2022年泵用轴承选型与校核的应用程序开发 .pdf

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1、文章编号:10050329(2006)03002804泵用轴承选型与校核的应用程序开发王行元,施卫东,王 准,蒋小平,叶忠明(江苏大学,江苏镇江 212013)摘 要:用MFC与ObjectARX相结合,在AutoCAD 2002平台上开发泵用滚动轴承的选型与校核程序。阐述了ARX技术的特性和在VC+应用向导界面下如何设置ObjectARX2000的应用环境以及注意事项,分析了滚动轴承的选型原则及其数学表达式,提出了本程序的选型与校核流程图并给出了应用程序界面,实现了泵用轴承的选型与校核。关键词:AutoCAD;ObjectARX;滚动轴承;选型原则;校核中图分类号:TH311;TP39文献标

2、识码:ADeveloping Application for Selectionand Calibrationof the Bearing in PumpWANG Xing2yuan,SHI Wei2dong,WANG Zhun,JIANG Xiao2ping,YE Zhong2ming(Jiangsu University,Zhenjiang 212013,China)Abstract:Basedon AutoCAD 2002,using ObjectARX and MFC an application program is developed,which is applied for se

3、lectingand calibrating ball2bearingstype.Thefeature of ObjectARX is briefly described and how to setits application environment and attentionsare given.Selection principle of the ball2bearings and numerical equations are introduced.Theprocessframe of selection and calibrationand the interface of app

4、lication are presented,selecting the type of ball2bearings usedfor pump are completed.Key words:AuotCAD;ObjectARX;ball-bearings;selection principle;calibration收稿日期:20050620 修稿日期:20060216基金项目:江苏省科技发展计划项目(BM2002805)1 引言近年来,随着计算机的发展和CAD 技术的普及,AutoCAD 在工程设计中的应用以及用它作为运行平台的二次开发工作日益广泛。ObjectARX是基于 AutoCAD

5、面向对象技术的二次开发环境,具有强大的适时扩展功能,与 VC+中的 MFC一起能方便、快捷地实现种类繁多的泵用滚动轴承的选型与校核。2 ARX 技术特性ARX(AutoC AD RuntimeeXtension)是一个面向对象的VC+型数据开发环境,该接口以VC+为开发语言,ARX 类库为开发工具,采用面向对象与可视化的编程方法且支持MFC 编程。与 AutoCAD 共享地址空间,能够利用 AutoC AD 的内核代码直接访问AutoC AD 的数据库、图形系统及几何造型核心,实时扩展 AutoCAD 具有的类和功能,建立 AutoCAD 新命令等。ObjectARX2000技术可以对 Aut

6、oCAD 2002 版本进行 ARX 开发(多用 C 或 C+)。利用 C+中的“类”技术,对AutoCAD 系统的基本核心模块进行封装,而不必关心其内部是如何操作的,减少重复开发底层模块的工作,把主要精力放在开发应用模块上,扩充已有模块的功能,体现了面向对象技术中的“封装性”、“继承性”。ARX 程序实质上是一个动态链接库(DLL),它以消息驱动的方式直接调用Auto2CAD 的核心函数,直接访问AutoCAD 数据库,运行速度更快,更稳定14。82 F LUID MACHINERY Vol134,No13,2006?1994-2006 China Academic Journal Elec

7、tronic Publishing House.All rights reserved.http:/名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -3 泵用轴承及其选型与校核原则滚动轴承的选型与多种因素有关,而在泵用轴承的选型过程中主要考虑轴承所受载荷的大小及方向。对于既有径向又有轴向的联合载荷,其选型原则如下:(1)一般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承;(2)若径向载荷Fr大,轴向载荷Fa小,则选用深沟球轴承或内外圈都有挡边的圆柱滚子轴承;若安装对中性较差,则选用调心球轴承、调心滚子轴承;(3)若径向载荷Fr小,轴向载荷Fa大,可选用推力角接触球轴承、推力圆锥滚子轴承;

8、若同时要求调心性能,可选用推力调心滚子轴承;(4)轴承的组合使用:深沟球轴承与推力球轴承,深沟球轴承与角接触球轴承,深沟球轴承与圆锥滚子轴承,圆柱滚子轴承与推力球轴承,两角接触球轴承的正装、反装及串联,两圆锥滚子轴承的正、反装及串联等组合方式。考虑到轴承在泵中的受力条件、运行转速以及冷却和润滑条件不同,本程序设计中使用了以下原则5:(1)经济寿命原则。即轴承的使用寿命与要求达到的寿命最接近,但前者不小于后者。使用场合:支承轴承在外载荷的作用下,不会产生内部附加载荷,或本轴承的选用不考虑同一轴上其它轴承对其影响。其目标函数为:minG(Z)=L(Z)(1)式中 L(Z)轴承的使用寿命,L(Z)L

9、0L0 要求达到的使用寿命(2)“寿命和”逼近原则。即两轴承的使用“寿命和”与轴承要求达到的寿命最接近,但两轴承各自的使用寿命不低于所要求达到的寿命。minG(Z)=L1(Z1)+L2(Z2)L1(Z1)L0L2(Z2)L0(2)式中 L1(Z1)、L2(Z2)两轴承的使用寿命(3)等寿命原则。即两轴承的使用寿命相差不大,几乎在同一时间失效。minG(Z)=L1(Z1)+L2(Z2)L1(Z1)-L2(Z2)L1(Z1)+L2(Z2)|3|L1(Z1)L0,L2(Z2)L0(3)式中 3 寿命匹配因子(4)寿命裕度最小原则。即左右两轴承中,使用寿命最长轴承的使用寿命与要求达到的寿命相接近,接近

10、程度由裕度因子决定。minG(Z)=max L1(Z1)+L2(Z2)-L0minG(Z)L0 4L1(Z1)L0,L2(Z2)L0(4)式中 4 裕度因子根据进出口水流方向的不同,水泵分为轴流泵、径流(离心)泵和混(斜)流泵,其转轴上所受力也分别有轴向力Fa、径向力Fr和轴向力与径向力的组合。在泵用轴承的选型程序中也大致按以上思路进行设计,其具体过程分为初步确定类型和最终确定轴承型号。在初步选型的过程中根据泵轴的长短、受力的大小以及泵的级数来确定是否选用组合轴承,在确定使用组合轴承后再根据实际条件或客户需要选定同型或异型的轴承相组合。在确定轴承具体型号的过程中,先计算当量动载荷P/(P=XF

11、a+YFr),通过应用程序访问轴承数 据 库(由Access或SQL Sever2000建 立 的ODBC数据库或ADO 数据库,应用程序通过T2SQL 查询语句访问所建立的数据库),调用相应类型的参数X、Y、e、fh、fm、fd、fn、fT,最后计算额定动载荷:C=fhfmfdfnfTP(5)根据条件CCa(Cr),遍历相应的标准数据库选出最经济合理的轴承型号。其程序流程如图1 所示(其中:A为推力球轴承,B为推力圆柱滚子轴承,C为推力圆锥滚子轴承;D为深沟球轴承,E为调心球轴承,F为角接触球轴承,G为圆锥滚子轴承,H为圆柱滚子轴承,M为调心滚子轴承,N为推力调心滚子轴承)。在确定轴承的具体

12、型号后,根据Lh=10660n(CP)来计算轴承实际寿命,并由上述选型原则来优化轴承型号,最后再进行其寿命校核。4 面向对象技术的泵用轴承选型ObjectARX 应用程序应 用 程 序 界 面 层 主 要 包 括 标 准 的 Auto2CAD2002主界面、用户需求输入(如工况参数、介质特性、材料性能、标准化要求等)及系统设置功922006年第 34卷第 3期 流 体 机 械?1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-

13、第 2 页，共 4 页 -能对话框等,显示方式和内容与AutoCAD 2002 主界面风格一致。接口程序层完成上、下层的数据通信,Auto2CAD 通过其动态链接库的入口函数acrxEntrypoint()调用 ARX 模块。acrxEntrypoint()函数不仅作为ARX 应用程序与AutoC AD 之间的通信入口函数,而且也是 ARX 应用程序传递信息向AutoCAD 返回状态码的途径。图1 程序流程示意创建基于 MFC的 ObjectARX应用程序的方法是使用动态链接MFC库,这是唯一能够安全使用ARX 提 供 的 AcUi 和 AdUi 两 个 基 本 库 的 方法6、7、8。利用

14、ObjectARX2000提供的应用程序向导 AppWizard创建本应用程序的过程如下:(1)在 VC+应用向导界面Project下选择ObjectARX2000AppWizard项;(2)Project Type 选择 ObjectARX AutoCAD ex 2tension,Additional Libraries 选 择 MFC ExtensionDLL(using sharedMFC DLL)并将 USE MFC Exten 2sionfor AutoCAD 选中;(3)点击完成建立工程。使用 ObjectARX工程向导,可以自动将ARX程序需要的类库与头文件添加进来,免去了手工设

15、置。同时在程序中将DLL 入口函数DllMain()和 ARX 应用程序入口函数acrxEntryP oint()、初始化函数 initapplication()、卸载函数unloadapplication()自动添加进来,用户可以不必修改,而只添加自己定义的函数就能开发出完善的ARX 应用程序。当然,在 VC+6.0 中对 ARX 库文件和包含文件的路径进行设置是程序能编译通过的前提,这样建立的应用程序可以保证能够在AutoC AD2002 中正常加载运行。当设计的ObjectARX应用程序使用与 AutoC AD 或其它应用程序共享的MFC 库时,考虑其资源管理是一个需要注意的问题,因此O

16、bjectARX2000提供了 2 个简单的C+类以使资源方便化。CAcExtensionM odule 类可以保存一个 AFX-EXTE NSION-MODULE 数据结构而且追踪DLL 资源的提供者。而 CacModule Res ource Over 2ride类对象可以实现在资源提供者之间切换,即当一个类对象被构造生成时,将会切换到一个新的资源提供者,在对象被析构时,先前保存的资源03 F LUID MACHINERY Vol134,No13,2006?1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House.All ri

17、ghts reserved.http:/名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -提供者将被重置。在工程插入一个对话框资源,然后在此对话框中添加所需控件并编辑该对话框和控件的消息响应程序代码,命名为IDWXY1DIALOG,其界面如图 2所示。图2泵用轴承的选型界面最后在主应用程序的.cpp文件中加入对话框类的头文件。编译链接后生成ARX 文件,在AutoCAD 环境下调用本程序生成的AutoCAD 外部命令 MYMFC 即可运行本程序。5 结语使用 ObjectARX对 AutoCAD 进行二次开发中合理使用具有丰富资源的MFC能够极大地提高开发人员的工作效率,

18、并能提高所开发应用程序的质量。在泵用轴承选型的应用程序开发只使用MFC,可 以 缩 短 开 发 时 间,并 使 程 序 用 户 界 面(G UI)更加方便、美观、友好。参考文献:1邵俊昌,李旭东1AutoCAD ObjectARX 2000开发技术指南M1 北京:电子工业出版社,200012 孙丽萍,侯海波,王新利 1 用MFC与ARX结合开发AutoCAD应用程序用户界面J 1 大连铁道学院学报,2003(3):2322613 邱龙辉,叶琳 1AutoCAD开发中Microsoft基础类库的应用J 1 山东科技大学学报(自然科学版),2002,21(4):6927114 张向,许晶月,华涛

19、1 用MFC和ObjectARX开发Auto2CAD ARX应用程序J 1研究与探讨,1999,(2):2022315 成大先 1 机械设计手册(第2卷)M1 北京:化学工业出版社(第四版),200216 赵建军,金萍 1AutoCAD环境下面向对象参数化设计的实现J 1 电脑与信息技术,2003,(3):1421817 王业明,谭建荣 1 基于AutoCAD对象技术的流道CAD系统研究J 1农业机械学报,2002,33(1):6326718 魏迎军 1 基于AutoCAD面向对象技术的压力容器CADJ 1 石油化工设备,2004,33(2):502521作者简介:王行元(19782),男,研

20、究生,主要从事水泵轴承选型与强度校核的研究与开发,通讯地址:212013江苏镇江市学府路301号江苏大学及江苏省流体机械工程技术研究中心。(上接第 47 页)(3)结构简单:只比普通柱塞泵多一个呼吸管和一个补液阀。使用零部件的数量是隔膜泵的1/5。(4)系统稳定可靠:呼吸管柱塞泵已在70MPa高压下连续工作1000h无故障的记录;(5)适应介质范围广:呼吸管柱塞泵对渣浆的颗粒度、粘度没有苛刻的要求;凡是能进入进口阀,进口阀能顺利关闭的渣浆介质都能被呼吸管柱塞泵输送。(6)泵速高:一般往复式隔膜泵的泵速在60180min-1,而 呼 吸 管 柱 塞 泵 的 泵 速 在 150400min-1。由

21、于泵速高,呼吸管柱塞泵动力端的受力及整机重量只有同功率往复式隔膜泵1/3 左右。5 结语HX270 型呼吸管柱塞泵,适合输送颗粒介质或渣浆混合介质,可替代隔膜泵、浮球泵、油隔离渣浆泵和喷水泥浆泵等输送多种固液两相介质;也可替代油田的泥浆泵、水泥浆泵、压裂泵;取代电厂、矿厂矿浆、渣浆的输送用泵;流体磨料切割用的前混切割泵等。呼吸管柱塞泵具有现有渣浆泵难以达到的高压,运行稳定,高效可靠,为其开辟新的应用领域,如高压前混磨料钻探、隧道开挖等(该技术已申请了专利(200520030083 15)。作者简介:张晓宇(19752),男,助理工程师,主要从事超高压水射流研究及应用工作,通讯地址:471003河南洛阳市涧西区(蓬莱新村A-5-2-702)。132006年第 34卷第 3期 流 体 机 械?1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -