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基于UG的二缸20万机组的低压排汽缸的设计研究

2.4、排汽缸框架设计
     由于排汽缸出口尺寸为5600×6100,体积大,则排汽缸应具有足够的刚性,保持在工作状态下不发生变形,防止动静部件间的碰磨;同时排汽缸内又设有低压内缸,前后侧又要与轴承箱及基架台板相配合,低压前后汽封又要在排汽缸中布置通过,排汽缸中心又是整个机的一个死点。


     排汽缸与低压内缸的接配尺寸主要有:低压内缸的中分面搭子搭于排汽缸中分面处,低压内缸的底部有横纵两个导向键来定位低压内缸(即低压内缸的死点)。利用UG中WAVE  Geometry  Linker命令,由低压内缸的水平中分面及其底部的横纵键在装配中链接出轮廓线,再由轮廓线派生出排汽缸相关的配合部件(包括27°16′的挡板,底部三个配合键,中分面配合件),用同样的方法派生出与轴承箱及基架台板相配合的零部件。此时更改低压内缸、轴承箱及基架台板的与排汽缸相配合部件的相关尺寸,则排汽缸自动更新与之相配合的部件尺寸,无需再重新进行设计。这样即减少了相配合部件的设计周期,又与相配合部件关联起来,随配合部件的更改而自动更新,也防止人为疏忽而遣漏尺寸。


  对排汽缸内的喷水系统及缸内的支撑部件进行三维动态布置,将各支撑部件及喷水管定位在较为合理的位置(如图7所示)。


     排汽缸是在UG的装配环境下,用自顶向下的方法进行设计,先设计出装配部件(如图6所示),最后再派生出各部件的Part文件,利用UG的Drafting模块(工程图模块)生成零件及装配的工程图,用于生产加工。

图6、排汽缸的造型

图7、排汽缸的内部框架图

2.5、排汽缸的相关性能分析
     通过排汽缸的各零部件的设计,最后确定了排汽缸的基本形式,还需要对排汽缸进行相关的性能分析,可利用UG有CAE功能直接进行有限元分析,或根据软件之间的接口,经过格式转换,把排汽缸的曲面图及框架图导入到其它有限元分析软件中分别作结构有限元分析和强度、刚度分析,并根据分析结果进行相应的改进。最后,把排汽缸流线曲面和框架的三维模型转换成二维工程图纸,用于生产加工。利用UG/Shape  Studio的三维渲染功能可对产品进行渲染宣传或生成效果图。

3、 结束语
     实践证明,上述采用UG软件对排汽缸的设计方法缩短了产品的开发周期(采用原二维AutoCAD设计手段,该排汽缸的设计周期大约需3个月时间,而采用UG软件造型设计最多需一个月时间,如有同类型的排汽缸中需更相关参数,由会自动派生出新的排汽缸。),提高了工作效率,降低了开发成本,具有很高的实用、推广价值,同时减少了空间布局中出现的部件相干涉的情况。(E-works)

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