| 【中文题名】 | 流量计转子的设计、仿真与制造及CAD/CAM集成系统研究 |
| 【英文题名】 | The Research on the Design, Simulation and Manufacturing of the Rotors in Flow Meters as Well as the Development of CAD/CAM Integration System |
| 【学科专业】 | 机械电子工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-3 |
| 【中关键词】 | 卵形齿轮,腰轮,螺旋转子,CADCAM集成,ProToolkit, |
| 【英关键词】 | Elliptical gears,Roots, Helical rotors,Tooth-by-tooth modification,CAD/CAM integration,Pro/Toolkit, |
| 【分类导航】 | 工业技术>机械、仪表工业>仪器、仪表>热工量的测量仪表>流量测量仪表> |
| 【论文摘要】 |
随着经济的高速发展以及节能高效的发展要求，流量计量行业逐渐成为影响社会经济发展的重要行业。流量计量广泛应用于工农业生产、国防建设、科学研究、对外贸易以及人民生活各个领域之中。在各种流量计中，容积式流量计是精度最高的一类，常应用于昂贵介质(油品、天然气等)的总量测量，因此，对于容积式流量计的研究有着重要的意义。而作为流量计中最为关键部件，转子的设计和制造水平直接影响着容积式流量计的发展水平，从而本文重点研究了流量计中转子部件的参数化设计、仿真和制造方法及其CAD/CAM系统集成的方法。本文主要从两个方面展开：
1．论文首先介绍了容积式流量计的计量原理、结构以及分类，之后重点探讨了卵形齿轮、腰轮以及螺旋转子的设计和数控加工方法。在卵形齿轮数控加工方面，研究了三次样条的插补算法及其优势。同时，为了提高椭圆齿轮流量计的计量精度，论文研究了一种新型的径向卵形齿轮的设计和制造方法。在螺旋转子制造方面，论文讨论在数控机床上采用标准球形刀具宋代替成形刀来加工螺旋转子的方法。
2．论文提出开发具有自主知识产权的基于Pro/E平台的转子部件的数字化设计、分析、制造与仿真的CAD/CAM软件集成系统。即以... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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ABSTRACT |
6-14 |
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第一章 绪论 |
14-24 |
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1.1 课题的研究背景和意义 |
14-16 |
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1.2 流量计量概述 |
16-20 |
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1.2.1 流量计的类型 |
16-18 |
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1.2.2 流量计的选型原则 |
18-19 |
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1.2.3 容积式流量计 |
19-20 |
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1.3 CAD/CAM技术 |
20-22 |
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1.3.1 CAD/CAM技术简介 |
20-21 |
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1.3.2 Pro/E二次开发技术 |
21-22 |
|
1.4 论文的主要研究工作 |
22-24 |
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第二章 椭圆齿轮流量计中转子的设计和加工 |
24-47 |
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2.1 椭圆齿轮流量计概述 |
24-26 |
|
2.1.1 流量计结构 |
24 |
|
2.1.2 工作原理和测量过程 |
24-25 |
|
2.1.3 计量特性 |
25-26 |
|
2.2 椭圆齿轮的数学建模 |
26-29 |
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2.2.1 卵形齿轮节曲线的设计 |
26 |
|
2.2.2 卵形齿轮节曲线任意弧长公式的推导 |
26-27 |
|
2.2.3 齿顶曲线和齿根曲线的设计 |
27-28 |
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2.2.4 齿廓的形成原理 |
28-29 |
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2.3 实体建模及动态仿真 |
29-30 |
|
2.3.1 三维实体建模 |
29-30 |
|
2.3.2 运动仿真 |
30 |
|
2.4 数控加工方法的研究 |
30-42 |
|
2.4.1 数控加工原理 |
31 |
|
2.4.2 传统插补算法的研究 |
31-34 |
|
2.4.3 三次样条插补算法的研究 |
34-42 |
|
2.5 径向卵形齿轮的研究 |
42-46 |
|
2.5.1 径向卵形齿轮的形成和特点 |
42-44 |
|
2.5.2 径向卵形齿轮的数学建模 |
44-45 |
|
2.5.3 径向齿轮数控加工 |
45-46 |
|
2.6 本章小节 |
46-47 |
|
第三章 腰轮流量计中腰轮的设计和加工 |
47-56 |
|
3.1 腰轮流量计概述 |
47-49 |
|
3.1.1 流量计结构 |
47-48 |
|
3.1.2 工作原理和测量过程 |
48 |
|
3.1.3 计量特性 |
48-49 |
|
3.2 腰轮的型线分析和数学建模 |
49-51 |
|
3.2.1 型线分析 |
49-50 |
|
3.2.2 数学建模 |
50-51 |
|
3.3 实体建模和运动仿真 |
51 |
|
3.4 腰轮的加工 |
51-55 |
|
3.4.1 成形刀具加工法 |
52 |
|
3.4.2 机械仿形刨削加工法 |
52-53 |
|
3.4.3 精密铸造法 |
53-54 |
|
3.4.4 数控插削加工法 |
54-55 |
|
3.5 本章小节 |
55-56 |
|
第四章 螺旋转子流量计中转子的设计和加工 |
56-66 |
|
4.1 螺旋转子流量计概述 |
56-58 |
|
4.1.1 流量计结构 |
56-57 |
|
4.1.2 计量原理和过程 |
57-58 |
|
4.1.3 计量特性 |
58 |
|
4.2 螺旋转子的数学建模 |
58-60 |
|
4.2.1 端面轮廓线建模 |
59 |
|
4.2.2 螺旋面建模 |
59-60 |
|
4.3 三维建模和运动仿真 |
60-62 |
|
4.3.1 三维建模 |
60-61 |
|
4.3.2 运动仿真 |
61-62 |
|
4.4 数控加工 |
62-65 |
|
4.4.1 传统的加工方法 |
62 |
|
4.4.2 球形铣刀加工法 |
62-64 |
|
4.4.3 加工实例 |
64-65 |
|
4.5 本章小节 |
65-66 |
|
第五章 椭圆齿轮、腰轮及螺旋转子的CAD/CAM集成软件开发 |
66-76 |
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5.1 Pro/ Toolkit开发简介 |
66-68 |
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5.1.1 Pro/Engineer介绍 |
66 |
|
5.1.2 二次开发的必要性 |
66-67 |
|
5.1.3 Pro/Toolkit的运作方式 |
67 |
|
5.1.4 Pro/Toolkit二次开发的步骤 |
67-68 |
|
5.2 系统的详细设计 |
68-75 |
|
5.2.1 系统的总体结构 |
68-69 |
|
5.2.2 各个模块的设计 |
69-75 |
|
5.3 本章小结 |
75-76 |
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第六章 总结与展望 |
76-78 |
|
6.1 总结 |
76 |
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6.2 展望 |
76-78 |
|
参考文献 |
78-80 |
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硕士期间发表的论文 |
80 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.95966 |
