基于SolidWorks的罗茨风机叶轮参数化建模系统的开发

1 叶轮轮齿型线分析

    罗茨风机叶轮的型线有圆弧线型、渐开线、摆线和它们相啮合的共轭线等。按叶轮头数分有二叶三叶等。本系统的设计综合了以上各种叶型，把它们集成在一起，但在此文分析中只举例摆线型。

    摆线是由半径为Rb的滚圆沿着半径为Ro的基圆作纯滚动形成。当滚圆位于基圆外侧时为外摆线，当滚圆位于基圆内侧时为内摆线。摆线型叶轮型线是由内摆线(DD2)和外摆线(D2D1)2段曲线组成。工作时，内摆线和外摆线相互啮合，都为工作曲线。如图1所示。

图1 摆线型叶轮平面图

    内摆线上任意点的参数方程为

    外摆线上任意点的参数方程为

    式中Rm——叶轮半径；

    z——叶轮齿数；

    δ——两啮合叶轮间的间隙；

    θ——参数方程中的参数。

    在叶轮的造型中，叶轮型线的造型设计是关键。中没有用来绘制由参数方程表示的曲线的造型方法，对于这种曲线一般有2种方法：等误差直线逼近法和描点法。描点法是在型线上根据参数方程先计算出一系列的点．然后再用样条曲线工具描绘出型线的方法：这种方法用到的命令少、速度快、效率高，本文采用描点法造型。

2 开发工具和思路

    软件功能的实现是由软件内部一系列被封装起来的函数的实现来完成的。如果软件允许外部调用这些函数实现其功能．就把它们称为运用程序界面(API)。任何支持对象连接与嵌入(OLE)和组件对象模型(COM)的编程语言都可以作为开发工具。能够开发的语言很多，Delphi、C/C++、Visual C++6.0、Visual Basic 6.0等都有自身的优点。Visual Basic语言简单，功能齐全，不用编写大量的代码。因此本文采用Visual Basic 6.0为开发语言，论述的开发方法。

    有2种方式来开发：(1)基于自动化技术；(2)基于COM的技术。提供了大量的OLE对象以及这些对象所拥有的方法和属性。通过对这些OLE对象及其方法和属性的操作，可以在自己开发的应用软件中实现诸如生成实线、构造实体和检查曲面参数等几乎所有的的功能。在API中．Sldworks对象是最高层的对象，它包括ModeDoc、Environment、Frame、AttributeDef、Modeler、SMPropertySheet以及其他一些对象，利用它可以实现中最基本的操作，例如打开、生成、关闭和结束文件等，还能对环境进行设置。