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反求工程技术在汽车转向助力泵定子建模中的应用

作　者: 张瑞
导　师: 李建华
学　校: 西安科技大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 反求工程定子曲线噪声模型重建
分类号: TP391.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 106次
引　用: 2次
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内容摘要

汽车转向助力泵是汽车动力转向系统的动力源,其中定子曲线又是关乎转向泵振动和噪声的关键因素。虽然经过了多年的研究,在某些方面取得了突破性进展,但对定子曲线在噪声控制的研究上与国外先进技术仍有较大差距。本文便是以陕西秦川机械发展股份有限公司生产的汽车转向助力泵为研究对象,结合反求工程技术,研究了转向泵定子的CAD模型重构的方法,并对重构模型进行了精度分析,为我国机械产品的创新设计提供了一个很好的参考模式。本文首先对反求工程技术作了总结性介绍,其中包括反求工程的概念、背景、意义、国内外的研究进展、优秀的反求造型软件等。在此基础上,着重分析研究了反求造型的关键技术,包括点云数据获取、数据预处理、曲面重构和曲面品质精度分析方法等,为后续的转向泵定子的CAD模型重建提供了理论和技术保障。对汽车转向助力泵定子的研究主要是针对定子的过渡曲线,其中分析并比较了等加速等减速曲线和高次曲线在控制噪声方面表现的优劣,重点分析了5次曲线的优异表现,为后续定子CAD模型重构时曲线拟合类型的选择奠定了基础。文中通过TDV-500三维激光扫描仪对转向泵定子进行三维点云数据的采集,利用优秀的反求造型软件Imageware对点云数据进去噪、平滑、精简、分割、曲面拟合等具体操作,较好的完成了对转向泵定子的CAD模型重构,并对重构模型进行了精度分析。再者,探讨了反求工程所得的CAD模型在建立之后的主要用途,并研究了反求工程在引入到产品改进设计之后所带来的积极影响。在文章的结束,作者给出了本课题的研究结论与展望。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-10
1 绪论  10-17
  1.1 课题的背景  10-14
    1.2.1 国外的研究动态  11-13
    1.2.2 国内的研究动态  13-14
  1.3 课题研究的意义及论文主要内容  14-17
    1.3.1 课题研究的意义  14-16
    1.3.2 本文的主要研究内容  16-17
2 反求工程及其关键技术  17-38
  2.1 反求工程概述  17-20
    2.1.1 反求工程基本概念  17-18
    2.1.2 反求工程在实际中的应用  18-19
    2.1.3 反求工程与技术引进  19-20
  2.2 数据采集  20-24
    2.2.1 接触式数据采集方法  20-21
    2.2.2 非接触式数据采集方法  21-24
  2.3 测量数据格式转换  24
  2.4 数据预处理  24-29
    2.4.1 点云  24-25
    2.4.2 去除噪声点  25-26
    2.4.3 数据插补  26-27
    2.4.4 数据平滑  27-28
    2.4.5 数据精简  28
    2.4.6 数据分割  28-29
    2.4.7 多视点云的对齐  29
  2.5 模型重建  29-34
    2.5.1 曲线拟合造型  29-30
    2.5.2 曲面片直接拟合造型  30-34
  2.6 模型精度评价  34-36
    2.6.1 误差模型  34-35
    2.6.2 模型精度评价及量化指标  35-36
  2.7 本章小结  36-38
3 汽车转向助力泵的结构性能分析  38-47
  3.1 汽车转向助力泵简介  38-40
    3.1.1 双作用叶片泵的工作原理和结构特征  38-39
    3.1.2 双作用叶片泵的振动与噪声  39-40
    3.1.3 双作用叶片泵的发展趋势  40
  3.2 国内外对低噪声叶片泵的研究  40-42
    3.2.1 国外的先进技术  40-41
    3.2.2 国内的研究进展  41-42
  3.3 定子曲线对振动和噪声的影响  42-44
    3.3.1 定子曲线  42
    3.3.2 叶片泵性能对定子曲线的要求  42-44
    3.3.3 无冲击、低噪声叶片泵定子曲线特性  44
  3.4 常用定子过渡曲线及其特点  44-46
    3.4.1 等加速、等减速曲线  44-45
    3.4.2 高次曲线  45-46
  3.5 本章小结  46-47
4 数据采集与模型重建  47-62
  4.1 转向助力泵定子表面数据采集  47-50
    4.1.1 三维激光扫描仪  47-48
    4.1.2 定子表面数据获取  48-50
  4.2 点云数据处理  50-55
    4.2.1 数据处理工作站的配置  50
    4.2.2 点云数据导入  50-51
    4.2.3 去除噪声点  51-52
    4.2.4 数据平滑  52
    4.2.5 数据精简  52-54
    4.2.6 数据对齐  54-55
  4.3 表面模型重建  55-57
    4.3.1 重建方案  55
    4.3.2 数据分割  55-56
    4.3.3 曲线拟合  56-57
    4.3.4 曲面重建  57
  4.4 实体模型重建  57-59
    4.4.1 拟合曲线的导入  57-58
    4.4.2 实体模型拉伸成型  58-59
  4.5 重建模型的误差评定及精度分析  59-60
    4.5.1 误差评定  59
    4.5.2 采取的相关措施  59-60
    4.5.3 精度评价  60
  4.6 产品数据的输出  60-61
    4.6.1 产品CAD 模型的NC 加工  60
    4.6.2 产品CAD 模型的快速成型输出  60-61
  4.7 反求工程对产品设计的影响  61
  4.8 本章小结  61-62
5 结论  62-64
  5.1 结论  62
  5.2 展望  62-64
致谢  64-65
参考文献  65-68
附录  68

反求工程技术在汽车转向助力泵定子建模中的应用

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