船用泵结构仿真设计(附件)【字数：11262】
摘 要摘 要船用泵行业历经多年的发展现在已经进入一个生产与发展趋于稳定，年产量与产值逐步增长的阶段。现今回顾船用泵多年的发展历程，通过总结前人在船用泵的技术研究与发展方面的经验和成果，来巩固自己在船用泵这一领域的知识和见解。本文以离心泵、旋涡泵、齿轮泵为研究对象基于Pro/E对三类水泵进行了三维仿真建模。分别对离心泵的底座、泵体、运动轴、电动机，旋涡泵的底座、叶轮、后盖、泵体、轴承、轴系、电动机，齿轮泵的电动机、泵体、啮合齿轮进行了三维绘图、装配。同时，对旋涡泵的轴和叶轮配合结构、齿轮泵的啮合齿轮结构进行了运动仿真，基于动画模块对三类水泵的装配与拆卸过程进行了动画制作。设计结果可以直观的观察三类泵的结构、内部运动情况、拆装步骤，加强了人们对泵运动过程和装配过程的理解和掌握。关键词船用泵；Pro/E；三维建模；运动仿真；动画仿真
目录
第一章 绪论 1
1.1研究目的及意义 1
1.2船用泵目前国内外发展状况 1
1.3论文主要研究内容 3
1.4各章节内容安排 3
第二章 水泵原理及拆装 4
2.1船用泵的原理及分类 4
2.2旋涡泵的原理及拆装 5
2.3离心泵的原理及拆装 7
2.4齿轮泵的原理及拆装 9
2.5本章小结 11
第三章 Pro/E的三维绘图 12
3.1 Pro/E的介绍 12
3.2 Pro/E的发展及应用 13
3.3 Pro/E的特点和优点 14
3.4 传统教学方法的不足之处 15
3.5 Pro/E与教学结合的意义 16
3.6 Pro/E建模方法与过程 17
3.7.1 零件测绘图 17
3.7.2离心泵 23
3.7.3旋涡泵 25
3.7.4齿轮泵 27
3.8 模块装配 29
3.9本章小结 31
第四章 泵运动仿真 32
4.1 Pro/E的机构模块与运动仿真 32
4.2 对齿轮泵运动仿真 32
4.3对旋涡泵进行运动仿真 3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
5
4.4本章小结 36
第五章 泵装配动画仿真 37
5.1 Pro/E动画模块 37
5.2 对三类泵进行拆装动画仿真 37
5.3本章小结 40
总结与展望 41
致 谢 42
参考文献 43
第一章 绪论
1.1研究目的及意义
泵是以液体作为工作介质进行能量转换的一种机械，即液体的能量与机械运动的能量发生转换，泵目前广泛运用于人们的生活与经济领域，在有液体流动存在的地方几乎同时伴有着泵的存在，例如农田灌溉，船舶系统，水利系统等。同时对于船舶工业来说也是息息相关，它是船舶动力装置系统以及船舶辅机设备的一个重要组成部分。保证了船舶的正常航行，工作，停泊，并且满足船员与乘员的生活需求，同时还是能保证船舶在各种恶劣条件下能拥有强大的生命力。在泵的结构与拆装课程讲授过程中，学生对学校传授的知识只是进行了简单的记忆，没有去深入思考和理解。同时某些学生因为空间想象能力的薄弱和缺乏工程实践的经验，只在课本上面对二维的图纸很难想象出各种连杆机构件的运动方式，似懂非懂，遇到现实工程里发生的问题不会根据环境进行分析。因此，我们提出了利用 Pro/E 软件建立船用泵的模型、机构运动仿真视频、拆装动画、虚拟装配、虚拟加工等教学资源，运用于课程教学。因此本课题拟将三维设计软件和拆装教学相结合，提升学生在课堂教学中对泵结构及其工作原理的认识，通过三维模型的建立来激发学生的创新思考能力，提高学生工程实践能力以及对实际应用问题的分析能力。
1.2船用泵目前国内外发展状况
国外船用泵的发展趋势：目前国外船用泵的发展主要是从以下几个方向，首先在现有的，技术成熟的船用泵上进行研究，力求提高其经济性，同时提高各种船用泵的运行效率，可靠性。同时也从自动控制方面入手，提高船用泵的调速性能，并采用控制台集中控制与管理。
另外就是简化船用泵的结构与维修复杂程度，并且使其零件标准化，结构化，从而降低在遇到紧急情况下的维修复杂程度以及减少船舶上对零部件的储备，减少空间占用率。最后即研发新型船用泵，最为突出的就是研制新型工程材料来替代普通的铸件，比如使用黑色金属来替代有色金属，用工程塑料来替代金属材料，从而提高其耐腐蚀性和耐磨性，提高船用泵的各项性能指标，增加船用泵的使用寿命，其次利用桁架等减震设备来减小运行震动和噪声。同时在新型泵的研发过程中增加了发展故障预报技术，逐步完善泵的测试手段，提高实验精度与准度等方法。
除了上述的各类大方面情况外，具体的比如德国的凯士比公司已经领先一步早在上世纪就将“大力研发、使用和推广新型材料”作为本公司的研发方向，日本的船用泵科研机构则将研究对象放在基础理论比如密封机理，气蚀机理，流体力学等方面，同时世界上大多数的船用泵制造商都为其产品的生产编制了材料选用表与主要零部件规范。
同时国外的公司将技术投入永远放在首位，国外公司的企业发展基点就是建立在科研工作，每年都会拨款进行改革与创新；其次国外泵企业不满足当前的技术研究，因此不断提高研究深度，比如在用计算机模拟船用泵中的液体流动时已经开始加入局部涡流情况和二次涡流情况；然后在工艺与技术方面，国外泵的生产业所使用的液压自动生产线，柔性加工单元，柔性制造系统都远远领先于国内。最后人性的销售与售后服务，为了吸纳并保住更多的顾客，在做好产品前期销售，按期交付高质量商品之外，他们还在世界各地都设立了分部，以便在任何产品出了问题时可以立即提供现场服务[1]。
国内船用泵制造业的发展状况：对于目标为成为世界一流造船大国的中国来说，船舶辅机配件的生产与发展也是欣欣向荣，从20世纪60年代开始，中国的船用泵技术开始拥有了自己的研究机构，并且随着时间的发展，并且将国外的优缺点吸收与消化后产生具有中国特色的船用泵生产机构，关于近年来的国内船用泵制造业的发展状况，可以从两个方向进行概括。
第一，生产与发展趋于稳定，并且年产值呈波浪形逐步提升。
第二，初期通过引进国外产品来推动国内技术的进步，接着在国内增加研发与技术的投入，同时增加竞争机制，从而让中国造船业在一种良性竞争的环境下不断进步。
但是目前中国船用泵制造业仍有一些问题存在，首先是国企与私企之间没能做到平衡关系，出现国企的高技术船用泵不能满足用户需求，私企的低技术含量的产品质量无法得到保障，导致许多中国接的国外订单造的船舶无法使用国内生产的船用泵，影响了国内技术的发展。其次是船用泵的研究技术相比于国外的造船大国类似日本，韩国，还是太过于薄弱，专业人才极其稀少，出现了很大的一个断层，研发人员水平参差不齐，企业缺乏强有力的研发能力与创造能力。并且目前国内很多厂商都只注重数量不管质量，盈利情况与商品反馈情况都十分糟糕，就像日本泵界的元老加藤宗雄曾经说过这样一句话：“中国的船用泵产品没有自己的特色，一张产品样图可以有几百家企业加工生产。”这些问题都是不可忽视的[2]。
目录
第一章 绪论 1
1.1研究目的及意义 1
1.2船用泵目前国内外发展状况 1
1.3论文主要研究内容 3
1.4各章节内容安排 3
第二章 水泵原理及拆装 4
2.1船用泵的原理及分类 4
2.2旋涡泵的原理及拆装 5
2.3离心泵的原理及拆装 7
2.4齿轮泵的原理及拆装 9
2.5本章小结 11
第三章 Pro/E的三维绘图 12
3.1 Pro/E的介绍 12
3.2 Pro/E的发展及应用 13
3.3 Pro/E的特点和优点 14
3.4 传统教学方法的不足之处 15
3.5 Pro/E与教学结合的意义 16
3.6 Pro/E建模方法与过程 17
3.7.1 零件测绘图 17
3.7.2离心泵 23
3.7.3旋涡泵 25
3.7.4齿轮泵 27
3.8 模块装配 29
3.9本章小结 31
第四章 泵运动仿真 32
4.1 Pro/E的机构模块与运动仿真 32
4.2 对齿轮泵运动仿真 32
4.3对旋涡泵进行运动仿真 3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
5
4.4本章小结 36
第五章 泵装配动画仿真 37
5.1 Pro/E动画模块 37
5.2 对三类泵进行拆装动画仿真 37
5.3本章小结 40
总结与展望 41
致 谢 42
参考文献 43
第一章 绪论
1.1研究目的及意义
泵是以液体作为工作介质进行能量转换的一种机械，即液体的能量与机械运动的能量发生转换，泵目前广泛运用于人们的生活与经济领域，在有液体流动存在的地方几乎同时伴有着泵的存在，例如农田灌溉，船舶系统，水利系统等。同时对于船舶工业来说也是息息相关，它是船舶动力装置系统以及船舶辅机设备的一个重要组成部分。保证了船舶的正常航行，工作，停泊，并且满足船员与乘员的生活需求，同时还是能保证船舶在各种恶劣条件下能拥有强大的生命力。在泵的结构与拆装课程讲授过程中，学生对学校传授的知识只是进行了简单的记忆，没有去深入思考和理解。同时某些学生因为空间想象能力的薄弱和缺乏工程实践的经验，只在课本上面对二维的图纸很难想象出各种连杆机构件的运动方式，似懂非懂，遇到现实工程里发生的问题不会根据环境进行分析。因此，我们提出了利用 Pro/E 软件建立船用泵的模型、机构运动仿真视频、拆装动画、虚拟装配、虚拟加工等教学资源，运用于课程教学。因此本课题拟将三维设计软件和拆装教学相结合，提升学生在课堂教学中对泵结构及其工作原理的认识，通过三维模型的建立来激发学生的创新思考能力，提高学生工程实践能力以及对实际应用问题的分析能力。
1.2船用泵目前国内外发展状况
国外船用泵的发展趋势：目前国外船用泵的发展主要是从以下几个方向，首先在现有的，技术成熟的船用泵上进行研究，力求提高其经济性，同时提高各种船用泵的运行效率，可靠性。同时也从自动控制方面入手，提高船用泵的调速性能，并采用控制台集中控制与管理。
另外就是简化船用泵的结构与维修复杂程度，并且使其零件标准化，结构化，从而降低在遇到紧急情况下的维修复杂程度以及减少船舶上对零部件的储备，减少空间占用率。最后即研发新型船用泵，最为突出的就是研制新型工程材料来替代普通的铸件，比如使用黑色金属来替代有色金属，用工程塑料来替代金属材料，从而提高其耐腐蚀性和耐磨性，提高船用泵的各项性能指标，增加船用泵的使用寿命，其次利用桁架等减震设备来减小运行震动和噪声。同时在新型泵的研发过程中增加了发展故障预报技术，逐步完善泵的测试手段，提高实验精度与准度等方法。
除了上述的各类大方面情况外，具体的比如德国的凯士比公司已经领先一步早在上世纪就将“大力研发、使用和推广新型材料”作为本公司的研发方向，日本的船用泵科研机构则将研究对象放在基础理论比如密封机理，气蚀机理，流体力学等方面，同时世界上大多数的船用泵制造商都为其产品的生产编制了材料选用表与主要零部件规范。
同时国外的公司将技术投入永远放在首位，国外公司的企业发展基点就是建立在科研工作，每年都会拨款进行改革与创新；其次国外泵企业不满足当前的技术研究，因此不断提高研究深度，比如在用计算机模拟船用泵中的液体流动时已经开始加入局部涡流情况和二次涡流情况；然后在工艺与技术方面，国外泵的生产业所使用的液压自动生产线，柔性加工单元，柔性制造系统都远远领先于国内。最后人性的销售与售后服务，为了吸纳并保住更多的顾客，在做好产品前期销售，按期交付高质量商品之外，他们还在世界各地都设立了分部，以便在任何产品出了问题时可以立即提供现场服务[1]。
国内船用泵制造业的发展状况：对于目标为成为世界一流造船大国的中国来说，船舶辅机配件的生产与发展也是欣欣向荣，从20世纪60年代开始，中国的船用泵技术开始拥有了自己的研究机构，并且随着时间的发展，并且将国外的优缺点吸收与消化后产生具有中国特色的船用泵生产机构，关于近年来的国内船用泵制造业的发展状况，可以从两个方向进行概括。
第一，生产与发展趋于稳定，并且年产值呈波浪形逐步提升。
第二，初期通过引进国外产品来推动国内技术的进步，接着在国内增加研发与技术的投入，同时增加竞争机制，从而让中国造船业在一种良性竞争的环境下不断进步。
但是目前中国船用泵制造业仍有一些问题存在，首先是国企与私企之间没能做到平衡关系，出现国企的高技术船用泵不能满足用户需求，私企的低技术含量的产品质量无法得到保障，导致许多中国接的国外订单造的船舶无法使用国内生产的船用泵，影响了国内技术的发展。其次是船用泵的研究技术相比于国外的造船大国类似日本，韩国，还是太过于薄弱，专业人才极其稀少，出现了很大的一个断层，研发人员水平参差不齐，企业缺乏强有力的研发能力与创造能力。并且目前国内很多厂商都只注重数量不管质量，盈利情况与商品反馈情况都十分糟糕，就像日本泵界的元老加藤宗雄曾经说过这样一句话：“中国的船用泵产品没有自己的特色，一张产品样图可以有几百家企业加工生产。”这些问题都是不可忽视的[2]。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/hxycl/zyyhj/60.html
