建筑与工程 Ｃｈｉｎｎ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉ明 ●Ｉ 斜轴式柱塞泵参数化设计 孙（淮南矿业高级技工学校婧 安徽淮南２３２０３５） ［摘要］本文初步探讨了斜轴式柱塞泵的特点及研究方向，对参数化设计作了简单介绍，重点介绍了在ＶＢ平台上，与ＰＲＯ／Ｅ软件相关联，对斜轴式柱塞 泵进行参数化系统设计，通过探讨，使大家对斜轴式柱塞泵参数化设计的内容及意义有了一定的认识。 ［关键词］斜轴式柱塞泵参数化计算机辅助设计 中图分类号：ＴＨ３２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ００９－９ １４Ｘ（２０１ ２）３６－０４５９－０１ 引言 斜轴式柱塞泵是柱塞泵的一种，具有排量大、压力高、耐冲击、抗污染能 力强等特点，在工作环境恶劣、功率较大的煤矿机械及其它工程机械中得到了 广泛的应用。现代工业的发展速度日益加快，对柱塞泵的性能和结构提出了更 高的要求。柱塞泵的￣ｔ￥－ｔ和改进周期进一步缩短，产品设计在产品的整个生命 周期中占据了越来越重要的部分。通过对斜轴式柱塞泵进行参数化设计，构建 参数化设计系统，设计出一套集计算、设计、分析及建模为一体的斜轴式柱塞 泵参数化设计系统。通过参数化设计系统的建立，将参数化设计合理的应用到 整个设计过程中，便于修改和计算，可以有效的缩短设计时间，提高生产率。对 于实际生产过程有着重要意义。 １参数化系统设计 １．１现状 在泵的参数化系统设计方面，我国起步较晚。经过多年的发展，目前在泵 的二维设计及绘图方面技术比较成熟，三维设计方面也已经进入研究阶段，并 取得了系列成果。但是对于斜轴式柱塞泵参数化系统的研究比较少。 １．２参数化设计的基本思想 参数化设计的基本思想，是通过尺寸和定位约束来实现产品模型中形状特 征的建立和关联。在设计初期从模型中选定一些主要的定形、定位以及装配 尺寸作为自定义参数，在后期修改时改变变量定义，一些关联关系会进行自动 计算并改变与其相关的尺寸，从而快捷地建造一系列形状相似的零件。这种利 用尺寸参数来驱动整体模型改变的方式为新的产品设计、产品建模的建立以 及系列产品进行优化设计等方面提供了高效的方式。而且提高了零件在整个 设计阶段的可修改性。 １．３参数化设计的优点 参数化设计的优点是在设计初期只需绘制出草图，然后对绘制出的草图设 置适当的约束得到设计所需要的精确图形胲模式有利于对草图和模型进行编 辑，修改．能满足多次重复设计的需要，对设计人员的设计要求低。 ２斜轴式柱塞泵进行参数化设计的主要研究内客 对斜轴式柱塞泵进行参数化设计，构建参数化设计系统，主要将进行以下 四方面内容的研究 １、对斜轴泵主要部件的理论研究。对斜轴泵的运动过程进行分析，建立 数学模型。通过分析计算出该泵零件尺寸与排量、压力、行程等之间的关系， 并将所得数学关系转化为计算机语言。 ２、在ＶＢ平台上，与ＰＲＯ／Ｅ软件相关联，进行参数化系统设计。包括主 要零部件自动计算、建模系统及新泵设计。主要实现，用户在输入必要的数值 之后，软件进行计算，并分析参数的合理性。将数据导人Ｐｒｏ＼ＥＮＧＩＮＥＥＲ进 行建模。并且将设计出的模型进行实时显示。 ３、对设计出的零部件进行有限元分析。通过已知的设计条件对设计出的 零部件运用Ｐｒ０＼ＥＮＧＩＮＥＥＲ自带的插件Ｍｅｃｈａｎｉｃ进行有限元分析．用户可 以根据分析的结果进行设计数据的调整。 ４、利用数据库技术，建立查询数据库，提供公式查询、理论查询、及部分 泵的参数查询。 现仅对第二项研究内容作进一步探讨，这一步也是斜轴式柱塞泵参数化设 计中至关重要的～步。 ３斜轴泵参数化过程 对泵进行参数化的过程，是一个对泵的主要零部件参数化子系统进行关 联，将设计出的零件进行装配的过程。用户在操作界面中输入排量、额定压 力、转速等条件。系统根据计算机设定的关系式判断参数合理性，如果参数不 合理，则给出信息提示，提醒用户重新输入。经过判断，确定用户输入参数合理 后，参数化系统根据预定的公式进行计算，将用户输入的参数转化为零件设计 过程中所需要的关联参数，并且将已经转换好的参数导人模型，实现更新，重新 装配。 新泵的设计主要是根据已知条件，在操作界面中输入需要的主要参数及泵 型。通过程序内部预定公式进行计算，初步判断输人参数的合理性。并通过转 速、功率等条件，确定驱动方式。 使用设计系统之前，首先根据整个液压系统的实际情况，计算出所需泵的 排量、压力、转速等基础参数。进入系统进行判断，基本参数合格后，进入设 计系统进行参数转化；将转化后的参数导入到Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ中，进行模型 重建，从而实现参数化过程。 斜轴式柱塞泵总体设计是整个参数化系统的核心部分，该部分决定了设计 出的柱塞泵运转的可靠性以及其结构的合理性。整体设计过程决定了零部件 参数化过程。由总体设计确定出的参数，是零部件设计过程中的重要条件。总 体设计过程是一个确定泵的基本性能的过程。 对泵进行参数化的过程，是一个对泵的主要零部件参数化子系统进行关 联，将设计出的零件进行装配的过程。设计过程中，各个零部件的关系如图３ 所示。用户在操作界面中输入排量、额定压力、转速等条件。系统根据计算 机设定的关系式判断参数合理性，如果参数不合理，则给出信息提示，提醒用户 重新输人。 系统应用Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｇａｔｅｗａｙ插件将ＶＢ编程软件和Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ ：连接起来，通过插件ＶＢ可以直接调用Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ中的底部函数，同时在 设计过程中，为了提高模型更新效率，也运用了Ｐｒ０／ＥＮＧＩＮＥＥＲ中自带的参 数化设计功能。 在程序设计过程中，通过ＶＢ进行插件的调用，实现ＶＢ和Ｐｒｏ／ＥＮＧＩ－ ＮＥＥＲ的功能连接，将用户输人的参数实时传递到软件中。在ＶＢ中引用插 件：ＧＷＡＸＲａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｇａｔｅｗａｙ Ｖ４．２－ＴｙｐｅＬｉｂｒａｒｙ（Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｇａｔｅｗａｙ）。这样，ＶＢ通过Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｇａｔｅｗａｙ即可与Ｐｒ０／ＥＮＧＩＮＥＥＲ 建立连接，从而实现在ＶＢ中调用Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ函数的过程。 对于形状简单的零件，可以直接通过函数命令进行实时建模，直接ｑ￣Ｐｍ／ ＥＮＧＩＮ既Ｒ软件里面进行自动建模；对于一些比较复杂的零件，而且通用性比 较高的零件，采用更新模型数据的方法进行参数化设计。这样，可以有效减少 软件的建模时间，使设计结果可以更快的显示出来。 结语 通过对斜轴式柱塞泵的结构进行分析，从而设计出参数化设计系统。使系 统具有理论查询，理论计算，产品检验，产品建模分析等一系列功能。真正的将 参数化应用到产品开发的全过程。对斜轴式柱塞泵进行参数化设计，将ＣＡＤ 技术应用到柱塞泵开发和改进过程中，能有效地提高设计效率，对于实际生产 过程，有着重要意义。 参考文献： 【１】许贤良，王传礼．液压传动系统［Ｍ】．北京：国防工业出版社．２００８． ［２】徐军民等．基于Ｐｒｏ／Ｅ的三维参数化零件设计．浙江科技学院学报． ２００５．３． 【３】张继春．Ｐｒ０／ＥＮＧＩＮＥＥＲ二次开发实用教程【Ｍ】．ｊＥ京：北京大学出版 杜．２００３ 作者简介： 孙婧（１９７１．６一），女，毕业于安徽理工大学机械设计与制造专业，本科学 历，现任淮南矿业高级技工学校教师。 科技博览ｌ ４ ｑ