本科毕业论文
液压支架液压缸参数化设计（1）
THE PARAMETERIZED DESIGN OF HYDRAULIC SUPPORT
HYDRAULIC CYLINDER（1）
学院（部）：机械工程学院 专业班级： 机设06-5班 学生姓名： 董 雪 松 指导教师： 梁超 讲师
2010年6月1日
安徽理工大学毕业论文
液压支架液压缸的参数化设计（1）
摘要
在制图软件中，参数化设计方法的研究已成为研究和开发的热点，参数化建模，参数化分析，逐渐成为一种趋势。而基于VBA的SolidWorks二次开发应用更为普遍，简单的开发环境让很多用户实现繁琐、机械的日常生活自动化，提高用户办公效率。本文在参阅了国内外大量对参数化设计的文献基础之上，以液压缸的参数化设计为例，进一步探讨了参数化的发展和过程。并根据参数化过程中出现的API函数进行阐述，让设计人员从繁琐的绘图工作中解脱出来，集中精力选择和优化设计参数，提高产品质量，缩短产品设计周期。
关键词：VBA，SolidWorks，参数化，液压缸
I
安徽理工大学毕业设计
THE PARAMETERIZED DESIGN OF HYDRAULIC SUPPORT
HYDRAULIC CYLINDER（1）
ABSTRACT
In drawing software, the method of parametric design research has become the focus of research and development, parameterized modeling, parametric analysis, and gradually become a trend. And the secondary development based on VBA SolidWorks application, simple development environment for many users realize trival, machinery, improve the daily life of office automation of users. Based on a large number of domestic parametric design based on the literature, hydraulic cylinder of parametric design, for example, further discusses the development and the process parameters. And according to the parametric process, API design personnel from drawing work freed, concentrate on selection and optimal design parameters, improve product quality, shorten the product design cycle.
KEYWORDS：VBA，SolidWorks，parametric，Hydraulic cylinder
II
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目录
摘要 ...................................................................... I ABSTRACT ................................................................. II 绪论 ...................................................................... 1 1液压缸设计 .............................................................. 4
1.1基于VBA的SolidWorks 的二次开发概述 ............................... 4
1.1.1宏的应用 ..................................................... 5 1.2液压缸的一般设计 ................................................... 5
1.2.1液压缸结构分析和优化的发展状况 ............................... 6 1.2.2设计的一般原则 ............................................... 7 1.2.3设计的一般步骤 ............................................... 7 1.2.4液压缸的设计理论体系结构 ..................................... 8 1.3.1液压缸的参数化设计原理 ....................................... 9
2液压缸的结构 ........................................................... 11
2.1缸体组件 .......................................................... 12
2.1.1缸体与缸盖的连接形式 ........................................ 12 2.1.2缸筒、端盖和导向套的基本要求 ................................ 12 2.2密封装置 .......................................................... 12 2.3液压缸缓冲装置 .................................................... 12 2.4排气装置 .......................................................... 13 2.5建立液压缸的三维模型 .............................................. 13 3参数化设计 ............................................................. 14
3.1活柱的参数化设计 .................................................. 14 3.2二级缸的参数化设计 ................................................ 19 3.3一级缸的参数化设计 ................................................ 22 3.4端盖和管道的参数化设计 ............................................ 27 结论 ..................................................................... 29 参考文献 ................................................................. 30 附录A（一级缸的参数化代码） ............................................. 31 附录B(二级缸的参数化代码) ............................................... 36 附录C（活柱的参数化代码） ............................................... 40 附录D（端盖的参数化代码） ............................................... 44 致辞 ..................................................................... 47
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绪论
参数化设计（Parametrization design）也叫尺寸驱动（Dimension driven）是二维绘图非常有用的技术，只要对全约束的图形施加尺寸，图形根据尺寸自动发生相似性变化。设计人员可以利用参数驱动的二维图形构造三维实体模型。利用参数化技术的CAD设计系统，可使设计人员在产品设计时，从大量繁琐的绘图工作中解脱出来，集中精力选择和优化设计参数，提高产品质量，缩短产品的设计周期。运用SolidWorks中VBA的二次开发应用，应VB语言编写程序，通过SolidWorks运行实现液压缸模型，这样可以通过改变液压缸中参数的系列尺寸，即快速而准确的得到所需的液压缸。本次设计，拟利用solidworks中的参数化建模技术。通过参数驱动机制，可以对图形的集合数据在图形拓扑关系不变的情况下进行参数化修改。由于参数驱动是基于对图形数据的操作，因此绘图的过程是建立一个参数模型的过程。绘图系统将图形映射到图形数据库中，建立图形实体的数据结构，参数驱动时改变数据结构中的具体参数，就可以生成所需要的图形。
目前，参数化设计已成为CAD中最热门的应用技术之一，能否实现参数化设计也成为评价CAD系统优劣的重要技术指标，这是因为它更符合和贴近现代CAD中概念设计以及并行设计思想，工程设计人员设计开始阶段可快速草拟产品的零件图，通过对产品形状及大小的约束最后精确成图。同一系列产品的第二次设计可直接通过修改第一次设计来实现，设计参数不但可以驱动设计结果.而且影响产品的整个开发周期，设计参数可来自于其他系统。参数化设训是变量化设计的前提，借助变量化设计思想可实现动态设计、机构设计的运动仿真模拟等。除此之外，参数化设计还能够使设计人员在设计的同时实现参数化建库，极大地方便后续设计工作。因此，参数化设计以及建库工具的研究对进一步提高设计和绘图效率以及柔性化设计具有十分重要的意义。国内外对参数化设计做了大量的研究，目前参数化技术大致可分为如下三种方法：（1）基于几何约束的数学方法；（2）基于几何原理的人工智能方法；（3）基于特征模型的造型方法。其中数学方法又分为初等方法（Primary Approach）和代数方法（Algebraic Approach）。初等方法利用预先设定的算法，求解一些特定的几何约束。这种方法简单、易于实现，但仅适用于只有水平和垂直方向约束的场合；代数法则将几何约束转换成代数方程，形成一个非线性方程组。该方程组求解较困难，因此实际应用受到限制；人工智能方法是利用专家系统，对图形中的几何关系和约束进行理解，运用几何原理推导出新的约束，这种方法的速度较慢，交互性不好；特征造型方法是三维实体造型技术的发展，目前正在探讨之中。
参数化设计技术以约束造型为核心，以尺寸驱动为特征，允许设计者首先进行草图设计，勾画出设计轮廓，然后输人精确尺寸值来完成最终的设计与无约束
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