计算机辅助设计的出现为机械制造行业带来了新的革命,不仅改善了产品设计的精度,还缩短了产品开发周期,从而创造出高效、安全的产品。 机械设计是机械工程的重要组成部分,是机器生产的前提,同时也是决定机械性能的最主要因素,一部机器的质量及工作性能的好坏很大程度上取决于设计质量,狭义的机械设计仅指技术性的设计过程,广义的机械设计是指设计者根据使用要求和现有的条件,对机械的工作原理、结构、刚度和强度、各个零部件的材料和形状尺寸、以及润滑方法、力和能量的传递方式等进行分析、构思和计算,并将其形成具体的描述以作为机械制造依据的工作过程。这不仅是一个创造性的工作,同时也是建立在丰富的成功经验基础上的工作,只有将两者结合起来,才能设计出高质量的机器。
机械设计的所有步骤几乎都需要计算机的帮助。图形的编辑、修改,大量数据的计算和比较,对零部件动力、强度等方面的精确测试,都需要相应的计算机软件的支持。除了这些繁琐的工作可由计算机替代外,设计者还可以利用计算机进行虚拟样机的构建,也就是根据图纸,在计算机上制造一个模拟样机,对它的工作性能、受力情况、热度等各方面进行验证,根据出现的状况修改原设计,从而达到完善的程度。随着计算机技术的发展,计算机正在越来越广泛地应用于机械设计的各个方面以及各种各样的机械设计中,它在提高机械设计的质量和转化为实际制造的效率方面,发挥着重要作用。计算机辅助设计便是伴随着计算机技术的发展而出现,并广泛应用于多种学科的一种方法。
文献中介绍了涡旋真空泵的工作原理:涡旋真空泵的工作腔是由一对型线共轭的涡旋盘副啮合安装组成。涡旋盘就是在盘面开有一个或几个渐开线螺旋槽的涡旋型盘状结构体。一个静涡旋盘与一个动涡旋盘相互交错组装在一起,动、静盘之间由防自转机构保证180 相位差,这样组成的一对涡旋盘副构成了无油涡旋真空泵的抽气机构。静涡旋盘与动涡旋盘彼此之间在几条直线( 在横截面上是几个点) 上接触形成几对月牙形封闭腔,动涡旋盘在曲轴的驱 动下绕静涡旋盘的涡旋体中心运动,接触点沿涡旋曲面移动实现吸气、压缩与排气。在电机的带动下,曲轴每转一圈,就有一组新的月牙封闭腔形成,从而实现涡旋真空泵的吸气、压缩、排气循环,对被抽气体形成包容和强制输送。
其中(3)结合工程实际需要对涡旋真空泵理论型线和实际型线进行了研究,指出了设计实际涡旋型线时预留间隙的重要性以及影响预留间隙大小最为关键的三点因素,在此基础上提出了采用一次和二次阿基米德非共轭组合型线设计涡旋型线代替通常使用的圆的渐开线,给出了实际型线的设计方案、设计出涡旋盘进而加工出零件,并通过实验进行了验证,满足使用的要求。
涡旋真空泵具有抽气通道内没有油污染、结构简单、运行成本低、工作寿命长、能耗低、运行平稳、噪声低等特点,得到了真空行业的欢迎与市场的青睐。
其中(1)介绍了多圆柱复合包络型面具有复杂的三维空间结构,是影响单螺杆压缩机性能的重要因素。为了研究多圆柱复合包络型面单螺杆压缩机的工作特性,建立了多圆柱复合包络型面压缩机的几何特性数值分析模型,利用上述模型,对比分析了多圆柱复合包络型面和单直线包络型面对单螺杆压缩机几何特性及热力学性能的影响。结果表明:多圆柱复合包络型面的采用使得实际星轮齿宽会随星轮转角的变化而变化,且均大于单直线型面星轮齿宽;受星轮齿宽变化的影响,任意星轮转角位置处,多圆柱复合包络型面单螺杆压缩机工作腔容积增大,最大基圆容积增大 5.2%,工作腔内部压力减小。多圆柱复合包络型面单螺杆压缩机封闭螺旋线更靠近进气端,排气孔口起始位置更靠近排气端,导致排气过程延迟,排气过程流动阻力损失增加。通过上述工作,可为新型多圆柱复合包络型面单螺杆压缩机的设计及结构优化提供理论依据。
其中(2)介绍了在产品设计中, 根据需要反求凸轮机构运用非常普遍, 此时, 凸轮工作轮廓通常由各种曲线族包络而成, 针对直动式凸轮传动及杠杆式凸轮传动,对与之相关的包络曲线的求解进行了一些理论探讨,并以此结合 Matlab 等相关软件, 提出了一套行之有效的凸轮工作轮廓数值求解方法。
其中(4)讲到了采用曲柄和双滑块机构作为涡旋压缩机的理论机构模型 ,借助此模型从机构学的基本原理出发对涡旋压缩 机的工作原理进行了分析 ,揭示了涡旋机构成立和实现正确运动的条件和普遍规律。
参考文献:(不少于15篇)
(1)王增丽,申迎峰,王振波,王君 ,冯全科 . 多圆柱复合包络型面单螺杆压缩机工作特性建模及分析. 化 工 学 报 2017 年 1月,第68卷,第1期.
