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山 東 科 技 大 學(xué) 泰 山 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文摘 要離心通風(fēng)器作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)完整的獨(dú)立附件，其性能好壞影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。系統(tǒng)采用當(dāng)今世界 CAD 的優(yōu)秀代表 Pro/Engineer軟件作為支撐軟件，采用 Windows XP 作為操作系統(tǒng)，以目前廣泛流行的Microsoft Visual C++6.0 作為設(shè)計(jì)計(jì)算程序的開(kāi)發(fā)工具。作者首先對(duì)可獲得的有限資料進(jìn)行仔細(xì)的研究，逐步地歸納總結(jié)，最后形成離心通風(fēng)器的常規(guī)設(shè)計(jì)的總體步驟：通過(guò)對(duì)離心通風(fēng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算的推導(dǎo)，得出可以用于離心通風(fēng)器的計(jì)算公式，并且將設(shè)計(jì)的全過(guò)程程序化；綜合考慮離心通風(fēng)器各個(gè)部件的結(jié)構(gòu)和功能確定出各自的參數(shù)化設(shè)計(jì)的主參數(shù)；通過(guò)Pro/Engineer 軟件的強(qiáng)大的參數(shù)化設(shè)計(jì)功能，實(shí)現(xiàn)了零件的參數(shù)化設(shè)計(jì)；運(yùn)用 Pro/Engineer 軟件的二次開(kāi)發(fā)模塊，實(shí)現(xiàn)離心通風(fēng)器的計(jì)算機(jī)輔助參數(shù)化設(shè)計(jì)功能，建立了離心通風(fēng)器的參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：離心通風(fēng)器； 設(shè)計(jì)計(jì)算；參數(shù)化設(shè)計(jì)；Pro/Engineer 二次開(kāi)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文目錄1 緒論 .11.1 課題來(lái)源、背景和意義 .11.2 課題研究領(lǐng)域的發(fā)展和現(xiàn)狀 21.3 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀簡(jiǎn)介 31.4 參數(shù)化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 31.5 課題研究的主要內(nèi)容 42 離心通風(fēng)器的常規(guī)設(shè)計(jì) 52.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)通風(fēng)簡(jiǎn)介 52.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)通風(fēng)器的基本設(shè)計(jì)要求 62.3 離心通風(fēng)器的工作原理 63 離心通風(fēng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 .73.1 轉(zhuǎn)子主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 83.2 離心通風(fēng)器消耗功率計(jì)算 .163.3 通風(fēng)器的分離能力試驗(yàn)計(jì)算 .184 離心通風(fēng)器的三維參數(shù)化設(shè)計(jì) 204.1 基本原理 .204.2 參數(shù)的分類(lèi) 204.3 主參數(shù)的確定 214.4 零件模型的建立 .225 Pro/E的二次開(kāi)發(fā) .245.1 Pro/TOOLKIT 簡(jiǎn)介 245.2 Pro/TOOLKIT 的工作模式 245.3 二次開(kāi)發(fā)具體過(guò)程 .26山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文1 緒論1.1 課題來(lái)源、背景和意義航空發(fā)動(dòng)機(jī)是知識(shí)密集、技術(shù)密集、資金密集的產(chǎn)品，其研制屬于技術(shù)高、風(fēng)險(xiǎn)大、周期長(zhǎng)和投資多的工程。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展雖然已各大部件的技術(shù)進(jìn)步為代表，但也要求傳動(dòng)與潤(rùn)滑技術(shù)與之相適應(yīng)。先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)高的渦輪進(jìn)口溫度，高的主軸轉(zhuǎn)速及嚴(yán)格的空間限制，要求傳動(dòng)及潤(rùn)滑系統(tǒng)在高溫、高速、高負(fù)荷、輕質(zhì)量、激烈的狀態(tài)變化、緊湊的空間限制、長(zhǎng)壽命和高可靠性下發(fā)揮其功能。傳動(dòng)及潤(rùn)滑系統(tǒng)給發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)與研制帶來(lái)了大量不同于一般的機(jī)械的技術(shù)難題，是影響發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性、安全性、壽命和效率的重要研究領(lǐng)域，也是制約發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)及潤(rùn)滑系統(tǒng)的研制還處于低水平狀態(tài)，但已經(jīng)從仿制走向了自行研制的道路，隨著各個(gè)型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的研制的需求和預(yù)先研究有了較大的發(fā)展。沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所是我國(guó)成立最早的航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究單位之一。在 2002 年 7 月由該所總設(shè)計(jì)的昆侖發(fā)動(dòng)機(jī)，被國(guó)家軍工產(chǎn)品定型委員會(huì)正式批準(zhǔn)設(shè)計(jì)定型，是我國(guó)第一臺(tái)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軍用發(fā)動(dòng)機(jī)。它的研制成功使我國(guó)成為繼美、俄、英、法之后世界上第五個(gè)能夠獨(dú)立研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)家，標(biāo)志著我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)從只能測(cè)繪仿制、改進(jìn)改型跨入了自行研制的新階段。1.2 課題研究領(lǐng)域的發(fā)展和現(xiàn)狀我國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)一直以仿制和改進(jìn)外國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)為主，雖然也曾經(jīng)自行研制過(guò)幾種發(fā)動(dòng)機(jī)，但都因種種原因中途夭折。由于實(shí)踐范圍不廣，技術(shù)水平也不高，與航空技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家相比還有很大的差距。在二十一世紀(jì)初，我國(guó)自行設(shè)計(jì)、試制、試驗(yàn)、試飛全過(guò)程的昆侖發(fā)動(dòng)機(jī)已達(dá)到航空技術(shù)先進(jìn)國(guó)家的二十一世紀(jì)九十年代中期的水平，是目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的中等推力級(jí)的軍用渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，我國(guó)自此也成為能夠真正獨(dú)立研制發(fā)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文動(dòng)機(jī)的國(guó)家之一。目前，世界上真正能夠獨(dú)立研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)家只有中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、法國(guó)和英國(guó)。而美國(guó)的惠普發(fā)動(dòng)機(jī)公司、俄羅斯的米格集團(tuán)公司及英國(guó)羅- 羅航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司等各大航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司研制單位均有了自己專(zhuān)用航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)通風(fēng)器的 CDA 軟件，但這些軟件都作為公司的機(jī)密對(duì)外保密。國(guó)內(nèi)卻未見(jiàn)有人進(jìn)行對(duì)這方面的研究工作，以往所做的工作主要集中在仿制、該型和維護(hù)等方面。1.3 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀簡(jiǎn)介CAD（Computer Aided Design）指使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的全過(guò)程，包括資料檢索、方按構(gòu)思、零件造型、工程分析、工程制圖和文檔編制等。在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段計(jì)算機(jī)都能發(fā)揮它的輔助作用，因此 CAD 概念一產(chǎn)生，就成為了一門(mén)新興的學(xué)科，引起了工程界的關(guān)注和支持，迅速地得到了發(fā)展并日益完善起來(lái)。目前，CAD 技術(shù)日益完善，許多發(fā)達(dá)國(guó)家相繼推出成熟的CAD/CAE/CAM 軟件集成化的商品軟件。在設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)環(huán)境、設(shè)計(jì)工具等各個(gè)方面出現(xiàn)了許多較為成熟的現(xiàn)代化現(xiàn)代化設(shè)計(jì)軟件?，F(xiàn)代 CAD 技術(shù)一方面向標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化、并行化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，另一方面由二維工程圖形軟件向三維實(shí)體圖形軟件轉(zhuǎn)化。三維設(shè)計(jì)已成為今后機(jī)械設(shè)計(jì)的主流方向。1.4 參數(shù)化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介1．4．1 參數(shù)化設(shè)計(jì)的提出與現(xiàn)狀當(dāng)今各個(gè)公司都面臨著市場(chǎng)全球化、制造國(guó)際化和品種需求多樣化的挑戰(zhàn)，他們圍繞著時(shí)間、質(zhì)量和成本的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈。參數(shù)化技術(shù)是CAD 技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中提出的課題?，F(xiàn)在參數(shù)化設(shè)計(jì)已經(jīng)成為 CAD 技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。利用參數(shù)化設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)專(zhuān)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)可山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文使設(shè)計(jì)人員從大量煩瑣的繪圖工作中解脫出來(lái)，大大提高了設(shè)計(jì)速度，并減少了信息的存儲(chǔ)量。自美國(guó)的 PTC 公司于 1983 年推出參數(shù)化系統(tǒng)Pro/Engineer 以來(lái)，全球多數(shù) CAD 軟件公司均在自己產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化設(shè)計(jì)功能，以圖在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)。具有代表性的產(chǎn)品有Pro/Engieer、UG、CATIA 及 SolidWorks 等，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選用。1.4.2 參數(shù)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)參數(shù)化設(shè)計(jì)是由編程者預(yù)先設(shè)置一些幾何圖形約束，供設(shè)計(jì)者在建模時(shí)使用。與一個(gè)幾何圖形相關(guān)聯(lián)的所有尺寸參數(shù)可以用來(lái)產(chǎn)生其它幾何圖形。參數(shù)化設(shè)計(jì)的主要技術(shù)特點(diǎn)有：（1）基于特征。將某些具有代表性的平面幾何形狀定義為特征，并將其所有尺寸存為可調(diào)用參數(shù)，進(jìn)而形成實(shí)體，以次為基礎(chǔ)進(jìn)行更為復(fù)雜的幾何模型的構(gòu)造。（2）全尺寸約束。將形狀和尺寸聯(lián)系起來(lái)考慮，通過(guò)尺寸約束來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)幾何形狀的控制。建模時(shí)必須以完整的尺寸參數(shù)為出發(fā)點(diǎn)，不能漏注尺寸，也不能多注尺寸。（3）尺寸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。通過(guò)編輯尺寸數(shù)值來(lái)驅(qū)動(dòng)幾何形狀的改變。（4）全數(shù)據(jù)相關(guān)。尺寸參數(shù)的修改將導(dǎo)致其他相關(guān)模塊中的相關(guān)尺寸得以全盤(pán)更新。1.5 課題研究的主要內(nèi)容以航空發(fā)動(dòng)機(jī)離心通風(fēng)器和油氣分離器設(shè)計(jì)規(guī)范為基礎(chǔ)，研究、歸納、整理通風(fēng)器的設(shè)計(jì)、計(jì)算，實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)計(jì)算的程序化，借助 VC++的強(qiáng)大開(kāi)發(fā)功能和優(yōu)秀的 Por/Engineer 軟件完成專(zhuān)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)通山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文風(fēng)器設(shè)計(jì)的參數(shù)化 CAD 系統(tǒng)。具體地包括：完成離心通風(fēng)器的設(shè)計(jì)、計(jì)算歸納、總結(jié)，形成一套較為完整的設(shè)計(jì)體系，并將其程序化；完成基于 Pro/Engineer 的離心通風(fēng)器三維模型建立及參數(shù)化設(shè)計(jì)；通過(guò)對(duì) Pro/Engineer 的二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)軟件的本地化、客戶化；利用 AutoCAD 完成離心通風(fēng)器的零件工程圖及裝配圖。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文2 離心通風(fēng)器的常規(guī)設(shè)計(jì)2.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)通風(fēng)簡(jiǎn)介航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸密封系統(tǒng)是靠一定的壓力進(jìn)行密封。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，密封空氣返回通過(guò)密封裝置進(jìn)入潤(rùn)滑油系統(tǒng)軸承腔，在軸承腔中空氣與潤(rùn)滑油參混在一起形成油霧，如果讓油霧直接排出軸承腔將要造成潤(rùn)滑油的大量消耗。為此，在軸承腔與外界的通氣路上設(shè)置了一通風(fēng)器，把空氣中潤(rùn)滑油分離出來(lái)，以減少潤(rùn)滑油的消耗量。發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油油腔是用密封裝置與空氣及燃料腔分離開(kāi)，由于密封裝置的漏氣，潤(rùn)滑油的揮發(fā)，空氣被飛濺的潤(rùn)滑油及環(huán)境加熱，都可能提高潤(rùn)滑油的壓力為防止這一點(diǎn)，就需要通風(fēng)。設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)要考慮以下幾點(diǎn)：（1）保持腔壓低于密封增壓空氣壓力，特別注意過(guò)度態(tài)，以保持潤(rùn)滑油密封增壓空氣的流動(dòng)任何時(shí)候都不反向；（2）保持腔壓不低于潤(rùn)滑油泵最小進(jìn)口壓力；（3）為減少潤(rùn)滑油消耗，通風(fēng)流量要設(shè)計(jì)盡量小些并經(jīng)過(guò)離心通風(fēng)器至機(jī)外；（4）如果通風(fēng)口位于熱端油腔出口，在系統(tǒng)分析時(shí)候要考慮是否需要加著火消除器。通風(fēng)的方法往往與密封裝置結(jié)構(gòu)和密封增壓系統(tǒng)有關(guān)，可由多種方法實(shí)現(xiàn)。2.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)通風(fēng)器的基本設(shè)計(jì)要求航空發(fā)動(dòng)機(jī)的附件有很多，在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中對(duì)其附件的設(shè)計(jì)提出了一些基本要求，既工作可靠性要高（附件的壽命影響發(fā)動(dòng)機(jī)本身的壽命）山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文，附件的可靠性能延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，重量和外形尺寸要小。為此結(jié)構(gòu)要緊湊，采用輕合金、合成材料和塑料，以及高轉(zhuǎn)速。有結(jié)合連接處要密封（液壓附件的密封是其可靠性的保證） ，易于在發(fā)動(dòng)機(jī)上固定和與傳動(dòng)裝置連接，易于在發(fā)動(dòng)機(jī)上調(diào)整和進(jìn)行定期工作。離心通風(fēng)器作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)的一個(gè)獨(dú)立的完善附件也必須滿足上述各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求。2.3 離心通風(fēng)器的工作原理離心通風(fēng)器是利用離心力平衡原理進(jìn)行油氣中液相油珠分離的。在工作時(shí)候，空氣夾雜著潤(rùn)滑油小油珠進(jìn)入離心通風(fēng)器。由于轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)使得空氣與小油珠受到一個(gè)向外的徑向力，由于潤(rùn)滑油密度比空氣密度大，所以作用在小油珠上的離心力比作用在空氣上的離心力大，這樣潤(rùn)滑油小油珠就被甩到殼體內(nèi)壁上，并在動(dòng)壓作用下通過(guò)壁上的小孔流回傳動(dòng)腔。分離后的空氣在壓差的作用下通過(guò)軸上的通氣路排除，實(shí)現(xiàn)了軸承腔與外界大氣的通風(fēng)。這樣不但有效地實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)主軸密封系統(tǒng)的封嚴(yán)，也確保了避免潤(rùn)滑油的大量流失。采用離心通風(fēng)器的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)有 WP7、P29-300、10A 等。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文3 離心通風(fēng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算本系統(tǒng)的離心通風(fēng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算主要是指轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)計(jì)算。對(duì)轉(zhuǎn)子主要結(jié)構(gòu)尺寸（葉片長(zhǎng)度、葉片外徑和流通部分直徑）的進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算研究。對(duì)于轉(zhuǎn)子其他結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)，一般按經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)即可滿足使用要求。此外，離心通風(fēng)器作為一個(gè)獨(dú)立的附件，需要由專(zhuān)門(mén)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)，因此設(shè)計(jì)時(shí)還需要計(jì)算其所消耗的傳動(dòng)功率。同時(shí)作為一個(gè)新產(chǎn)品，也需要進(jìn)行試驗(yàn)，在計(jì)算中的計(jì)算主要是計(jì)算分離效率，在此也一并給出。最后，給出離心通風(fēng)器的工作性能評(píng)價(jià)公式。為了滿足生產(chǎn)加工的需要作者給出了零件及裝配體的工程圖。3.1 轉(zhuǎn)子主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算3.1.1 油珠的運(yùn)動(dòng)分析進(jìn)入殼體內(nèi)腔的空氣實(shí)際上是空氣和潤(rùn)滑油的兩相混合物，既空氣中含有少量潤(rùn)滑油的霧狀混合物，由于殼體內(nèi)腔里的轉(zhuǎn)子以極高的轉(zhuǎn)速（11300r/min—14600r/min）旋轉(zhuǎn)，在殼體內(nèi)腔中形成離心力場(chǎng)，在轉(zhuǎn)子葉片的作用下，油氣混合物在殼體內(nèi)腔的運(yùn)動(dòng)變得十分復(fù)雜，給分析油珠的運(yùn)動(dòng)造成較大的困難，故作如下處理：● 空氣油霧是由液態(tài)的油珠和空氣兩部分組成，故油珠的密度大于空氣的密度；● 由于油珠所占空間體積很小，認(rèn)為流入殼體內(nèi)腔的主要是空氣，油珠則是空氣中的球形“雜質(zhì)” ，油珠雜質(zhì)隨空氣一起運(yùn)動(dòng)，故可忽略二者的速度差；● 空氣油霧通過(guò)殼體和轉(zhuǎn)子時(shí)的流動(dòng)是連續(xù)且穩(wěn)定的；● 油珠在運(yùn)動(dòng)中其質(zhì)量不變化，沒(méi)有任何損失；● 空氣密度不發(fā)生改變，即空氣是不可壓縮的流體。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文根據(jù)上述假設(shè)，以油珠為研究對(duì)象，并且設(shè)定油珠處在臨界狀態(tài)，即通風(fēng)器所能分離出的油珠直徑為最小 時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，也是最壞情形，mind油珠在被分離前沒(méi)有接觸到葉片，或者只是在離開(kāi)葉片的瞬間接觸到葉片如圖 3.1 所示的 M 點(diǎn)。為方便分析、作圖，把 M 點(diǎn)移至 O 點(diǎn)進(jìn)行分析。油珠在殼體內(nèi)腔的運(yùn)動(dòng)屬于多重空間運(yùn)動(dòng)，一是油珠隨空氣一起向前的軸向運(yùn)動(dòng)，一是在葉片作用下隨空氣一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及在離心力作用下產(chǎn)生的離心運(yùn)動(dòng)。因?yàn)殡x心力與逃逸力（空氣阻力與向心力的合力）相等，故油珠的離心運(yùn)動(dòng)屬動(dòng)平衡運(yùn)動(dòng)。由此可見(jiàn)油珠的運(yùn)動(dòng)速度有油珠的相對(duì)徑向速度 ，軸向運(yùn)動(dòng)速度 ，油珠的圓周方向的切向速度 等。參1v2v 3v見(jiàn)圖 3.1。圖 3.1 油珠運(yùn)動(dòng)分析簡(jiǎn)圖3.1.2 構(gòu)造轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)計(jì)算模型由上述運(yùn)動(dòng)分析可知， “雜質(zhì)”油珠的受力情況為：在軸線方向上，油珠與空氣一起以相同的速度運(yùn)動(dòng)，故油珠在軸向無(wú)阻力；在旋轉(zhuǎn)半徑方向上，油珠雜質(zhì)受到離心力 、空氣旋轉(zhuǎn)所施加的向心力 以及空氣阻1p2p力 ；油珠所受的重力 G。取離心力、向心力、空氣阻力和重力位于同一3p垂直平面的時(shí)刻進(jìn)行受力分析，如圖 3.3 所示。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文圖 3.3 油珠受力分析簡(jiǎn)圖1. 離心力（3.1）min320121 )(6dRmp?????式中： ——油珠所受的離心力，N；1p——油珠的質(zhì)量；kg；1m——油珠的旋轉(zhuǎn)半徑，m 3；R——油珠的旋轉(zhuǎn)角速度，rad/s；0?——油珠直徑（可被分離出去的最小直徑） ，um ；ind——潤(rùn)滑油密度，kg/m 3 ；1?——油珠的角速度對(duì)轉(zhuǎn)子角速度的滯后系數(shù)；?——轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角速度，rad/s。0?2. 向心力3min2022)(6dRmp?????（3.2）式中： ——油珠所受的向心力，N；2p——與油珠同體積的空氣的質(zhì)量，kg；m山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文——空氣密度，kg/m 3。2?油珠能夠從空氣中飛離出去，就是離心力和向心力的合力的結(jié)果，在此把二者稱(chēng)為逃逸力 p，其方向?yàn)檠匦D(zhuǎn)半徑從圓心指向外，大小為3min2021)(6dRp???????（3.3）式中： ——潤(rùn)滑油密度與空氣密度差， 。??3/kg3. 空氣阻力241minvdCpf????（3.4）式中： ——空氣阻力；3p——阻力系數(shù)，為雷諾數(shù)的函數(shù)。fC在斯托克斯區(qū)域內(nèi) = （3.5）feR24油珠的雷諾數(shù)為??2min1dve?（3.6）故得到空氣阻力為min112min2in13 3424dvdvP????????（3.7）式中： ——油珠所受空氣阻力，N；3p——空氣的動(dòng)力粘度，kg/m.s；?山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文——油珠的相對(duì)徑向速度，m/s；1v——油珠的直徑，m。ind4. 重力可以證明重力相對(duì)于離心力很小，故在此計(jì)算中省略不計(jì)。油珠在運(yùn)動(dòng)中逃逸力與空氣阻力相等，即3p?（3.8）將式（3.3） 、式（3.7）代入式（3.8）得3min20)(6dR?????min1dv???由此得直徑為 的油珠在旋轉(zhuǎn)半徑為 R 處的瞬時(shí)相對(duì)速度 為mind 1v????8)(li 20in201dtvt ????（3.9）整理得?Rdtd????18)(20min2兩端積分tRdd??max020in18)(12得?21lnRmax20in28)(td????由此可得油珠被拋離到殼體內(nèi)腔上所需的最長(zhǎng)拋離時(shí)間2120min2max l]18)([Rdt ??山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文（3.10）式中： ——轉(zhuǎn)子葉片外圓半徑，mm；1R——轉(zhuǎn)子流通部分的半徑，mm。2在工程設(shè)計(jì)中，根據(jù)實(shí)際需要及方便計(jì)算，常取流體的平均流速來(lái)進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算公式為Avd??（3.11）如果已知有效截面上的流速分布及有效截面，或已知流量與有效截面，均可求得平均速度，但事實(shí)上流速分布很難確定，所以一般多采用由已知流量與有效截面來(lái)求平均流速，既取AQv?（3.12）根據(jù)假設(shè)Av?2（3.13）故油珠通過(guò)殼體內(nèi)腔的最長(zhǎng)通過(guò)時(shí)間為QRLAvt )(2122max' ????（3.14）式中： ——油珠隨空氣流過(guò)殼體內(nèi)腔的速度，m/s；2vL——轉(zhuǎn)子葉片的長(zhǎng)度，mm；Q——單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)殼體內(nèi)腔的空氣流量， kg/s；A——?dú)んw的通道面積，m 2；山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文——因轉(zhuǎn)子葉片而減少殼體的通道面積的系數(shù)。?欲使直徑為 的油珠被拋離出去，只需油珠的拋離時(shí)間不大于其通過(guò)時(shí)mind間即可，即'maxt?將式（3.10） 、式（3.14）代入得2120in2l]18)([RRd???????QRL)(212???整理得油珠被分離出去時(shí)，轉(zhuǎn)子的葉片有效長(zhǎng)度應(yīng)滿足的關(guān)系式。20212min)((l?????RdQL???（3.15）又有經(jīng)驗(yàn)公式1kdL?（3.16）12?（3.17）式中 k——長(zhǎng)徑比例系數(shù)；——直徑比例系數(shù)；?——轉(zhuǎn)子葉片外圓直徑， mm；1d——轉(zhuǎn)子流通部分直徑，mm。2把式（3.16） 、式（3.17）代入式（3.15）得312min02])(l7[dkQL??????????（3.18）在實(shí)際計(jì)算中可取山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文312min02])(l7[dkQL??????????（3.19）綜上，在給定離心通風(fēng)器的空氣流量、空氣密度及黏度、潤(rùn)滑油的密度、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的情況下，若能確定轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)徑比例系數(shù)及直徑比例系數(shù)、油珠直徑、角速度滯后系數(shù)及流通面積減少系數(shù)，就可由式（3.19） 、式（3.16） 、式（3.17）計(jì)算出轉(zhuǎn)子的有效長(zhǎng)度，轉(zhuǎn)子葉片外圓直徑及轉(zhuǎn)子流通部分的直徑等主要結(jié)構(gòu)尺寸（如圖 3.4 所示） 。據(jù)此可設(shè)計(jì)的離心通風(fēng)器能夠把所有直徑小于 的油珠分離出來(lái)。mind圖 3.4 離心通風(fēng)器轉(zhuǎn)子主要結(jié)構(gòu)尺寸簡(jiǎn)圖3.1.3 計(jì)算實(shí)例設(shè)取小油珠直徑 =1.2694 m，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速mind610?Q=0.0495kg/s，空氣動(dòng)力黏度 kg/m.s，潤(rùn)i/120r?? 51037.2????滑密度 ，空氣密度 ，長(zhǎng)徑比例系數(shù) k=1.18,38kg?2/37.kg?直徑比例系數(shù) =0.34，角速度滯后系數(shù) =1，流通面積減少系數(shù) =0.9。???把上述數(shù)據(jù)代入公式（3.19）得山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文 mL 65]1089.)34.01(29.0)37.180(4.3 ln7452[ 3225 ??????? ?代入式（3.16） 、式（3.17）得到轉(zhuǎn)子的外徑和流通部分直徑分別為mkLd5/1?md12??程序界面如圖 3.5圖 3.5 轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)對(duì)話框3.2 離心通風(fēng)器消耗功率計(jì)算轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)所需驅(qū)動(dòng)功率由轉(zhuǎn)子所消耗的功率、轉(zhuǎn)子對(duì)油霧旋轉(zhuǎn)所消耗的功率及支承軸承的摩擦功率損耗三部分組成，即321N??（3.20）式中 ——轉(zhuǎn)子所消耗的總功率，W；N——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)所消耗的功率，W；1——轉(zhuǎn)子對(duì)油霧旋轉(zhuǎn)所消耗的功率，W；2——支承軸承的摩擦損耗功率，W。3下面分別給出這三個(gè)公式的計(jì)算方法。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文1. 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)所消耗的功率帶動(dòng)轉(zhuǎn)子所需功率是在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或加速過(guò)程中，在一定加速時(shí)間內(nèi)所需的帶動(dòng)轉(zhuǎn)子加速的功率。tIN2)(11???（3.21）式中 ——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，kgm 2；I——轉(zhuǎn)子的初始角速度，rad/s；1w——轉(zhuǎn)子的最終角速度，rad/s；2?——加速時(shí)間，S。t2. 轉(zhuǎn)子對(duì)油霧旋轉(zhuǎn)所消耗的功率aHQrN???2（3.22）式中 ——折算成標(biāo)準(zhǔn)大氣壓狀態(tài)下的空氣泄露量，m 3/s；Q——轉(zhuǎn)子外半徑，m；r——轉(zhuǎn)子角速度，rad/s；?——空氣密度，kg/m 3；?——壓頭系數(shù)。aH3. 支承軸承的摩擦功率損耗603dnFfN??（3.23）式中 F——軸承上的徑向載荷， N；d——軸承內(nèi)徑，m；n——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，r/min；山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文f——軸承內(nèi)滾動(dòng)體與跑道的摩擦系數(shù)。功率計(jì)算程序界面如圖 3.6圖 3.6 功率計(jì)算對(duì)話框3.3 通風(fēng)器的分離能力試驗(yàn)計(jì)算通風(fēng)器的分離能力試驗(yàn)是通過(guò)試驗(yàn)測(cè)出轉(zhuǎn)子或葉輪的切線速度、空氣流量等對(duì)潤(rùn)滑油質(zhì)點(diǎn)分離量及分離效率的影響，測(cè)出通風(fēng)器可分離的最小油珠的臨界直徑，從而得到通風(fēng)器的分離性能隨切線速度和氣體流量的變化關(guān)系曲線。通風(fēng)器的分離能力用分離率表示，其計(jì)算公式如下：qQ???（3.24）式中 Q——潤(rùn)滑油的分離量，L/min；q——潤(rùn)滑油的未被分離量，L/min。試驗(yàn)時(shí)，測(cè)出通風(fēng)器在不同轉(zhuǎn)速或不同空氣流量下的分離前后的潤(rùn)滑油量，代入上式即可得到通風(fēng)器的分離效率。3.4 離心通風(fēng)器分離能力評(píng)價(jià)計(jì)算山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文評(píng)價(jià)離心通風(fēng)器的分離能力，設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)評(píng)價(jià)其可分離最小油珠直徑來(lái)說(shuō)明。實(shí)際計(jì)算時(shí)把理論計(jì)算的臨界油珠直徑乘以一個(gè)修正系數(shù)得到油珠實(shí)際臨界直徑，既（3.25）minfds?式中 f——修正系數(shù)。由式 3.15 得（3.26）2102211min ln))((8RRLQd????????代入式 3.26 得2102211ln))((7ddfds（3.27）分離能力計(jì)算界面對(duì)話框如圖 3.7圖 3.7 分離能力計(jì)算對(duì)話框山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文4 離心通風(fēng)器的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)當(dāng)今市場(chǎng)上流行的多數(shù) CAD 軟件都具有了參數(shù)化功能，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選用。Pro/E 軟件除了提供方便而強(qiáng)大的實(shí)體建模功能外，也提供了完善而先進(jìn)的參數(shù)化設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)選用 Pro/E 軟件的 2.0 版本完成了離心通風(fēng)器的參數(shù)化設(shè)計(jì)。4.1 基本原理本系統(tǒng)采用三維模型與程序控制相結(jié)合的方法。三維模型不是由程序創(chuàng)建，而是利用交互方式產(chǎn)生。在已創(chuàng)建模型基礎(chǔ)上，進(jìn)一步根據(jù)零件的設(shè)計(jì)要求建立一組可以完全控制三維模型形狀和大小的設(shè)計(jì)參數(shù)。參數(shù)化程序針對(duì)該零件的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)的檢索、修改和根據(jù)新的參數(shù)值生成新的三維模型的功能，其過(guò)程如圖 4.1 所示圖 4.1 基于三維模型的參數(shù)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程由于這種方式是在已有三維模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)修改設(shè)計(jì)參數(shù)派生新的三維模型，因此，我們稱(chēng)之為基于三維模型的參數(shù)化設(shè)計(jì)。4.2 參數(shù)的分類(lèi)離心通風(fēng)器各主要零件的結(jié)構(gòu)都十分復(fù)雜，三維參數(shù)化設(shè)計(jì)所涉及到的參數(shù)比較多，參數(shù)的管理就是個(gè)很重要的內(nèi)容。對(duì)于每個(gè)零件，利用建模時(shí)的標(biāo)注尺寸參數(shù)作為驅(qū)動(dòng)尺寸，當(dāng)某個(gè)驅(qū)動(dòng)尺寸發(fā)生改變時(shí)，實(shí)體大小也隨著改變。離心通風(fēng)器的個(gè)零件都有自己的參數(shù)系列，在這里不是把每個(gè)參數(shù)都列入對(duì)話框當(dāng)中，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)相同而大小不一的零件有些特征的參數(shù)是可以固定不變的。如果對(duì)于那些設(shè)計(jì)過(guò)程的不需要改變的參數(shù)也由三維模型樣板從三維模型中讀入設(shè)計(jì)參數(shù)參數(shù)化設(shè)計(jì)程序修改設(shè)計(jì)參數(shù) 派生新的三維模型山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文用戶干預(yù)，就會(huì)給開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的后續(xù)使用復(fù)雜化，造成不必要的人力資源浪費(fèi)。為此，將參數(shù)化為不同的等級(jí)，把用戶不關(guān)心的尺寸封閉起來(lái)，對(duì)用戶表現(xiàn)為不可見(jiàn)，將驅(qū)動(dòng)模型的參數(shù)分為主參數(shù)，牽連參數(shù)和常值參數(shù)三類(lèi)。4.3 主參數(shù)的確定實(shí)現(xiàn)零件的參數(shù)化尺寸驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵在于提取主參數(shù)和尺寸關(guān)聯(lián)的完成，主參數(shù)應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)功能進(jìn)行提取，以滿足用戶需求為本。轉(zhuǎn)子是一帶有葉片的葉輪，葉片數(shù)目影響油珠的旋轉(zhuǎn)角速度，葉片數(shù)目越多，油珠的角速度越接近葉片的角速度。中心是支撐轉(zhuǎn)子的中心軸，軸上開(kāi)有通氣孔，被分離后的空氣從中心孔排出，實(shí)現(xiàn)軸承腔與外界大氣的通風(fēng)。通氣孔的數(shù)目與葉片數(shù)相同。綜合確定離心通風(fēng)器的主參數(shù)為：轉(zhuǎn)子葉片的外圓半徑、葉片長(zhǎng)度、葉片數(shù)目，流通部分的直徑。把結(jié)構(gòu)尺寸中的除了主參數(shù)的尺寸盡可能的用主參數(shù)加以驅(qū)動(dòng)，形成牽連參數(shù)。下面是確定參數(shù)關(guān)系的一段表達(dá)式列表。p85=葉片數(shù)d18=外徑d65=葉片長(zhǎng)度d170=流通直徑d82=360/p85p123=p85d120=d82d31=d82/2p34=2*p85d36=d31p39=p34d151=d65+23.1-15.9728山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文d6=d151-69.4d166=(d170/2)+2.54.4 零件模型的建立轉(zhuǎn)子模型如圖 4.1 所示，在離心通風(fēng)器中轉(zhuǎn)子是核心組成零件，其設(shè)計(jì)是否合理直接影響通風(fēng)器的性能，設(shè)計(jì)能否成功，因此轉(zhuǎn)子的建模就顯得十分重要。在 Pro/E 環(huán)境用人機(jī)交互方式建立三維模型樣板。模型樣板的創(chuàng)建方法與一般三維模型相同，但必須注意以下幾點(diǎn)：? 在對(duì)三維模型樣板進(jìn)行特征造型時(shí)，對(duì)二維截面輪廓，利用尺寸標(biāo)注和施加相切、固定點(diǎn)、共線、垂直及對(duì)稱(chēng)等關(guān)系實(shí)現(xiàn)對(duì)幾何圖形的全約束。? 正確設(shè)置控制三維模型的設(shè)計(jì)參數(shù)。設(shè)計(jì)參數(shù)可以分為兩種情況：一是與他參數(shù)無(wú)關(guān)的獨(dú)立參數(shù)；另一種是與其他參數(shù)相關(guān)的非獨(dú)立參數(shù)。前者主要用來(lái)控制三維模型的幾何尺寸和拓?fù)潢P(guān)系、后者可以用獨(dú)立參數(shù)為自變量的關(guān)系式表達(dá)。實(shí)際上參數(shù)化設(shè)計(jì)采用程序采用的是第一種情況的設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)于后者可以不設(shè)置參數(shù)而直接用關(guān)系式表示。正確建立設(shè)計(jì)參數(shù)與三維模型尺寸變量之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系在 Pro/E 中創(chuàng)建草圖、加減材料和其他修飾特征時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)以 d0、d1、d2 等默認(rèn)符號(hào)給約束參數(shù)命名。系統(tǒng)的約束命名是由 Pro/E 系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建的，其值控制三維模型的幾何尺寸和拓?fù)潢P(guān)系，與用戶建立的參數(shù)無(wú)關(guān)。要使用戶建立的設(shè)計(jì)參數(shù)能夠控制三維模型，必須使兩者相關(guān)聯(lián)。主要有兩種方法：? 需要輸入數(shù)值時(shí)，直接輸入?yún)?shù)名。如在草圖中標(biāo)注或修改尺寸值時(shí)用參數(shù)名代替具體數(shù)值。? 利用 Pro/E 關(guān)系式功能創(chuàng)建新的關(guān)系式，使 Pro/E 系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建的約束參數(shù)名與設(shè)計(jì)參數(shù)關(guān)聯(lián)。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文對(duì)于倒角或倒圓特征，必須用第二種方法使約束參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)相關(guān)聯(lián)。要在三維模型中或草圖中顯示參數(shù)名，可以在“信息”菜單中選擇“切換尺寸”菜單項(xiàng)。6 個(gè)葉片 原模型 7 個(gè)葉片圖 4.2 通風(fēng)器轉(zhuǎn)子模型山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文5 Pro/E的二次開(kāi)發(fā)5.1 Pro/TOOLKIT 簡(jiǎn)介雖然 Pro/E 軟件功能非常強(qiáng)大，通用性非常好，然而在具體使用中不能滿足各種設(shè)計(jì)要求，特別是國(guó)外的 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)方面和國(guó)內(nèi)存在較大差異，因此，以 Pro/E 軟件為平臺(tái)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，使之適合國(guó)內(nèi)及企業(yè)設(shè)計(jì)要求，更大限度地發(fā)揮 Pro/E的作用，已成為該軟件應(yīng)用過(guò)程中的一項(xiàng)重要工作。Pro/TOOLKIT 是美國(guó) Parametric Technology Corporation (PTC)公司為Pro/E 軟件提供的開(kāi)發(fā)的工具包，其主要目的是讓用戶或第三方通過(guò) C 語(yǔ)言代碼擴(kuò)充 Pro/E 系統(tǒng)的功能，開(kāi)發(fā)基于 Pro/E 系統(tǒng)的應(yīng)用程序模塊，從而滿足用戶的特殊要求。不僅如此，還可以利用 Pro/TOOLKIT 提供的 UI對(duì)話框、菜單以及 VC 的可視化技術(shù)，設(shè)計(jì)出方便實(shí)用的人機(jī)交互界面，從而大大提高系統(tǒng)的使用效率。Pro/TOOLKIT 工具包提供了開(kāi)發(fā) Pro/E 所需的函數(shù)庫(kù)文件和頭文件，使用戶編寫(xiě)的應(yīng)用程序能夠安全地控制和訪問(wèn) Pro/E，并可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序模塊與 Pro/E 系統(tǒng)無(wú)縫集成。在 Pro/E17 版本及該版本之前，PTC 公司提供的開(kāi)發(fā)工具是Pro/DEVELOP,從 Pro/E18 版本之后，Pro/E 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境采用Pro/TOOLKIT。Pro/TOOLKIT 支持在 Windows2000/NT/XP 操作系統(tǒng)中使用 C 和 C++語(yǔ)言設(shè)計(jì)程序，采用 Microsoft Visual C++6.0 作為編譯器和連接器，并可以在 Microsoft Visual C++6.0 集成環(huán)境下完成程序的設(shè)計(jì)、調(diào)試和編譯。5.2 Pro/TOOLKIT的工作模式總的來(lái)說(shuō)，Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序有兩種工作模式。一種為同步模式；另一種為異步模式。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文同步模式包含兩種模式，既動(dòng)態(tài)連接庫(kù)模式（DLL 模式）和多進(jìn)程模式也稱(chēng)為派生模式，分述如下：動(dòng)態(tài)連接模式是將 Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序集成到 Pro/E 中的標(biāo)準(zhǔn)方法。用戶編譯 C 應(yīng)用程序，與 Pro/TOOLKIT 庫(kù)連接，這種方法稱(chēng)為 DLL 模式。多進(jìn)程模式，是 Pro/TOOLKIT 支持的第二種將應(yīng)用程序和 Pro/E 集成的方法在這種模式下，應(yīng)用程序代碼經(jīng)過(guò)編譯和連接，生成獨(dú)立的執(zhí)行文件。該文件由 Pro/E 派生，并作為 Pro/E 的子進(jìn)程運(yùn)行。兩種模式比較：在 DLL 模式下， Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序與 Pro/E 的信息交換是通過(guò)直接函數(shù)調(diào)用實(shí)現(xiàn)的；在多進(jìn)程模式下，信息交換是由進(jìn)程之間消息系統(tǒng)完成的，該系統(tǒng)模擬直接函數(shù)調(diào)用，在兩個(gè)進(jìn)程間傳遞函數(shù)的識(shí)別信息及其參數(shù)。多進(jìn)程模式包含比 DLL 模式更多的交換過(guò)程，當(dāng) Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序需要頻繁調(diào)用庫(kù)函數(shù)時(shí)，情況更是如此。多進(jìn)程的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠用源代碼調(diào)試器運(yùn)行 Pro/TOOLKIT 程序，無(wú)需將整個(gè) Pro/E 執(zhí)行程序加載到調(diào)試器中。在一個(gè) Pro/E 會(huì)話中，可以運(yùn)行多個(gè) Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序，并能綜合使用各種模式。如果為了調(diào)試方便，在開(kāi)發(fā)階段使用多進(jìn)程模式，在為客戶安裝應(yīng)用程序時(shí)，需要轉(zhuǎn)換為 DLL 模式，因?yàn)?DLL 模式性能更好，在轉(zhuǎn)換時(shí)需要仔細(xì)測(cè)試程序，因此在不同模式下，錯(cuò)誤的表現(xiàn)形式不同。雖然多進(jìn)程模式包含兩個(gè)并行運(yùn)行的進(jìn)程，但是這些進(jìn)程不提供真正的并行處理。Pro/TOOLKIT 的異步模式提供了真正的并行處理功能。異步模式和同步模式有著本質(zhì)的不同。異步模式和同步模式相比，具有代碼復(fù)雜、執(zhí)行速度慢的缺點(diǎn)。除非特別需要，一般不建議采用異步模式。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文5.3 二次開(kāi)發(fā)具體過(guò)程1. 編寫(xiě)源文件源文件包括資源文件和程序源文件：資源文件包括菜單資源文件、窗口信息資源文件、對(duì)話框資源文件等（詳細(xì)代碼見(jiàn)附錄 A） 。程序源文件指我們所要編寫(xiě)的 C 語(yǔ)言程序，它是整個(gè) Pro/TOOLKIT 程序開(kāi)發(fā)的核心部分。從結(jié)構(gòu)上看可以分為 3 個(gè)部分，即頭文件包含部分、用戶初始化函數(shù)部分和用戶結(jié)束中斷函數(shù)部分。頭文件部分即應(yīng)用程序包含文件部分，也就是指定 Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序所使用對(duì)象函數(shù)的原形文件。每個(gè) Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序都必須包括的頭文件是“Pro/TOOLKIT.h” 。如果使用了 Pro/TOOLKIT 對(duì)象函數(shù)，則應(yīng)包括該函數(shù)的原形的頭文件，否則在編譯該文件時(shí)，會(huì)出現(xiàn)編譯器不能對(duì)函數(shù)參數(shù)類(lèi)型進(jìn)行檢索的錯(cuò)誤。Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序的核心是用戶初始化函數(shù) user_initialize()和用戶結(jié)束中斷函數(shù) user_terminate()。在啟動(dòng)和結(jié)束 Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序時(shí)調(diào)用它們。user_initialize()函數(shù)用來(lái)初始化 Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序且創(chuàng)建圖形窗口。該函數(shù)包括應(yīng)用程序的所有初始化進(jìn)程，包括對(duì) Pro/E 菜單的修改、對(duì)話框的添加、窗口信息初始化等操作。若此函數(shù)的返回值為 0，則表明 Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序初始化成功。其他返回值均說(shuō)明程序有錯(cuò)誤，系統(tǒng)會(huì)加以相應(yīng)的錯(cuò)誤代碼說(shuō)明。User_terminate()是用戶結(jié)束中斷函數(shù)。用其結(jié)束 Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序的執(zhí)行。程序界面如圖 5.1 所示山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文圖 5.1 轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)對(duì)話框2. 程序的編譯和連接Makefile 是用來(lái)指定源文件如何進(jìn)行編譯和連接，并最終生成可執(zhí)行文件或 DLL 文件，因此，可以根據(jù) Makefile 內(nèi)容進(jìn)行編譯和連接工作。采用 VC++6.0 作為 Pro/TOOLKIT 調(diào)試器有兩種方法，一種是根據(jù)Makefile 文件直接編譯和調(diào)試程序；另一種則不需要編寫(xiě) Makefile 文件，直接由 VC++6.0 建立 Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序項(xiàng)目，并進(jìn)行編譯和連接等工作。直接采用 Makefile 文件進(jìn)行編譯工作，需要編寫(xiě)好源文件和Makefile 文件。步驟如下：? 將 Makefile 文件改名為*.mak 文件，用 VC 打開(kāi)此文件并建立相應(yīng)的工程項(xiàng)目。? 執(zhí)行 VC 主菜單命令 Build/Build All,編譯連接生成需要的可執(zhí)行文件或 DLL 文件。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文直接由 VC 建立并編譯 Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序項(xiàng)目。步驟如下：? 編寫(xiě) C 語(yǔ)言源程序（可以由寫(xiě)字板直接編寫(xiě)，然后該名為*.C） ，雙擊打開(kāi)此程序，運(yùn)行選擇 VC 主菜單命令 Build/Build All 生成，默認(rèn)的工程項(xiàng)目。? 選擇 VC 主菜單命令 ToolOption,系統(tǒng)彈出 Option 對(duì)話框，打開(kāi)Directories 選項(xiàng)卡，在 Show directories for 下拉列表中選擇Includes files,在 Directories 中添加以下路徑：D:\PTC\proeWildfire\protoolkit\includesD:\PTC\proeWildfire\prodevelop\includesD:\PTC\proeWildfire\protoolkit\protk_appls\includesD:\PTC\proeWildfire在 Show directories for 下拉列表中選擇 Library file,在Directories 中添加以下路徑：D:\PTC\proeWildfire\protoolkit\i486_nt\objD:\PTC\proeWildfire\prodevelop\i486_nt\obj? 選擇 VC 主菜單命令 Project/Settings,系統(tǒng)彈出 Project Settings對(duì)話框。打開(kāi) Link 選項(xiàng)卡，在 Output file name 編輯框中填寫(xiě)輸出文件名稱(chēng)，在 Object/library modules 文本框中加入以下庫(kù)文件： protoolkit.libprotk_dll.liblibc.libwsock32.libmpr.liblibcd.lib3. 應(yīng)用程序的注冊(cè)和運(yùn)行編譯連接成功生成可執(zhí)行程序后，要把 Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序集成山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)論文Pro/E 系統(tǒng)中，必須進(jìn)行應(yīng)用程序的注冊(cè)，然后才能運(yùn)行。注冊(cè)應(yīng)用程序，就是向 Pro/E 系統(tǒng)提供該程序的相關(guān)信息，就是告訴Pro/E 此應(yīng)用程序可執(zhí)行應(yīng)用程序在哪里、以及此程序所依據(jù)的Pro/TOOLKIT 的版本信息等。為了囊括上述內(nèi)容，需要制定一個(gè) protk.dat 文件，通過(guò)該文件來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的注冊(cè)。下面是注冊(cè)文件的內(nèi)容：NAME canshuhuashejiEXEC_FILE .\參數(shù)化設(shè)計(jì)\Release\參數(shù)化設(shè)計(jì).dllTEXT_DIR .\參數(shù)化設(shè)計(jì)\Release\textSTARTUP dllALLOW_STOP TRUEDELAY_START TRUEREVISION 2002END編好注冊(cè)文件后，就可以利用此注冊(cè)文件進(jìn)行 Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序的注冊(cè)了，有兩種注冊(cè)方式：一種是自動(dòng)注冊(cè)方式；另一種是手動(dòng)注冊(cè)方式。自動(dòng)注冊(cè)方式，將注冊(cè)文件放在 Pro/E 啟動(dòng)目錄下，當(dāng)啟動(dòng) Pro/E 系統(tǒng)時(shí)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)讀取此注冊(cè)文件并運(yùn)行相應(yīng)的 Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序。手動(dòng)注冊(cè)方式，將 Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序以輔助應(yīng)用程序形式啟動(dòng)。程序注冊(cè)運(yùn)行的步驟如下：? 啟動(dòng) Pro/E 系統(tǒng)。? 選擇 Pro/E 主菜單命令的工具/輔助應(yīng)用程序，系統(tǒng)彈出輔助應(yīng)用對(duì)話框。? 單擊注冊(cè)按扭，系統(tǒng)彈出對(duì)話框。找到 Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序的注冊(cè)文件，選取該文件，單擊打開(kāi)按鈕。