軸流泵是一種通用的機(jī)械產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于農(nóng)田灌溉，給水排水。隨著CAD技術(shù)的發(fā)展與開發(fā)應(yīng)用，水泵的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)日趨成熟。但水泵行業(yè)中的CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行三維造型，特別是三維自動(dòng)建模的應(yīng)用還不多見(jiàn)。目前在需要水泵三維模型的場(chǎng)合，如利用Fluent軟件進(jìn)行CFD分析時(shí)，一般是手工交互建模。一方面要求用戶掌握足夠的建模知識(shí)，另一方面不利于模型的重復(fù)利用及快速修改。
   
    葉輪是軸流泵的核心部分，一方面它與泵的揚(yáng)程、流量、效率和抗汽蝕性能等有著重要關(guān)系;另一方面，其形狀復(fù)雜，難以進(jìn)行三維精確描述，給設(shè)計(jì)結(jié)果的分析造成了障礙。為此，對(duì)軸流泵葉輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，以實(shí)現(xiàn)葉輪三維模型的自動(dòng)建模。
   
    1軸流泵葉輪的建模方法
   
    軸流泵的葉片通常是空間扭曲的，加上曲面精度要求較高，因此葉片的工作面與背面造型是葉輪建模的關(guān)鍵。
   
    軸流泵葉輪木模圖是多個(gè)與葉輪同心的假想圓柱面截切葉片所得的圖形，木模圖描述了各截面上的翼形型值點(diǎn)數(shù)據(jù)。在SolidWorks軟件中，由這些型值點(diǎn)所生成的輪廓曲線不是平面曲線，因而不能用實(shí)體放樣的方法直接建立葉片實(shí)體。為此，需先進(jìn)行葉片的曲面造型，即采用多點(diǎn)成線，線簇成面，面構(gòu)成體的建模過(guò)程。
   
    軸流泵葉輪建模過(guò)程如下:
   
    (1)建立輪廓曲線根據(jù)各截面的翼形型值點(diǎn)數(shù)據(jù)，利用SolidWorks軟件提供的通過(guò)空間自由點(diǎn)的樣條曲線繪制空間曲線的功能，生成各個(gè)截面上的輪廓曲線;同時(shí)，創(chuàng)建2條引導(dǎo)線;
   
    (2)放樣放樣曲面建模較為靈活，可以選擇2個(gè)或2個(gè)以上的輪廓進(jìn)行放樣，并且在選擇約束曲線時(shí)也比掃描曲面簡(jiǎn)單方便，放樣曲面的方法方便合理，且精度較高，在所建輪廓線與引導(dǎo)線的基礎(chǔ)上，通過(guò)曲面放樣命令得到葉片曲面;
   
    (3)延伸通常情況下，設(shè)計(jì)結(jié)果或圖樣均沒(méi)有提供葉片與輪毅結(jié)合部分的數(shù)據(jù)，故生成的葉片曲面與輪毅面之間有一定的間隙，如圖1所示。為了使由有限截面的翼形數(shù)據(jù)生成的葉片模型盡可能接近真實(shí)形狀，采用曲面延伸命令把葉片曲面向葉根方向延伸一定距離，使之與輪毅面相交，如圖2所示。同時(shí)，因建模需要，亦將葉片曲面向葉頂方向延伸;
   
    (4)剪裁首先，利用輪毅面剪裁延伸曲面，保留輪毅面外圍的延伸曲面，生成一個(gè)剪裁曲面。其次，利用該剪裁曲面去剪裁輪毅面，生成葉根處的剪切曲面1。最后，利用該剪裁曲面去剪裁過(guò)葉頂?shù)膱A柱面，生成葉頂處的剪切曲面2;
   
    (5)縫合通過(guò)曲面縫合命令把剪裁后的葉片曲面，剪切曲面1和剪切曲面2縫合為一個(gè)完整的曲面;

    
    (6)填充采用曲面加厚命令把縫合曲面加厚為實(shí)體，如圖3所示。
   
    最后，建立輪毅實(shí)體，并將上述葉片實(shí)體以輪嘲的中心線為陣列軸進(jìn)行圓周陣列，生成軸流泵葉輪實(shí)體模型，如圖4所示。