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1、0目录中文摘要 .1英文摘要 .21 引言 .31.1 本课题的目的、意义及主要内容 .32 快速设计 .52.1 机械产品快速设计平台的概念和体系结构 .52.1.1 快速设计平台的概念 .52.1.2 快速设计平台的体系结构 .63 罗茨泵型线设计 .73.1 罗茨泵真空泵 .73.2 圆弧渐开线转子型线 .93.3 转子型线组成、方程及绘制 .103.4 湿式直排大气罗茨泵参数分析和选择 .133.5 容积利用系数计算 .153.5 转子强度校核 .163.6 动态演示程序 .164 转子型线快速设计系统 .174.1 编写主控程序，控制型线设计的工作流程 .174.2 AutoCAD
2、菜单栏定制 .184.3 程序对话框设计 .184.3.1 获取用户新设计数据对话框 .184.3.2 获取用户圆整、转子直径数据对话框 .194.3.3 展示所有型线数据对话框 .194.3.4 确定方案对话框 .204.3.5 动态模拟对话框 .214.3.6 非法数据处理对话框 .215 结论 .226 谢辞 .23参考文献 .24附录 .251湿式直排大气罗茨泵转子型线快速设计摘 要：文章首先简单阐述了快速设计理论、快速设计方法、罗茨泵及罗茨泵常见的三种类型转子型线相关知识，并重点介绍了其中一种型线多圆弧-渐开线型线；然后详细介绍运用 Auto LISP 语言对 AutoCAD 进行二
3、次开发，实现菜单的自定义和系统定制，按照罗茨泵型线的传统设计过程实现湿式直排大气罗茨泵转子圆弧-渐开线型线的快速设计，运用 DCL 对话框控制语言编制相关对话框，使程序拥有友好的人机交互界面，并且使用逻辑判断程序将输入数据限制在合理的范围内，实现智能校核；最后介绍实现模拟所设计转子的啮合运动，初步观察转子啮合过程中是否存在干涉现象。本设计对实现缩短罗茨泵转子型线的设计、生产周期和提高设计精度具有一定意义。关键词：罗茨泵；转子型线；快速设计；系统定制2Abstract: At beginning of this paper rapid design techniques methods and
4、some knowledge about roots pump rotor is been introduced， and then more detail are discussed about the secondary development on AutoCAD by using Auto LISP language to achieve custom menu, system customization and rapid design of tooth profile of a wet Roots rotor with profile of arc-involute, a frie
5、ndly mutual interface by using DCL dialog control language, and intelligent checking on input data by using logic and determine program. Finally the present work introduced how to achieve simulating egging movement of the rotor and observing if the interference occurred between the rotors dynamic de
6、monstration. The present work has great significance to achieve rapid design of roots pump rotors, decrease product design and product cycle. Keywords: roots pump; profile; rapid design; system customization31 引言经济的飞速发展使产品的供应从需求大于供应变为供应大于需求，为用户提供了更多的选择余地，也使企业之间的竞争日益激烈。用户的需求各种各样的，这就使产品品种急剧增多、产品结构日趋复杂
7、、产品更新越来越快，从而使产品开发周期、产品的寿命周期日趋缩短 1。为了在市场的竞争中占据有利的位置，这就要求企业必须大大增强对市场的快速响应能力和新产品的开发能力。为了适应这一需求，1992 年 6 月的东京国际会议正式提出了并行工程技术，随之在此基础上发展成为以缩短产品设计周期为目的的快速设计方法与技术 2。模块化、系列化设计技术与方法作为快速设计技术与方法的一个重要组成部分，一提出就受到人们的大力关注。随着科技的发展，模块化这一设计思想已经被广泛应用于建筑、家具、电子、船舶等各个领域，如计算机软件的模块化设计及计算机硬件插板等就是这一设计思想的具体体现 3。1.1 本课题的目的、意义及主
8、要内容此次设计题目是湿式直排大气罗茨泵转子型线快速设计，目的是通过运用 Auto LISP 语言对 AutoCAD 进行二次开发，实现罗茨泵转子型线的快速设计，以克服传统的转子型线设计效率低下、周期长、设计手段落后等不足。本设计的意义是缩短罗茨泵转子型线设计周期，提高型线设计精度。本设计主要内容包括：1.定制用户菜单，实现系统的定制；2.数据录入校核与计算及人机交互界面的设计；3.实现输入数据的智能校核，防止非法数据输入。具体步骤如下：1.利用 AutoCAD 中自带的菜单编制功能定制用户菜单，实现系统定制。通过用户菜单可以快速地实现罗茨泵转子型线的设计，并对设计结果进行修改。用户能在Auto
9、CAD 中方便快速地调用设计程序，实现罗茨泵转子型线的快速设计。2.利用 AutoCAD 内嵌的 DCL 对话框设计语言设计出合理的人机交互界面，使用Auto LISP 语言编制程序。同时设定用户输入参数的类别，包括转速、转子长度与大径之比、压力角、抽速、齿顶圆与节圆之比等，使用户按照罗茨泵的实际设计过程输入数据进行设计，确保设计结果符合实际情况。并对计算结果进行强度校核，设计完4成后绘出转子型线图。3. 使用逻辑判断程序将输入数据限制在合理的范围内，实现智能校核，防止用户输入的数据超出适用范围而致使程序出错，同时在对话框的下方给用户相应提示，使用户能够根据提示对输入数据进行修改。52 快速设
10、计快速设计技术是当前市场在对产品瞬变性、多样化等需求形势下提出并发展起来的，产品投放市场时间日益成为决定产品竞争力的重要因素，当前国际市场需求快速变化的特点和新世纪更加个性化的市场趋势，促进了快速设计和制造技术的发展 4。目前，国内外针对快速设计的系列化模块化技术、并行设计技术、快速原型技术 5、6 、基于模块模板的广义模块化设计技术 7、知识工程 KBE(knowledge based engineering)8与智能设计 9、大规模定制设计 10和虚拟制造技术等发展均较为迅速。快速设计的实施需要建立适用于企业产品特点的应用软件。如果产品结构是整体式时，很难提取多种产品中的共性因素，新产品设
11、计是从零开始，这样，即使采用CAD 技术，其提高的效率也是有限的，只有当产品系列的构成是建立在以组合模块为主的基础上，并建立起模块图形数据库时，才可能充分发挥出 CAD 的优势，达到提高新产品设计质量 ，缩短研制、设计周期的目的。模块概念是在产品生产和设计中逐步形成的，模块能够用来组合成不同的产品，促进设计二次利用，节省设计成本 11。因此，建立企业的模块化产品系统，是实施快速设计的基础。如何将设计经验、技巧转化为知识并与集成到设计系统是制造业研究的重要课题之一。随着知识工程和专家系统技术的发展，可将环境资源、设计经验和设计过程的信息用于产品模块建模。通过使用专家设计经验、人工智能技术和模块化产品设计过程及环境的知识，为实现模块化产品设计的自动化和生产的自动化提供了有力的支持。使用 CAD、CAE、KBE 软件结合其他软件可以对各种不同的企业及工厂建立典型产品的模块化设计专家系统(expert system) 12，实现更高层次的设计知识重用，可缩短产品开发的时间，促进产品创新。2.1 机械产
