proe的斗式提升機(jī)三維建模

2013-07-22 by:ProE/Croe培訓(xùn)中心來(lái)源:仿真在線

proe的斗式提升機(jī)三維建模

0 引言
    斗式提升機(jī)是專門用于連續(xù)垂直輸送散料的設(shè)備。其結(jié)構(gòu)由上而下可分為3部分,即機(jī)頭、機(jī)筒和機(jī)座。斗式提升機(jī)的全部工作可分為裝料、提升和卸料3個(gè)過(guò)程。外部的驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)頭輪帶動(dòng)牽引構(gòu)件和料斗運(yùn)行。物料從機(jī)座的進(jìn)料口進(jìn)入機(jī)座底部,被運(yùn)動(dòng)著的料斗挖起并向上提升。到達(dá)機(jī)頭后,物料在重力和離心力的作用下脫離料斗,從卸料口排出。斗式提升機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、密封性好、生產(chǎn)率范圍較大(3~300t/h)和提升高度高(30-50m)等顯著優(yōu)點(diǎn),在飼料和糧食等加工廠中使用極為廣泛。
    傳統(tǒng)斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)是以二維平面圖來(lái)表示,非常抽象,不便于修改。本文以TD250型斗式提升機(jī)為原型,利用三維軟件proe對(duì)其各個(gè)零件進(jìn)行三維建模和虛擬裝配。
    proe是美國(guó)參數(shù)科技公司(PTC,Parametric Technolog Corporation)推出的三維造型設(shè)計(jì)系統(tǒng),它以單一數(shù)據(jù)庫(kù)、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)性、裝配管理以及工程數(shù)據(jù)再利用等改變了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)的概念,在機(jī)械設(shè)計(jì)與加工制造領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。

1 斗式提升機(jī)的三維建模
1.1 機(jī)頭組零件建模
    機(jī)頭組零件主要包括機(jī)頭上箱蓋、機(jī)頭下箱體、頭輪轉(zhuǎn)軸、滾筒、套筒和聯(lián)軸器等零件。
1.1.1 機(jī)頭上箱蓋和機(jī)頭下箱體三維模型
    機(jī)頭上箱蓋和機(jī)頭下箱體的建模主要采用拉伸、抽殼及切削孔命令來(lái)生成。機(jī)頭下箱體上需創(chuàng)建電動(dòng)機(jī)臺(tái)和逆止器臺(tái)。
1.1.2 頭輪轉(zhuǎn)軸三維模型
    幾乎所有的斗式提升機(jī)都是采用上部頭輪驅(qū)動(dòng)。頭輪轉(zhuǎn)軸是傳遞扭矩的部件,為階梯形狀,軸上加工有鍵槽。頭輪轉(zhuǎn)軸通過(guò)拉伸特征創(chuàng)建不同的圓柱來(lái)生成,然后使用切削特征在軸上創(chuàng)建鍵槽。
1.1.3 滾筒、套筒和聯(lián)軸器三維模型
    滾筒采用拉伸、抽殼和切削命令生成。套筒是軸上零件裝配時(shí)起定位作用的零件,采用拉伸命令生成。聯(lián)軸器用于頭輪轉(zhuǎn)軸與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的連接,傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩,采用拉伸、切削及陣列等命令創(chuàng)建。

1.2 機(jī)座組零件建模
1.2.1 機(jī)鷹箱體建模
    機(jī)座箱體與機(jī)頭下箱體的創(chuàng)建過(guò)程類似,采用拉伸、抽殼和切削孔命令生成,其模型如圖3所示。
1.2.2 底輪轉(zhuǎn)軸建模
    底輪轉(zhuǎn)軸與頭輪轉(zhuǎn)軸的創(chuàng)建過(guò)程類似,采用拉伸和切削命令生成。
1.3 機(jī)筒建模
    斗式提升機(jī)的機(jī)筒一般為矩形截面。機(jī)筒的橫截面尺寸應(yīng)與機(jī)頭外殼和機(jī)座外殼寬度一致。機(jī)筒采用拉伸和切削特征生成。
1.4 輸送組零件建模
1.4.1 料斗建模
    料斗是斗式提升機(jī)的盛料構(gòu)件,用于干燥且流動(dòng)性好的粒狀物料的輸送。料斗建模采用拉伸和切削命令生成。
1.4.2 皮帶建模
    本文選擇帶式斗式提升機(jī),牽引件為皮帶,其寬度根據(jù)料斗的寬度來(lái)定。當(dāng)斗寬在300mm以下時(shí),帶寬應(yīng)比料斗寬度大10~20mm。皮帶的建模采用拉伸特征和切削孔特征生成。
    斗式提升機(jī)中使用的標(biāo)準(zhǔn)件較多,其創(chuàng)建過(guò)程本文不再贅述。

2 零件的虛擬裝配
    零件裝配就是將生產(chǎn)出來(lái)的零件通過(guò)一定設(shè)計(jì)關(guān)系將零件組裝在一起,使裝配體能完成某一項(xiàng)功能。在proe中,零件裝配是通過(guò)定義零件模型之間的裝配約束關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
2.1 頭輪和底輪虛擬裝配
    依次添加頭輪轉(zhuǎn)軸或底輪轉(zhuǎn)軸、鍵、滾筒、套筒、軸承和聯(lián)軸器等零件,通過(guò)一定的約束關(guān)系來(lái)完成頭輪和底輪的虛擬裝配。
2.2 輸送組零件虛擬裝配
    料斗與牽引帶的連接采用特制螺栓連接。依次添加皮帶、料斗、小墊片、特制螺栓、大墊片和螺母等模型,完成單個(gè)料斗的裝配,同理可完成整個(gè)輸送組的裝配。
2.3 斗式提升機(jī)的總裝配
    依次添加機(jī)座箱體組零件、底輪、機(jī)筒、機(jī)頭箱體組零件、頭輪和輸送組等零部件,將螺栓、墊片和螺母裝配在機(jī)筒之間、機(jī)筒與機(jī)頭之間和機(jī)筒與機(jī)座之間。

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