù)據(jù)庫,這樣做對于此數(shù)據(jù)庫的管理、編輯和擴展都很方便。具體地說,可以任意修改表格中的某一個或某些數(shù)據(jù)、增加一組新的葉輪的曲面數(shù)據(jù)、增加設計變量等等,最終產(chǎn)生使用同一實體模型的系列葉輪的曲面三維模型,如圖1-1。2.2漸開線曲面生成通過參數(shù)化設計,添加漸開線參數(shù)數(shù)據(jù),并設計出漸開線曲線。通過拉深建模生成實體,如圖1-2所示。圖1-1葉輪的曲面數(shù)據(jù)庫3、UG編程加工加工中心編程軟件有很多種,但使用UG編程自有它自身的特點:(1)設計和編程在同一軟件內(nèi)完成,不用圖檔(資料)轉(zhuǎn)換,省略了很多工序,避免出錯;(2)拆電極不但方便快捷,而且十分直觀,要加工哪里,加工多少,電極是什么樣子,一目了然;(3)單獨取出加工,非常方便。刀路實體模擬,讓你對刀路看得更清楚,看得更明白,如圖1-3所示。后處理生成G代碼表示為(截取):%N0010G40G17G90G70N0020G91G28Z0.0:0030T00M06N0040G0G90X.1465Y.1406S0M03N0050G43Z2.5591H00N0060Z2.2835N0070G3X.1465Y.1406Z2.0448I-.0182J-.1406K.038F9.8N0080X-.0134Y0.0Z1.9803I-.0182J-.1406K.038N0090G1Y-2.3756M08N0100X.0134N0110Y2.3756N0120X-.0134N0130Y0.0N0140X-.1709N0150Y-2.5331N0160X.1709……4、結(jié)束語基于UG羅茨鼓風機葉輪曲面的參數(shù)化設計,通過輸入葉輪不同段的參數(shù)方程,能自動繪制出復雜的葉輪齒形,并進行三維實體造型,同時改變一些參數(shù)就能方便地得到同一類型的系列產(chǎn)品,易實現(xiàn)產(chǎn)品系列化,大大提高了設計效率和設計精度,解決了常規(guī)設計方法很難或無法實現(xiàn)的一些問題,并通過UG的數(shù)控編程使得設計編程一體化,方便了圖1-2漸開線曲線生成實體圖1-3加工葉輪走到路線圖UG參數(shù)化設計加工羅茨

UG羅茨風機模型：的SEO綜合查詢

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UG羅茨風機模型：與“如何用UG畫羅茨鼓風機轉(zhuǎn)子的三維圖形？”相關(guān)問答

　　回答：

　　CAD三維繪圖

　　首先你要知道，只有你在三維狀態(tài)才能直觀的看出圖形是三維的

　　你可以把視圖切換成軸側(cè)圖，也可以用動態(tài)觀察器，還可以導航器

　　創(chuàng)建面域

　　REG

　　創(chuàng)建邊界，包括創(chuàng)建閉合多段線和面域

　　BO，-BO

　　使用平面和實體、曲面或網(wǎng)格的交集創(chuàng)建面域

　　SEC

　　創(chuàng)建實體填充的三角形和四邊形

　　SO

　　坐標

　　UCS

　　坐標設置

　　UC

　　拉伸（實體）

　　EXT

　　旋轉(zhuǎn)（實體）

　　REV

　　圓柱體

　　CYL

　　棱錐體

　　PYR

　　楔體

　　WE

　　圓環(huán)（三維）

　　TOR

　　創(chuàng)建三維實體網(wǎng)格

　　3D

　　創(chuàng)建二維實體面

　　SO

　　創(chuàng)建三維面

　　3F

　　掃掠

　　sweep

　　放樣

　　loft

　　三維多段線

　　3P

　　三維陣列

　　3A

　　三維對齊

　　3AL

　　三維縮放

　　3S

　　三維移動

　　3M

　　三維旋轉(zhuǎn)

　　3R

　　剖切

　　SL

　　將三維對象（例如多邊形網(wǎng)格、曲面和實體）轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格對象

　　SMOOTH

　　降低網(wǎng)格平滑度

　　LESS

　　提高網(wǎng)格平滑度

　　MORE

　　優(yōu)化網(wǎng)格

　　REFINE

　　分割網(wǎng)格

　　Split

　　導航器

　　shift+w

　　三維動態(tài)觀察器

　　ORBET

　　3DO

　　消隱

　　HI

UG羅茨風機模型：羅茨風機動態(tài)模型特性數(shù)值分析

　　羅茨風機是一種量大面廣的通用機械，被廣泛應用于化工、電力、水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理等領(lǐng)域的各種氣體輸送，是一種重要的工業(yè)裝備。羅茨風機結(jié)構(gòu)復雜，形式多樣，振動耦合嚴重，如果轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有頻率和風機箱體的頻率一致或相近， 則會引起箱體的共振，從而增錦工機振動噪聲，因此羅茨風機的振動、噪聲已成為妨礙風機提高工作效率、安全性和穩(wěn)定性的重要因素[1]。羅茨風機在工作中主要承受轉(zhuǎn)子不平衡力、氣體脈動力、氣體壓力、齒輪嚙合力、葉輪嚙合沖擊力等的作用， 使轉(zhuǎn)子系統(tǒng)既扭轉(zhuǎn)又彎曲，產(chǎn)生嚴重的疲勞破壞，這對其他零件也會產(chǎn)生很大的影響。因此比較準確地得到應力、應變的大小以及羅茨風機的固有頻率和振型對其設計有很大的作用，羅茨風機的有限元模型在一定頻率范圍內(nèi)能較好地表征其物理模型的動態(tài)特性。有限元法在振動噪聲方面已經(jīng)有了一定的研究，譚青等[2]對離心式鼓風機轉(zhuǎn)子采用集中參數(shù)法建模， 利用傳遞矩陣法編程求解轉(zhuǎn)子不平衡響應，并提出一種基于振型分析的最大值估算法。王加鋒等[3] 對旋葉式壓縮機轉(zhuǎn)子建立有限元模型，分析了前10?階的固有頻率和振型，分析結(jié)果顯示轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動形式主要有平動、轉(zhuǎn)動和彎曲。李俊偉等[4]借助有限元分析軟件，對回轉(zhuǎn)平臺各離散典型位置進行模態(tài)分析，計算出回轉(zhuǎn)平臺各典型位置狀態(tài)下的固有頻率和振型，計算結(jié)果顯示振動程度最大處都在懸臂端。楊曉紅等[5]針對異步風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子及端部風扇進行了建模和動特性有限元分析計算，采用分塊蘭索斯法對轉(zhuǎn)子和風扇的前4 階固有頻率和振型進行了求解，結(jié)果顯示風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子3 階振型形變?yōu)閺澟ゑ詈闲巫儯? 階、4 階振型形變沿Y 軸方向，2 階振型形變沿X 軸方向。張瑞華[6]利用有限元法對鼓風機框架式基礎建立模型，采用共振振幅法，計算出結(jié)構(gòu)固有頻率、振型以及振動速度幅值，并根據(jù)計算結(jié)果，調(diào)整框架參數(shù)設計，從而達到隔振減振的效果。錢網(wǎng)生等

　　[7]采用低噪聲結(jié)構(gòu)設計和振動模態(tài)試驗技術(shù)相結(jié)

　　合的方法，來降低船用空調(diào)通風機噪聲。鈕冬至 [8]利用ANSYS軟件對軸流通風機葉輪振動特性進 行分析，建立了軸流通風機葉輪的有限元模型， 計算出葉輪的固有頻率和振型。以上研究多是采用有限元方法對風機轉(zhuǎn)子的振動特性進行數(shù)值計算，很少有針對風機整體模型進行諧響應分析的。對風機殼體和轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進行諧響應分析， 不僅能夠確定風機運行狀態(tài)下的振動特性，還可以得到殼體和轉(zhuǎn)子表面的振動速度以及關(guān)鍵位置處的頻率響應曲線，從而為風機振動噪聲特性的數(shù)值研究打下基礎。

　　采用Pro/E 和ANSYS workbench 有限元分析軟件，對羅茨風機進行三維建模和有限元模態(tài)分析，獲得的主要結(jié)論如下：

　　1）用ANSYS Workbench 對羅茨風機進行模態(tài)分析，計算了羅茨風機的前20 階固有頻率和

　　振型，并給出了具有代表性的非剛體模態(tài)前6 階非零模態(tài)的固有模態(tài)和振型圖；在模態(tài)分析的基礎上揭示了羅茨風機機體的諧響應特性，并給出了羅茨風機進出口、前油箱、齒輪箱等部位的幅頻響應曲線。

　　2）通過對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和機體的模態(tài)分析發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的第二階固有頻率和機體的第一、二階固有頻率非常接近，這極有可能引起耦合共振。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動形式主要表現(xiàn)為兩轉(zhuǎn)子的同向及反向擺動，長軸細端、齒輪段的擺動；機體的振動形式主要表現(xiàn)為機體整體的上下、左右擺動，主要變形位置在支撐腿處。機體諧響應分析顯示機體在頻率為300~500Hz 時振動比較劇烈， 在頻率為400Hz 時出口、前油箱、齒輪箱等部位均出現(xiàn)振幅最大值。

　　3）羅茨風機動態(tài)特性分析是羅茨風機性能

　　分析的重要方法，計算獲得的固有頻率和固有振型可以用來預測羅茨風機各部件之間相互干涉的可能性，通過諧響應分析給出的發(fā)生共振時機體部位振動強度的大小，也為羅茨風機的優(yōu)化和改進設計提供了重要的理論依據(jù)。

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