可变功能机械的功能分析及组合设计方法研究

发布时间：2017-10-25 04:23

  本文关键词：可变功能机械的功能分析及组合设计方法研究

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【摘要】：可变功能机械属于多功能机械的范畴,是指通过更换系统构件或调整构件连接方式获得不同功能的机械系统,因具备结构紧凑、适用范围广和便于扩展、升级等特点而具有广阔的市场前景。本论文以可变功能机械系统为研究对象,首先从结构和行为两个方面分析了系统各可变功能间的耦合性。结构角度上,通过研究功能与构件的直接关联性和间接关联性,构建了功能与构件的全关联矩阵,提出了功能耦合度、零件影响度和零件净贡献度三个概念,并对其进行了定量化分析;行为角度上,通过分析各可变功能的行为过程,建立了行为结构广义有向图模型,并基于广义集合论,分析和量化了功能耦合性。同时以可变功能榨汁机为例,阐明所述方法的可行性和意义。其次,本论文分析了各可变功能相互转换的行为过程,通过对可变功能机械关键行为状态概念的定义,建立了各可变功能间转换的行为过程赋权有向图模型,构建了可变功能机械关键行为状态识别矩阵,提出了最快响应度准则、最大舒适度准则和最大度准则,用以识别可变功能机械的关键行为状态。同时以可变功能钳为实例进行分析,说明关键行为状态的意义和方法的可行性。最后本论文提出了一种以可变功能为目标的组合设计方法。通过对多个不同功能的机械产品进行零件相似性分析,提出了合适零件族的划分过程,概括了趋同设计的求解策略,并对各机械产品的零件关联图进行了重组,从而获得了满足约束条件的可变功能机械系统设计方案。同时以一种两用刷子的组合设计过程为例,说明所述方法的可行性。
【关键词】：可变功能机械 功能耦合性 关键行为状态 趋同设计
【学位授予单位】：宁波大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH122
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 研究的背景、目的和意义9
• 1.2 国内外研究现状9-12
• 1.2.1 可变功能机械9-10
• 1.2.2 功能耦合分析10-11
• 1.2.3 功能转换分析11-12
• 1.2.4 组合设计方法12
• 1.3 本论文的主要研究内容12-13
• 1.4 研究的技术路线13-15
• 2 结构视角下的可变功能机械系统功能耦合性分析15-29
• 2.1 可变功能机械功能与零件的关联分析15-16
• 2.2 功能与零件的全关联矩阵构建16-20
• 2.3 功能耦合度分析与度量20-21
• 2.4 零件影响度和贡献度的分析与度量21-23
• 2.5 案例研究23-27
• 2.5.1 可变功能榨汁机23-24
• 2.5.2 功能耦合性分析24-27
• 2.6 本章小结27-29
• 3 行为视角下的可变功能机械系统功能耦合性分析29-37
• 3.1 可变功能机械的行为特性分析29-30
• 3.2 广义集合的相关概念30-32
• 3.3 可变功能机械的功能耦合性量化32-33
• 3.4 案例研究33-36
• 3.5 本章小结36-37
• 4 可变功能机械的功能转换分析37-44
• 4.1 可变功能机械关键行为状态的定义37
• 4.2 可变功能机械功能转换行为过程建模37-39
• 4.2.1 可变功能机械功能与行为的描述37-38
• 4.2.2 可变功能机械功能转换行为过程赋权有向图模型38-39
• 4.3 可变功能机械关键行为状态的识别39-41
• 4.4 案例研究41-43
• 4.5 本章小结43-44
• 5 可变功能机械的组合设计方法研究44-55
• 5.1 零件族的构建过程44-48
• 5.1.1 零件族的定义44-45
• 5.1.2 零件相似性分析45-47
• 5.1.3 合适的零件族划分47-48
• 5.2 趋同设计的求解策略48-50
• 5.3 零件关联图重组50-51
• 5.4 案例研究51-54
• 5.4.1 设计背景51-52
• 5.4.2 两用刷子的组合设计过程52-54
• 5.5 本章小结54-55
• 6 总结与展望55-57
• 6.1 总结55-56
• 6.2 展望56-57
• 参考文献57-60
• 在学研究成果60-62
• 致谢62

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本文编号：1092070