流量计转子的设计、仿真与制造及CADCAM集成系统研究
流量计转子的设计、仿真与制造及CADCAM集成系统研究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来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Pro／E为平台，Pro／Toolkit为二次开发工具，采用CAD和CAM技术对转予进行设计、制造、分析和仿真，开发出转子部件的CAD／CAM集成系统。关键词： 卵形齿轮；腰轮；螺旋转子；CAD／CAM集成；Pro／Toolkit..............................
第二章椭圆齿轮流量计中转子的设计和加工椭圆齿轮流量计是最常见的一种容积式流量计，占所有容积式流量计的70％。它是由测量本体、传动机构和显示以及信号远传三部分组成的。其中，壳体、测量室和一对椭圆齿轮构成了流量计的测量本体。这对椭圆齿轮具有互相滚动进行接触旋转的特殊形状，通过两根不锈钢轴固定在测量室内。因此，椭圆齿轮作为椭圆齿轮流量计的关键部件，其设计和加工水平就成为了椭圆齿轮流量计中的关键技术。本章首先详细研究椭圆齿轮的设计和加工方法，并且针对微小流量的测量，提出了新型径向齿轮的设计和制造方法。2．1椭圆齿轮流量计概述2．1．1流量计结构椭圆齿轮流量计由计量室，传动机构和显示部分几部分组成“。1。1)计量室：仪表的躯壳主要由铸铁制成，它的内腔与盖板组成了计量室。计量室内有两根不锈钢轴，一对椭圆齿轮就套在轴上，靠流量计进出口处的压力差推动而旋转，从而不断的把进口处的液体经新月形空腔计量后送到出口处，每旋转一周，累计出四倍新月形空间的体积。椭圆齿轮与测量室内壁的间隙很小，仅几十微米，以减少仪表的泄漏量。21传动机构和显示部分：将椭圆齿轮的旋转运动传至表头进行测量显示，通常采用齿轮变速器，按照一定的比例变速后带动指针和累计计数器。在计数器的前一级变速器内，有一对可调齿轮，称为可调轮对。变换可调齿轮对的齿轮比，就可以调节流量计的误差。因加工装配的误差所引起的滑流量变化而造成误差过大时，或当流量计经长期使用后，误差超过规定值时，在流量计的校验过程中，需进行准确度调整。为了防止齿轮转动时，被测流体沿轴外泄，可采用机械密封联轴器或磁性联轴器。前者适用于常温、低压流量计，后者适用于高温、高压流量计。2．1．2工作原理和测量过程一对椭圆齿轮在运动过程中与壳体构成具有固定容积的测量室，测量室经精确测定后为确定值。椭圆齿轮流量计工作原理如图2．1所示“一。.............................
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