基于Solidworks的螺杆钻具模块化设计研究

摘要

螺杆钻具是石油工业重要的井下作业工具，由于井下的工况条件复杂所以螺杆钻具的设计形式也会随着工况条件的变化而变化。本研究针对螺杆钻具设计工作的变化性较大这一特点开发的综合设计系统，基于Solidworks三维设计软件强大的API函数，应用Visual C++对Solidworks进行了二次开发，螺杆钻具综合开发系统主要创新及内容概要如下： 1、结合了模块化建模技术，对螺杆钻具的整体结构以功能为依据进行了模块划分，对螺杆钻具的零部件进行归类，使产品组合方便而且多样，大大简化了设计流程； 2、在用Solidworks进行实体建模中运用自顶向下的设计方法，从产品的整体框架着手进行设计，对相关的零部件设定约束关联，这样使得在产品设计过程中的任何修改都会使相关联的零部件产生相应的变动，避免了重复设计，大大提高了设计效率； 3、本系统是基于Solidworks的二次开发系统，但区别于当今较流行的Solidworks二次开发模式的是，本系统是独立于Solidworks三维软件外的独立可执行程序(.exe)，在对零件进行设计规划的同时可以完成相应的一些数据存储和管理工作，是集设计和管理于一体的综合设计系统。

目录

文摘

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声明

第一章 绪论

1.1螺杆钻具的发展历程和现状

1.1.1螺杆钻具的发展历程

1.1.2国内外螺杆钻具现状

1.2模块化设计理论研究现状

1.2.1模块化的概念

1.2.2模块化设计实施方法的研究

1.2.3模块划分方法的研究

1.2.4模块组合理论的研究

1.3螺杆钻具的设计技术研究与模块化设计

1.4课题背景、研究意义

1.5论文内容及组织

第二章 螺杆钻具模块化设计的技术基础

2.1机械产品结构的模块化定义

2.1.1机械产品的结构特点

2.1.2模块化基本定义

2.1.3基于模块化设计的产品族、产品系列规划方法研究

2.2螺杆钻具综合开发系统模块化设计的体系框架

2.2.1系统创建

2.2.2系统应用

2.3螺杆钻具综合开发系统自顶向下设计思路规划

2.4本章小结

第三章 自顶向下的螺杆钻具建模技术研究

3.1功能建模的基本概念

3.1.1功能的概念

3.1.2功能的描述

3.2螺杆钻具的功能建模

3.2.Top-Down(自顶向下)设计方法概述

3.2.2产品的功能结构

3.3支持自顶向下的装配模型

3.3.1骨架模型的基本概念

3.3.2装配关系信息在TBS模型中的表达

3.3.3基于TBS模型的产品建模方法

3.4基于Solidworks的螺杆钻具的自顶向下产品建模

3.4.1螺杆钻具建模中的关联设定

3.4.2基于螺杆钻具骨架模型和基准组件相结合的建模

3.3本章小结

第四章 螺杆钻具的模块化设计技术研究与实现

4.1模块化系统的开发过程规划

4.1.1模块化系统开发过程分析

4.1.2模块开发的决策

4.2螺杆钻具模块化设计规划方案

4.2.1模块划分的影响因素

4.2.2螺杆钻具模块化设计功能分析

4.2.3螺杆钻具功能模块的创建和选择

4.2.4螺杆钻具模块间的接口

4.2.5螺杆钻具模块的组合

4.3螺杆钻具模块化设计信息数据组织结构

4.3.1螺杆钻具开发系统项目数据库规划

4.3.2螺杆钻具开发系统总成数据库系统结构分析

4.3.3螺杆钻具开发系统资源数据库系统结构分析

4.4本章小结

第五章 螺杆钻具模块化设计系统运行实例

5.1系统功能机制的介绍

5.2系统功能运行实例

5.2.1原有零件的修改

5.2.2新零件设计(原有零件变形)

5.2.3新零件设计(借用)

5.4本章小结

第六章总结与展望

6.1本文结论

6.2展望与构想

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢