机械5

基于UG的螺旋桨的曲面造型设计： 中英文摘要.doc 任务书.doc 外文翻译.doc 开题报告.doc 目录.doc 正文.doc 目录 1绪论1 1.1背景1 1.2文献综述1 1.2.1螺旋桨的发展历程1 1.2.2螺旋桨曲面造型的发展状况3 1.3的主要工作6 2螺旋桨的理论研究7 2.1引言7 2.2船泊螺旋桨叶元体理论7 2.2.1叶元体的速度多角形7 2.2.2螺旋桨的水动力性能8 2.3螺旋桨的构成及桨叶的形成10 2.3.1螺旋桨的构成10 2.3.2螺旋桨桨叶的形成11 2.4螺旋桨切面的几何特性12 2.4.1螺旋桨直径12 2.4.2螺旋桨的面螺距及螺距比13 2.4.3桨叶后倾角13 2.4.4盘面比13 2.4.5螺旋桨的桨叶切面及厚度14 2.4.6桨形状和大小14 3螺旋桨的三维造型的研究16 3.1引言16 3.2 UG软件概述16 3.3螺旋桨的CAD造型的一般方法17 3.4螺旋桨曲面型值点在工件坐标系中的坐标变换19 3.5 B样条方法在螺旋桨造型中的应用23 3.5.1 B样条简介23 3.5.2桨叶截面曲线的B样条拟合24 3.5.3由桨叶截面曲线生成三次均匀B样条曲面26 3.5.4曲面造型误差分析28 3.5.5桨叶和桨的过渡曲面30 3.6 UG环境下螺旋桨的三维建模31 3.6.1将MATLAB计算获得的坐标空间点坐标输入UG系统中31 3.6.2完成蒙面34 3.6.3构造轮毂实体35 3.6.4叶面和叶背缝合成封闭曲面并生成实体35 3.6.5完成螺旋桨的三维实体建模36 结论37 参考文献38 致谢39 附录A 40 螺旋桨是船泊动力系统中的一个重要零件，自从蒸汽机出现以后，它就开始应用于船舶上并成为了海船的主要推进形式。螺旋桨是一种典型的自由曲面零件，它的曲面形状和制造精度直接决定了船泊的推进效率和噪音的大小，而其曲面造型的研究将有助于提高该类零件的加工精度和加工效率[1]。由于它形状复杂，而且各个桨叶可能互相覆盖，导致其加工费时、费力，加工精度和效率难以提高。螺旋桨的加工实际上就是对自由曲面的加工，而自由曲面加工一直是机械加工领域的难点，同时也是该领域的研究热点。自由曲面之所以难以加工是由其本身的几何特点所决定的。自由曲面是不能由初等解析曲面组成，而是以复杂方式自由变化的曲面。这类曲面单纯用画法几何与机械制图是不能表达清楚的。所以这就要求我们寻求新的既方便有合理有效的曲面造型方法。在科学技术不断发展的今天，采用UG给螺旋桨造型越来越凸显出它方便，直观，具体化的优势，成为螺旋桨造型的最主要方式之一。 所以，对基于UG螺旋桨的三维造型的研究意义重大，它是国家航海及造船技术的标志之一。而且我国在这个领域起步较晚，具有很大的研究发展空间，因此选此课题进行设计与研究。