基于相似理论的同类机械产品系列化设计技术研究

发布时间：2017-03-30 08:09

  本文关键词：基于相似理论的同类机械产品系列化设计技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：基于相似理论的机械产品系列化设计方法与其他系列化设计方法相比,具有设计变量少、工作可靠、使用简单、设计速度快的特点,该方法的使用能够有效缩短机械产品系列化设计时间,提高机械产品系列化设计效率,降低企业产品系列化开发、设计成本。但由于该方法目前尚未形成系统的理论体系,导致该方法在具体实施过程中存在较大的难度,缺乏可操作性,为进一步完善基于相似理论的机械产品系列化设计理论体系,提高该方法的适用性,本文做了如下研究工作:首先,对现有机械产品常用设计参量进行总结,归纳出同类机械产品(设计指标)特征模型,以相似理论为指导对模型进行相似准则推导,解决了系列化模型和系列化原型材料弹性模量相同与材料密度相同不能同时成立的问题,最终建立了一种同类机械产品系列化相似准则。其次,对机械产品系列化相似准则在机械产品系列化设计中的具体应用方法进行了研究。阐述了在应用机械产品系列化相似准则的条件下,相似模型与原型的各层次之间、下级与上级之间的关系,推导了相似模型与原型之间的关联关系表达式,提出了基于相似准则的同类机械产品系列化总体设计方法。然后,把提出的机械产品系列化设计方法与通用设计软件相结合,开发出电动推杆专用设计软件,实现了电动推杆的快速系列化设计,解决了在系列化设计过程中标准件不能按照相似比进行建模的问题以及为满足实际情况不同系列产品之间存在形状差异的问题。最后,对该系列化的电动推杆进行有限元分析,分析结果与设计结果相符,从而验证了本文研究成果的有效性。通过本文研究工作,对相似系列化设计方法进行了理论化研究,建立了方法性的数学模型,由此提出了同类机械产品系列化设计方法,并针对目前机械产品系列化方法中所不能解决的问题提出了解决方案。从而为更多的机械产品的系列化设计提供了方法和理论依据。
【关键词】：系列化设计 相似设计 相似模型 相似准则
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH122
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题来源及背景10-11
• 1.2 相似理论方法与相似系列化设计11-14
• 1.2.1 相似理论11-12
• 1.2.2 相似理论分析方法12-13
• 1.2.3 相似系列化设计13-14
• 1.3 机械产品系列化方法国内外研究动态14-16
• 1.3.1 相似系列化国内研究动态15
• 1.3.2 相似系列化国外研究动态15-16
• 1.4 课题的目的、意义及内容16-18
• 1.4.1 课题研究目的、意义16
• 1.4.2 本课题研究的内容16-18
• 第2章 同类机械产品相似系列化相似准则推导18-28
• 2.1 同类机械产品性能模型的建立18-26
• 2.1.1 机械产品静力参量模型18-19
• 2.1.2 机械产品静力参量模型相似准则的推导19-22
• 2.1.3 机械产品动力参量模型的建立22-23
• 2.1.4 机械产品动力参量模型相似准则的推导23-26
• 2.2 本章小结26-28
• 第3章 机械产品相似系列化设计数学模型表达式推导28-38
• 3.1 机械产品相似系列化设计技术路线28-30
• 3.1.1 机械产品相似系列化设计的总体思路28-29
• 3.1.2 机械产品系统分解与相似建模方法29-30
• 3.2 机械产品相似系列化设计方法数学模型的建立30-37
• 3.2.1 机械产品相似系列化原型的数学模型建立30-32
• 3.2.2 机械产品相似系列化模型的数学模型建立32-33
• 3.2.3 机械产品相似系列化原型与模型的数学模型关系式33-37
• 3.3 本章小结37-38
• 第4章 机械产品相似系列化设计软件开发及其在电动推杆产品中的应用38-62
• 4.1 相似比的确定及其转换38-40
• 4.2 基于CAD软件的原型产品参数化建模40-48
• 4.2.1 产品参数化建模流程40-41
• 4.2.2 Solidworks参数化建模方法41-43
• 4.2.3 基于VB语言的Solidworks产品相似系列化设计二次开发43-48
• 4.3 电动推杆产品相似系列化软件开发48-60
• 4.3.1 系列化电动推杆模型建立49-50
• 4.3.2 电动推杆参数化设计50-60
• 4.4 本章小结60-62
• 第5章 系列化电动推杆有限元分析62-70
• 5.1 电动推杆有限元分析方法62
• 5.2 推杆有限元分析边界条件及加载62-63
• 5.2.1 边界条件及加载62
• 5.2.2 网格划分62-63
• 5.3 推杆有限元分析结果63-69
• 5.4 本章小结69-70
• 结论70-71
• 参考文献71-75
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务及主要成果75-76
• 致谢76-77
• 作者简介77

【参考文献】

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本文编号：276610