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登錄氣壓傳動的案例
四大傳動方式優(yōu)劣對比:機械、電氣、氣壓、液壓
二、電氣傳動
電氣傳動,是指用電動機把電能轉(zhuǎn)換成機械能,去帶動各種類型的生產(chǎn)機械、交通車輛以及生活中需要運動的物品。
1. 精確度高:伺服電機作為動力源,由滾珠絲杠和同步皮帶等組成結(jié)構(gòu)簡單而效率很高的傳動機構(gòu)。它的重復(fù)精度誤差是0.01%。
2. 節(jié)省能源:可將工作循環(huán)中的減速階段釋放的能量轉(zhuǎn)換為電能再次利用,從而減低了運行成本,連接的電力設(shè)備僅是液壓驅(qū)動所需電力設(shè)備的25%。
3. 精密控制:根據(jù)設(shè)定參數(shù)實現(xiàn)精確控制,在高精度傳感器、計量裝置、計算機技術(shù)支持下,能夠大大超過其他控制方式能達到的控制精度。
4. 改善環(huán)保水平:由于使用能源品種的減少及其優(yōu)化的性能,污染源減少了,噪音降低了,為工廠的環(huán)保工作,提供了更良好的保證。
5. 降低噪音:其運行噪音值低于70分貝,大約是液壓驅(qū)動注塑機噪音值的2/3。
6. 節(jié)約成本:此機去除了液壓油的成本和引起的麻煩,沒有硬管或軟喉,無須對液壓油冷卻,大幅度降低了冷卻水成本等。
三、氣壓傳動
氣壓傳動以壓縮氣體為工作介質(zhì),靠氣體的壓力傳遞動力或信息的流體傳動。
優(yōu)點:
1)以空氣為工作介質(zhì),工作介質(zhì)獲得比較容易,用后的空氣排到大氣中,處理方便,與液壓傳動相比不必設(shè)置回收的油箱和管道。
2)因空氣的粘度很小(約為液壓油動力粘度的萬分之一),其損失也很小,所以便于集中供氣、遠距離輸送。外泄漏不會像液壓傳動那樣嚴重污染環(huán)境。
3)與液壓傳動相比,氣壓傳動動作迅速、反應(yīng)快、維護簡單、工作介質(zhì)清潔,不存在介質(zhì)變質(zhì)等問題。
展開 機械、電氣、氣壓、液壓4大傳動方式對比,動圖直觀展示
氣壓傳動
氣壓傳動以壓縮氣體為工作介質(zhì),靠氣體的壓力傳遞動力或信息的流體傳動。
優(yōu)點:
1)以空氣為工作介質(zhì),工作介質(zhì)獲得比較容易,用后的空氣排到大氣中,處理方便,與液壓傳動相比不必設(shè)置回收的油箱和管道。
2)因空氣的粘度很小(約為液壓油動力粘度的萬分之一),其損失也很小,所以便于集中供氣、遠距離輸送。外泄漏不會像液壓傳動那樣嚴重污染環(huán)境。
3)與液壓傳動相比,氣壓傳動動作迅速、反應(yīng)快、維護簡單、工作介質(zhì)清潔,不存在介質(zhì)變質(zhì)等問題。
4)工作環(huán)境適應(yīng)性好,特別在易燃、易爆、多塵埃、強磁、輻射、振動等惡劣工作環(huán)境中,比液壓、電子、電氣控制優(yōu)越。
5)成本低,過載能自動保護。
缺點:
1)由于空氣具有可壓縮性,因此工作速度穩(wěn)定性稍差。但采用氣液聯(lián)動裝置會得到較滿意的效果。
2)因工作壓力低(一般為0.31MPa),又因結(jié)構(gòu)尺寸不宜過大,總輸出力不宜大于10~40kN。
3)噪聲較大,在高速排氣時要加消聲器。
4)氣動裝置中的氣信號傳遞速度在聲速以內(nèi)比電子及光速慢,因此,氣動控制系統(tǒng)不宜用于元件級數(shù)過多的復(fù)雜回路。
四. 液壓傳動
液壓傳動是應(yīng)用液體作為工作介質(zhì)來傳遞能量和進行控制的傳動方式。
優(yōu)點:
1)從結(jié)構(gòu)上看,其單位重量的輸出功率和單位尺寸輸出功率在四類傳動方式中是力壓群芳的,有很大的力矩慣量比,在傳遞相同功率的情況下,液壓傳動裝置的體積小、重量輕、慣性小、結(jié)構(gòu)緊湊、布局靈活。
2)從工作性能上看,速度、扭矩、功率均可無級調(diào)節(jié),動作響應(yīng)性快,能迅速換向和變速,調(diào)速范圍寬,調(diào)速范圍可達100:1到2000:1;動作快速性好,控制、調(diào)節(jié)比較簡單,操縱比較方便、省力,便于與電氣控制相配合,以及與CPU(計算機)的連接,便于實現(xiàn)自動化。
展開 液壓技術(shù)會被取代嗎?
所以,主機設(shè)計師會優(yōu)先考慮電驅(qū)動,競爭的格局就會對液壓傳動不利。
2.傳動技術(shù)的競爭
雖然液壓技術(shù)只是傳遞機械能而非產(chǎn)生機械能的技術(shù),就像運輸業(yè),只是轉(zhuǎn)運貨物而非制造貨物一樣。但就像運輸業(yè)不會被淘汰一樣,傳遞機械能的技術(shù)也會始終需要。
傳遞機械能,除了液壓以外,還有機械傳動(杠桿、齒輪、傳動帶、鏈條等等)、氣壓傳動和電力傳動(電動機,電磁鐵)。液壓傳動比機械傳動靈活,比氣壓傳動和電力傳動的力密度大得多,因而成為一些應(yīng)用中的首選。這也像各種運輸工具:飛機、輪船、火車、卡車,都是搞運輸?shù)模饔懈鞯奶攸c。雖說在某些應(yīng)用中有競爭,此消彼長,但任何一種都不會被完全淘汰。
3.一些例證
1)在實際應(yīng)用中比較不同傳動模式,代價不小。因為,不僅要紙上演練,做出相應(yīng)的方案,還必須實際制造。妖魔躲在細節(jié)里。許多設(shè)想要等到真正實際制造,才能接觸到細節(jié),才能真正確定方案的可行性。因此,在很多應(yīng)用領(lǐng)域,限于設(shè)計制造成本,往往沿用現(xiàn)有模式,不太敢傷筋動骨地去嘗試不同的傳動模式。而如所周知,對航空航天工業(yè)而言,設(shè)計制造成本不是首位的考慮因素,安全可靠重量輕才是最重要的。所以,飛機設(shè)計師在確定方案時,肯定會比較各種可能的傳動模式。最終,飛機的前襟翼、后襟翼、擾流板、尾翼、起落架,等等,還是采用液壓來驅(qū)動,說明液壓有其不可替代的長處。
歷史表明,在驅(qū)動技術(shù)上,引領(lǐng)潮流,采用新技術(shù)的常常是航空工業(yè)。只要液壓技術(shù)在飛機上還繼續(xù)在用,那么在工程機械上也不可能完全被取代。
2)美國波士頓動力公司近年來正在研發(fā)的機器人Atlas的驅(qū)動也采用了液壓。Atlas身背蓄電池,為什么不直接采用電驅(qū)動,而是要先用電驅(qū)動液壓泵,再把液壓油輸送到四肢去作為驅(qū)動源,繞一個大圈子呢?這也說明,液壓有其不可替代的長處。
3)對固定設(shè)備而言,電能一般都可直接獲得。
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應(yīng)用案例
經(jīng)緯恒潤具有近百個動力系統(tǒng)HIL項目開發(fā)與實施案例。
【課程設(shè)計】非標機械設(shè)計——機械手設(shè)計
二、按驅(qū)動方式分
1、 液壓傳動機械手
是以液壓的壓力來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動的機械手。其主要特點是:抓重可達幾百公斤以上、傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、動作靈敏。但對密封裝置要求嚴格,不然油的泄漏對機械手的工作性能有很大的影響,且不宜在高溫、低溫下工作。若機械手采用電液伺服驅(qū)動系統(tǒng),可實現(xiàn)連續(xù)軌跡控制,使機械手的通用性擴大,但是電液伺服閥的制造精度高,油液過濾要求嚴格,成本高。
2、 氣壓傳動機械手
是以壓縮空氣的壓力來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動的機械手。其主要特點是:使用極為方便,輸出力小,氣動動作迅速,結(jié)構(gòu)簡單,成本低。但是,由于空氣具有可壓縮的特性,工作速度的穩(wěn)定性較差,沖擊大,而且氣源壓力較低,抓重一般在30公斤以下,在同樣抓重條件下它比液壓機械手的結(jié)構(gòu)大,所以適用于高速、輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境中進行工作。
例如無桿氣缸的使用就使得這種類型的機械手在結(jié)構(gòu)處理上和機械傳動機械手有極大的相似特點,所不同的是,這種類型的機械手只能實現(xiàn)兩個點的位置控制,且抓重力很小。
3、機械傳動機械手
即由機械傳動機構(gòu)(如凸輪、連桿、齒輪和齒條、直線導(dǎo)軌、絲桿等)驅(qū)動的機械手。它是一種附屬于工作主機的專用機械手,其動力是由工作機械傳遞的。它的主要特點是運動準確可靠,動作頻率大,但結(jié)構(gòu)較大,動作程序不可變。它常被用于工作主機的上、下料。
這種類型的機械手是目前使用最為廣泛的一種,我們根據(jù)使用的具體特點有以下兩個大類:
1)齒輪、齒條加直線導(dǎo)軌組合。
2)線性模組組合。
展開 四大傳動方式那種更強?一文帶你輕松了解
外泄漏不會像液壓傳動那樣嚴重污染環(huán)境。
3)與液壓傳動相比,氣壓傳動動作迅速、反應(yīng)快、維護簡單、工作介質(zhì)清潔,不存在介質(zhì)變質(zhì)等問題。
4)工作環(huán)境適應(yīng)性好,特別在易燃、易爆、多塵埃、強磁、輻射、振動等惡劣工作環(huán)境中,比液壓、電子、電氣控制優(yōu)越。
5)成本低,過載能自動保護。
缺點:
1)由于空氣具有可壓縮性,因此工作速度穩(wěn)定性稍差。但采用氣液聯(lián)動裝置會得到較滿意的效果。
2)因工作壓力低(一般為0.31MPa),又因結(jié)構(gòu)尺寸不宜過大,總輸出力不宜大于10~40kN。
3)噪聲較大,在高速排氣時要加消聲器。
4)氣動裝置中的氣信號傳遞速度在聲速以內(nèi)比電子及光速慢,因此,氣動控制系統(tǒng)不宜用于元件級數(shù)過多的復(fù)雜回路。
展開 什么是增壓缸?你知道它的作用嗎?
油缸具有體積小、出力噸位大、傳動自由度高、出力容易調(diào)整、可以恒速或變速運動等優(yōu)點,但是需要需要整個液壓系統(tǒng)來維持,存在油液升溫的困擾,發(fā)生油液泄漏時污染重,而且安裝成本和維護成本較高。關(guān)注公眾號“液壓說”,獲取更多液壓知識。
氣缸具有價格較低廉、能源獲取方便(因為大氣中的氣體無處不在)、控制方便的優(yōu)點,但是出力噸位小,增壓的過程會反彈,由于氣壓具有伸縮性,所以沒有辦法恒速運動。
氣液增壓缸糅合氣缸與油缸二者的優(yōu)點而誕生,具有以下特點:
速度快:動作速度較液壓傳動快,且較氣壓傳動穩(wěn)定;易使用:缸體裝簡單,出力調(diào)整容易,使用保養(yǎng)方便;
出力大:在相同途徑條件下可達油壓機之高出力,非純氣壓系統(tǒng)可達到;
易維護:因結(jié)構(gòu)簡單,故維護較油壓系統(tǒng)簡便;
能耗低:持續(xù)加壓或停止動作時,不必像純液壓系統(tǒng)那樣,馬達需持續(xù)運轉(zhuǎn),故可節(jié)省能源,且動力來源方便易取;
無泄露:能量轉(zhuǎn)換方便,可以做到零內(nèi)漏不必擔心環(huán)境污染;
不損模:為適應(yīng)工藝需要,沖壓力和工作行程在規(guī)定范圍內(nèi)可達到無級可調(diào);
易安裝:有多種安裝方式,根據(jù)不同工作場合可在任意角度和位置安裝。
增壓缸的工作原理
增壓缸最主要的作用就是增大壓力,以純氣壓為動力,利用增壓器的大小活塞面積之比,將氣壓的低壓提高數(shù)十倍,供油壓缸使用,使其達到液壓缸高出力的效果。關(guān)注公眾號“液壓說”,獲取更多液壓知識。
增壓缸利用增壓器的大小不同受壓截面面積之比,以及帕斯卡能源守衡原理而工作。因為壓力不變,當受壓面積由大變小時,則壓強也會隨大小不同而變化的原理,從而達到將氣壓壓力提高到數(shù)十倍的壓力效果。
展開 “電氣工程”專業(yè)中的“氣”該如何理解?
工業(yè)自動化中,需要動起來的設(shè)備,有電動,氣壓傳動,液壓傳動等三種。電動和氣動是最廣泛運用的動力源,兩者結(jié)合使用,完成自動化。故稱:電氣自動化。
觀點三:
關(guān)于電氣名稱的起源,我聽說過的比較可靠的解釋有兩種:
解釋1:中國古代認識
電是自然現(xiàn)象,在古代人們是通過閃電發(fā)現(xiàn)它的存在的。在古代中國,古人認為電的現(xiàn)象是陰氣與陽氣相激而生成的,《說文解字》有“電,陰陽激耀也,從雨從申”。《字匯》有“雷從回,電從申。陰陽以回薄而成雷,以申泄而為電”。古人對電的解釋(或者稱為學(xué)說)是通過“氣”來解釋的,是為電氣。
中國最早用氣學(xué)說來解釋電的吸引現(xiàn)象,出現(xiàn)在東漢王充撰寫的《論衡》。
解釋2:現(xiàn)代科學(xué)認識
現(xiàn)代科學(xué)認為:物質(zhì)是由原子組成,原子由原子核和核外電子組成。原子核帶正電,電子帶負電,原子顯電中性。但在一些物理作用下(主要有3類途徑:摩擦起電、接觸帶電,感應(yīng)帶電),部分原子會失掉一些核外電子,從而顯正電性;部分原子會得到一些電子,從而顯負電性。
電子是帶有最小電荷的粒子,物理學(xué)家把最小電荷叫做元電荷,用符號e表示(e=1.6x10?19)。任何帶電體所帶電荷量都是e的整數(shù)倍。電荷的流動就產(chǎn)生了電流。這幾乎是現(xiàn)代物理學(xué)對電的最準確的認識了。
基于這一邏輯,我們知道,電的本質(zhì)是電子的運動,而電子是一種微觀粒子,在原子如此小的空間(直徑約10?1?m)內(nèi)作高速(接近光速3×10?m·s?1)運動,核外電子的運動與宏觀物體運動不同,沒有確定的方向和軌跡,只能用電子云描述它在原子核外空間某處出現(xiàn)機會(幾率)的大小。
根據(jù)量子力學(xué)中的測不準原理,我們不可能同時準確地測定出電子在某一時刻所處的位置和運動速度,也不能描畫出它的運動軌跡。
展開 如何成為電氣工程師
3、如果要成為資深電氣工程師,后續(xù)還需要學(xué)習(xí)液壓氣壓傳動、變頻器調(diào)速控制,伺服驅(qū)動等等。這些在工作實際項目中都可以慢慢學(xué)習(xí)積累。
進階第三級:出眾階段
1、精通工藝過程
例如,鍋爐控制系統(tǒng)中,汽包液位是一個重要的控制參數(shù),它反映了鍋爐負荷與給水的平衡關(guān)系。汽包液位過高會造成蒸汽帶水不利于過熱器運行,影響汽水分離效果;液位過低會造成鍋爐水循環(huán)的破壞,影響省煤器運行,容易使水全部汽化燒壞鍋爐甚至爆炸。影響汽包液位的因素除了加熱汽化這一正常因素外,還有蒸汽負荷和給水流量的波動。當負荷突然增大,汽包壓力突然降低,水就會急劇汽化,出現(xiàn)大量氣泡,形成了“虛假液位”。為此,在控制方案設(shè)計中,常采用液位、蒸汽、給水三沖量控制。如果不了解工藝,使用簡單的液位控制系統(tǒng),一旦發(fā)生“虛假液位”,則會影響生產(chǎn)甚至造成危險。因此,自動化工程師必須在工藝上下功夫,做到精通工藝過程。
2、選擇合適的網(wǎng)絡(luò)
對于一個自動化工程(特別是中大規(guī)模控制系統(tǒng))來講,選擇網(wǎng)絡(luò)是很重要的,甚至有人提出了“網(wǎng)絡(luò)就是控制器”的概念,所以要熟悉各類工業(yè)總線與以太網(wǎng)協(xié)議。一個實時系統(tǒng)的性能可從時間、可靠性和應(yīng)用對象三個方面來衡量。
1)網(wǎng)絡(luò)必須是開放的,以方便不同設(shè)備的集成及未來系統(tǒng)規(guī)模的擴展;
2)針對不同網(wǎng)絡(luò)層次的傳輸性能要求來選擇網(wǎng)絡(luò)的形式,這必須在較深入地了解該網(wǎng)絡(luò)標準的協(xié)議、機制的前提下進行;
3)綜合考慮系統(tǒng)成本、設(shè)備兼容性、現(xiàn)場環(huán)境適用性等具體問題,確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標準。
3、掌握PLC掃描原理
與其他控制設(shè)備比較,PLC最重要的特征是“掃描”。PLC上電后,自動重復(fù)執(zhí)行程序掃描和I/O掃描,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。
展開 “電氣”中的“氣”究竟是什么意思?
工業(yè)自動化中,需要動起來的設(shè)備,有電動,氣壓傳動,液壓傳動等三種。電動和氣動是最廣泛運用的動力源,兩者結(jié)合使用,完成自動化。故稱:電氣自動化。
觀點三:
關(guān)于電氣名稱的起源,我聽說過的比較可靠的解釋有兩種:
解釋1:中國古代認識電是自然現(xiàn)象,在古代人們是通過閃電發(fā)現(xiàn)它的存在的。在古代中國,古人認為電的現(xiàn)象是陰氣與陽氣相激而生成的,《說文解字》有“電,陰陽激耀也,從雨從申”。《字匯》有“雷從回,電從申。陰陽以回薄而成雷,以申泄而為電”。古人對電的解釋(或者稱為學(xué)說)是通過“氣”來解釋的,是為電氣。
中國最早用氣學(xué)說來解釋電的吸引現(xiàn)象,出現(xiàn)在東漢王充撰寫的《論衡》。
解釋2:
現(xiàn)代科學(xué)認識現(xiàn)代科學(xué)認為:物質(zhì)是由原子組成,原子由原子核和核外電子組成。原子核帶正電,電子帶負電,原子顯電中性。但在一些物理作用下(主要有3類途徑:摩擦起電、接觸帶電,感應(yīng)帶電),部分原子會失掉一些核外電子,從而顯正電性;部分原子會得到一些電子,從而顯負電性。
電子是帶有最小電荷的粒子,物理學(xué)家把最小電荷叫做元電荷,用符號e表示(e=1.6x10?19)。任何帶電體所帶電荷量都是e的整數(shù)倍。電荷的流動就產(chǎn)生了電流。這幾乎是現(xiàn)代物理學(xué)對電的最準確的認識了。
基于這一邏輯,我們知道,電的本質(zhì)是電子的運動,而電子是一種微觀粒子,在原子如此小的空間(直徑約10?1?m)內(nèi)作高速(接近光速3×10?m·s?1)運動,核外電子的運動與宏觀物體運動不同,沒有確定的方向和軌跡,只能用電子云描述它在原子核外空間某處出現(xiàn)機會(幾率)的大小。
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水下滑翔機設(shè)計優(yōu)化與運動分析
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氣流聚集型紡紗裝置研究
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中國科學(xué)院大氣物理研究所
復(fù)雜地形精細風(fēng)場研究
北京理工大學(xué)
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工業(yè)生物燃氣研究
中國海洋大學(xué)
造波技術(shù)、海洋水動力學(xué)
西安理工大學(xué)
晶體生長模擬仿真
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模擬工程師、風(fēng)場模擬
國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所
膜蒸餾海水淡化過程
巨化集團技術(shù)中心
化學(xué)反應(yīng)過程研究
國防科技大學(xué)
三維高超音速干擾流場數(shù)值模擬
常州大學(xué)
鋰離子電池溫度場分析
廣東大冶摩托車技術(shù)有限公司
流體技術(shù)支持工程師
廣州市氣候與農(nóng)業(yè)氣象中心
精細化風(fēng)場模擬
中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所
氣體潤滑及氣壓傳動技術(shù)
展開 什么是CNC數(shù)控加工?
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</div><p class="ql-align-center"><br></p><h2><strong>總結(jié)</strong></h2><p>CNC數(shù)控加工技術(shù)集機械制造技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、測量技術(shù)、液壓與氣壓傳動技術(shù)等于一體,是制造業(yè)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ),它的廣泛應(yīng)用使全球制造業(yè)發(fā)生根本性的變化,它引起世界各國科技界和工業(yè)界的很大重視,可以說CNC數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新是21世紀機械制造行業(yè)進行技術(shù)更新與改造、向機電一體化方向發(fā)展的主要途徑和主要手段。</p>
展開 2005---2007上半年P(guān)RO/E論文集(320多篇,已編輯了目錄,方便大家下載)
ProE參數(shù)化造型系統(tǒng)設(shè)計
鈑金件工程圖自動生成的ProTOOLKIT程序設(shè)計
基于ANSYS和ProE的雙圓弧齒輪模態(tài)和諧響應(yīng)分析
基于ProENGINEER Wildfire的翅片成形刀具設(shè)計
基于ProENGINEER的產(chǎn)品制造方法研究
基于ProE的ATC裝置中弧面凸輪分度機構(gòu)設(shè)計與仿真
基于ProE的齒輪參數(shù)化設(shè)計及FEA分析
第二十二頁
基于ProE的珩齒刀三維造型技術(shù)及運動仿真
基于ProE的水草收割機明輪裝置建模與仿真
基于ProE軟件的注塑模具設(shè)計技術(shù)
應(yīng)用ProE Mechanism的齒輪變速箱動態(tài)仿真分析
基于ProEngineerAnsys的橫車有限元分析
基于PROE的2K_V型減速機用齒輪設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā)
基于ProE的三頭單螺桿泵線型設(shè)計
基于ProE的斜齒輪參數(shù)化建模及仿真加工
基于ProE的有序拋秧機三維參數(shù)化造型設(shè)計
基于ProE的注塑模具設(shè)計與數(shù)控加工研究
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基于ProE裝配環(huán)境的激光頭包裝盒的設(shè)計
基于ProE族表的產(chǎn)品族實例快速生成
漸開線直齒錐齒輪ProE造型方法研究
應(yīng)用ProE Wildfire設(shè)計復(fù)雜典型零件的研究
ProE二次開發(fā)技術(shù)在架空乘人裝置參數(shù)化建模的研究
基于ProE MECHANIC MOTION的活塞壓縮機運動仿真
基于ProE的抽油機運動學(xué)分析
基于ProE的機械標準件庫的研究與開發(fā)
基于ProE的漸開線圓柱齒輪參數(shù)化實體設(shè)計
基于ProE的兩種自頂向下的設(shè)計方法
第二十四頁
基于ProE二次開發(fā)的推土機工作裝置的快速建模
基于ProE和VB的渦旋壓縮機動平衡計算
基于ProE軟件的電解加工夾具的參數(shù)化設(shè)計
羅茨鼓風(fēng)機葉輪AutoCAD向ProE圖形的模型轉(zhuǎn)換及其族表建立
基于ProEngineer車身外形的反求設(shè)計
基于ProE的標準件庫及其裝配工具集的開發(fā)
基于ProE的氣壓傳動式翻袋機支撐桿有限元分析
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