基于SolidWorks的离心泵叶轮参数化设计系统的开发

    0 引言

    离心泵是泵中应用最广的通用机械，而叶轮是离心泵的核心部件。无论是采用CFD对泵进行流动机理、性能分析与优化设计还是采用CAM技术提高叶片的加工精度和生产效率都需要在叶轮3D模型的基础上展开。可见，叶轮的3D模型在泵设计、加工制造中发挥着举足轻重的作用。

    目前，国外已开发出具有完整功能的离心泵CAD软件，包括水力设计、过流部件绘型、性能预测、走刀路线的输出等，已直接应用于生产。国内开发的泵水力设计CAD软件，将繁琐的水力设计过程实现了计算机自动化，但只能提供2D工程图，不能直观反映泵的空间形状，且无法给出泵的3D模型。目前，国内尚无实用的泵三维结构设计的软件，设计者只能在水力设计基础上采用手工交互式方式建模。手工建模工作繁琐，耗时长，不利于泵的设计和制造。因而，开发离心泵3D参数化建模系统将大大提高泵的设计效率，减少设计者的重复工作量，更好地服务于生产。

    近年来，国内开展了有关泵的叶轮、蜗壳3D造型的研究。文献用Pro／E开发了叶片的水力设计和叶轮造型软件，叶片造型不够精确，并且仅适合生成轴面投影图中前盖板流线只有一条圆弧的叶轮造型。文献研究了低比转速叶轮的造型。文献运用打开Maflab编程生成的叶片截面的二维脚本文件，获得轴流泵的三维造型。Matlab与间数据格式转换操作复杂，不利于参数化的实现，并且二维脚本随设计参数的变化而变化，可编辑性不强。

    为避开上述参数化缺陷，本文以为开发平台，通过可视化编程语言VB的程序组件，将OLE控件封装的Microsoft Excel数据库中的设计参数传输给，实现的打开／关闭、造型、装配、保存等操作功能。此方法可以准确、快速地建立离心泵叶轮的3D参数化实体模型，为后续离心泵的流动模拟和叶轮加工奠定坚实的基础。此参数化造型方法同样适用于其他泵或机械类产品的开发。

    1 离心泵叶轮参数化设计系统的总体设计

    1．1 开发工具的确定

    能够实现三维参数化造型的软件很多，如Pm／E、UG、CATIA、等，相比之下，具有以下特点：

    ①全中文界面、易学易用、用户多。

    ②为方便用户进行二次开发，提供了大量 API函数，同时API函数也是的OLE／COM接口，方便用户使用高级语言对进行二次开发，建立适合用户需求的功能模块151。

    ③宏命令可以录制，运行SolidWorks用户界面执行的操作。将记录下来的宏用作编程的基础，大大减轻了编程工作量。