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时间:2018-09-04
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1、手压阀三维设计及运动仿真 手压阀三维设计及运动仿真 摘要:经过对手压阀的调查及资料收集,手压阀是吸进或排除液体的一种手动阀门,而且结构简单、紧凑。利用UG软件完成对手压阀机构零件的三维设计、虚拟装配和运动仿真。最后利用UG软件完成零件二维工程图的创建。 关键词:三维设计;UG;3D造型;装配;运动仿真 1.1序言 计算机的发展改变了人们的生活,也极大地改变了生产制造业的面貌,改变了传统的设计和生产方式。UG三维设计是新一代虚拟化、数字化、更加智能化设计平台的基础。它是建立在平面和二维设计
2、的基础上,从而使得零件设计更为直观形象,让设计目标更立体化,更形象化的一种新兴设计方法。三维设计已成为设计的主流方法,同时可以赋予虚拟产品模型材质、密度及质量等信息,使设计更贴进真实产品,形象逼真地反映在计算机显示屏上,采用三维设计可以实现无纸化设计。我国的大中型企业已开始尝试从三维开始设计。以三维模型作为产品最重要的信息载体,可以将设计、生产、管理等各个信息孤岛联系到一起,并将设计细节融入到建过程中,可以说这是一场史无前例的重大的技术革命。 运动仿真通俗理解是采用三维动画技术模拟实体的外形、材质、零部
3、件和内部构造,把实体的设计原理、工作过程、性能特征、使用方式等一系列真实的事物以动态视频的形式演示出来。在机械设计领域,其设计理念有原理方案、运动学分析、动力学或静力学分析、系统优化、强度分析计算和结构设计等几个阶段。传统的机械设计理念是以经验总结为基础,运用力学和数学而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计的依据,通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。这样不但会延长设计周期和降低工作效率,而且容易导致设计结果不准确,很难得到满意的结果,也缺乏科学的理论根据。随着机械产品性能要求的不断提高和计算
4、机技术的广泛使用,设计的高效化和自动化已经成为今后发展的必然趋势。机械运动仿真把各种先进技术成果转化为生产力的一种手段和方法。 手压阀广泛应用于人们的生活产品之中。手压阀之所以得到如此广泛的应用,主要是由于手压阀可以实现各种场所对液体流出的控制,而且结构简单、紧凑,。手压阀是由阀体,阀杆,销钉,手柄等9个零件组成的机构。手柄是一个一端固定,另一端人为控制运动,一般为主动件,从而控制手压阀运工作。从动件根据使用要求设计使它获得一定规律的运动。本文将根据手压阀工作原理主要利用UG软件完成手压阀的零件三维造型
5、与虚拟装配和运动仿真,以检验零件结构正确性,最后完成齿轮-凸轮式进给机构顶整体方案设计,并根据所学的机械方面的知识,完成该装置中零件结构。 1.2UG介绍 UG是SiemensPLMSoftware公司出品的一个产品工程解决方案,它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。UG是Unigraphics的缩写,这是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统,它功能强大,可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。UGNX是一个在二和三维空间无结构网格上使用自适应多重网格方法开发
6、的一个灵活的软件工具。其设计思想足够灵活地支持多种离散方案。因此软件可对许多不同的应用再利用。 UG的主要特征有:3D实体模型;基于特征的参数化实体建模;单一数据库;机构设计技术;行为建模技术;NC加工;强大的装配功能;二次开发技术。 UG软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能;而且,在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟,提高设计的可靠性;同时,可用建立的三维模型直接生成数控代码,用于产品的加工,其后处理程序支持多种类型数控机床。 1.3课题
7、研究内容 鉴于三维设计及运动仿真技术在产品设计中具有十分重要作用,同时也是为了紧跟时代的脚步,站在新技术的前沿,本课题将利用上述三维设计及运动仿真技术完成本次毕业设计。首先分析手压阀的工作原理,然后分析零件结构,完成零件的三维设计,并对机构进行三维虚拟装配;最后对机构进行运动仿真以检验机构设计的正确性。 具体设计内容如下: (1)了解国内外三维设计的发展概况 (2)了解国内外运动仿真的发展概况 (3)弄清手压阀机构的原理及组成,绘制其简图,说明其工作原理,各个零件的名称和作用。 (4)利用三维
8、软件完成机构的三维设计及虚拟装配,并进行装配干涉检查。 (5)利用仿真软件对机构进行运动仿真。 (6)利用软件创建机构零件图及装配图。 目录 第一章概述 1.1序言.......................................................8 1.2UG介绍.....................................................9 1.3课题研究
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