批量減速器模塊化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究
發(fā)布時間:2020-08-21 19:20
【摘要】:隨著機(jī)械工業(yè)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,用戶對產(chǎn)品的要求越來越高,使得機(jī)械產(chǎn)品朝著多樣化、柔性化方向發(fā)展。為了適應(yīng)市場競爭需求,需要采用新的設(shè)計(jì)方法來縮短減速器的設(shè)計(jì)周期,降低生產(chǎn)成本,保證產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)品互換性,使產(chǎn)品在市場的競爭中處于有利地位。本文將模塊化設(shè)計(jì)思想應(yīng)用到大批量減速器生產(chǎn)設(shè)計(jì)中,在分析對比現(xiàn)有典型減速器產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,對批量減速器生產(chǎn)設(shè)計(jì)做了較為系統(tǒng)的研究,其主要內(nèi)容有: 1)將模塊化設(shè)計(jì)思想的概念、特點(diǎn)、方法等應(yīng)用到批量減速器設(shè)計(jì)的原理、分類及設(shè)計(jì)步驟上,本文選擇了“對已有產(chǎn)品模塊化改進(jìn)”的設(shè)計(jì)模式并對已有減速器進(jìn)行了模塊劃分和拓展。 2)在對典型減速器產(chǎn)品做了詳細(xì)分析對比的基礎(chǔ)上,本文應(yīng)用最優(yōu)設(shè)計(jì)思想和優(yōu)先數(shù)系理論提出了一套平行軸減速器的中心距和傳動比樣本數(shù)據(jù),并應(yīng)用面向?qū)ο蟮某绦蛘Z言VB和Access數(shù)據(jù)庫編制的計(jì)算程序,實(shí)現(xiàn)了對齒輪模塊的最優(yōu)匹配計(jì)算,達(dá)到了用最少齒輪實(shí)現(xiàn)最多傳動比的目的,完成了這些齒輪的技術(shù)參數(shù)計(jì)算,得到了一套比較理想的幾何數(shù)據(jù)。并將計(jì)算結(jié)果保存到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中,便于調(diào)用查看。 3)應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)思想在三維設(shè)計(jì)軟件Pro/ENGINEER中進(jìn)行了二次開發(fā),對大批量減速器的齒輪模塊、箱體模塊、軸和軸承模塊等做了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)化建模。 4)應(yīng)用VB編程軟件對所設(shè)計(jì)的減速器型號進(jìn)行了系統(tǒng)編制設(shè)計(jì)。得到了一個人性化的減速器選型系統(tǒng),方便用戶根據(jù)自己需要快速選擇減速器型號。 5)應(yīng)用VC++編程軟件及Pro/TOOLKIT二次開發(fā)工具在Pro/ENGINEER中設(shè)計(jì)了減速器CAD系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了快速生成減速器各模塊的參數(shù)化模型以及減速器的自動裝配過程。
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2011
【分類號】:TH132.46
【圖文】:
2.2.4模塊化設(shè)計(jì)的步驟在模塊化設(shè)計(jì)過程中包括兩個不同的設(shè)計(jì)階段,第一階段是在市場調(diào)研的基礎(chǔ)上,對某種產(chǎn)品的整個系列進(jìn)行研制和模塊化設(shè)計(jì)的過程[l9],其具體過程如圖2一2所示。第二個階段是針對某單個產(chǎn)品進(jìn)行具體的模塊化設(shè)計(jì),根據(jù)用戶的需求選擇模塊并進(jìn)行組合,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)男:擞?jì)算,其本質(zhì)是選擇與組裝的過程,如圖2一3所示?傮w說來,模塊化設(shè)計(jì)步驟與一般設(shè)計(jì)步驟相似,但相對更復(fù)雜,花費(fèi)更高,要求各個零部件都能實(shí)現(xiàn)更多的功能。市市場調(diào)查與分析 析 進(jìn)進(jìn)行產(chǎn)品功能分析 析 擬擬定產(chǎn)品系列譜 譜 確確定參數(shù)范圍及主參數(shù) 數(shù)劃劃分模塊 塊 模模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 計(jì) 形形成模塊庫庫 編編寫技術(shù)文件 件 用用戶需求求 參參數(shù)確定 定 系系列型譜確定 定模模塊劃分 分模模塊設(shè)計(jì) 計(jì) 模模塊組裝 裝 圖2一2產(chǎn)品的模塊化研制過程圖2一3產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)過程FigureZ一 2ThedeveloPmentProeessofmodularProductFigureZ一3TheProcessofProduetmodulardesign2.2.5模塊化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵l)模塊標(biāo)準(zhǔn)化由于模塊化設(shè)計(jì)主要是依靠模塊的組合而進(jìn)行設(shè)計(jì)的,因此對模塊實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化可提高產(chǎn)品的模塊化程度。模塊的標(biāo)準(zhǔn)化指的是模塊結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化,主要指模塊接口。模塊化設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)模塊的可互換性和可組合性,因此標(biāo)準(zhǔn)化的模塊應(yīng)該具備這兩個特征。
變量對所設(shè)計(jì)的每一對齒輪進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。將以上數(shù)學(xué)模型應(yīng)用VB軟件進(jìn)行編程[38],其結(jié)果可以保存到數(shù)據(jù)庫中,這樣可以對其進(jìn)行進(jìn)一步的篩選,其程序界面如圖3一4所示:
、汽2—當(dāng)減速器的中心距為標(biāo)準(zhǔn)值時高、低速級齒寬系數(shù) JHliml、JH、2—高、低速級齒輪的接觸疲勞極限圖3一5為最終編程得到的平行軸兩級傳動時傳動比的分配程序:圖3一5兩級傳動傳動比分配程序Figure3一 5ThedistributionProgramofdouble一stagetransmissionratio該程序中級數(shù)指的是兩級傳動,總的齒輪箱型號指的是所計(jì)算的機(jī)座號,一級齒輪箱型號指的是兩級傳動中的一級傳動比所在的齒輪箱機(jī)座號,一級傳動比的起始值指的是兩級傳動中最大的傳動比。在改程序中輸入相應(yīng)的機(jī)座號和起始值,就可以計(jì)算出二級傳動比的公比和一級傳動比。圖中為6號機(jī)座兩級傳動所計(jì)算得到到一級傳動比和二級公比,從圖中可以看出二級公比為4.889,有了公比就可以使二級傳動采用相同的齒輪對,以便實(shí)現(xiàn)模塊化。圖中從左到右第一列為兩級傳動中的二級公比,第二列為兩級傳動總的實(shí)際傳動比,第三列為兩級傳動中一級實(shí)際傳動比,第一列的公比與第三列一級傳動比的乘積為第二列總的傳動比。以此類推
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2011
【分類號】:TH132.46
【圖文】:
2.2.4模塊化設(shè)計(jì)的步驟在模塊化設(shè)計(jì)過程中包括兩個不同的設(shè)計(jì)階段,第一階段是在市場調(diào)研的基礎(chǔ)上,對某種產(chǎn)品的整個系列進(jìn)行研制和模塊化設(shè)計(jì)的過程[l9],其具體過程如圖2一2所示。第二個階段是針對某單個產(chǎn)品進(jìn)行具體的模塊化設(shè)計(jì),根據(jù)用戶的需求選擇模塊并進(jìn)行組合,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)男:擞?jì)算,其本質(zhì)是選擇與組裝的過程,如圖2一3所示?傮w說來,模塊化設(shè)計(jì)步驟與一般設(shè)計(jì)步驟相似,但相對更復(fù)雜,花費(fèi)更高,要求各個零部件都能實(shí)現(xiàn)更多的功能。市市場調(diào)查與分析 析 進(jìn)進(jìn)行產(chǎn)品功能分析 析 擬擬定產(chǎn)品系列譜 譜 確確定參數(shù)范圍及主參數(shù) 數(shù)劃劃分模塊 塊 模模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 計(jì) 形形成模塊庫庫 編編寫技術(shù)文件 件 用用戶需求求 參參數(shù)確定 定 系系列型譜確定 定模模塊劃分 分模模塊設(shè)計(jì) 計(jì) 模模塊組裝 裝 圖2一2產(chǎn)品的模塊化研制過程圖2一3產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)過程FigureZ一 2ThedeveloPmentProeessofmodularProductFigureZ一3TheProcessofProduetmodulardesign2.2.5模塊化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵l)模塊標(biāo)準(zhǔn)化由于模塊化設(shè)計(jì)主要是依靠模塊的組合而進(jìn)行設(shè)計(jì)的,因此對模塊實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化可提高產(chǎn)品的模塊化程度。模塊的標(biāo)準(zhǔn)化指的是模塊結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化,主要指模塊接口。模塊化設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)模塊的可互換性和可組合性,因此標(biāo)準(zhǔn)化的模塊應(yīng)該具備這兩個特征。
變量對所設(shè)計(jì)的每一對齒輪進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。將以上數(shù)學(xué)模型應(yīng)用VB軟件進(jìn)行編程[38],其結(jié)果可以保存到數(shù)據(jù)庫中,這樣可以對其進(jìn)行進(jìn)一步的篩選,其程序界面如圖3一4所示:
、汽2—當(dāng)減速器的中心距為標(biāo)準(zhǔn)值時高、低速級齒寬系數(shù) JHliml、JH、2—高、低速級齒輪的接觸疲勞極限圖3一5為最終編程得到的平行軸兩級傳動時傳動比的分配程序:圖3一5兩級傳動傳動比分配程序Figure3一 5ThedistributionProgramofdouble一stagetransmissionratio該程序中級數(shù)指的是兩級傳動,總的齒輪箱型號指的是所計(jì)算的機(jī)座號,一級齒輪箱型號指的是兩級傳動中的一級傳動比所在的齒輪箱機(jī)座號,一級傳動比的起始值指的是兩級傳動中最大的傳動比。在改程序中輸入相應(yīng)的機(jī)座號和起始值,就可以計(jì)算出二級傳動比的公比和一級傳動比。圖中為6號機(jī)座兩級傳動所計(jì)算得到到一級傳動比和二級公比,從圖中可以看出二級公比為4.889,有了公比就可以使二級傳動采用相同的齒輪對,以便實(shí)現(xiàn)模塊化。圖中從左到右第一列為兩級傳動中的二級公比,第二列為兩級傳動總的實(shí)際傳動比,第三列為兩級傳動中一級實(shí)際傳動比,第一列的公比與第三列一級傳動比的乘積為第二列總的傳動比。以此類推
【參考文獻(xiàn)】
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6 沈s
本文編號:2799761
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