GQ40型鋼筋切斷機的結構設計與運動分析【說明書+CAD】
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黃河科技學院畢業(yè)設計(文獻翻譯) 第 6 頁 基于因特網(wǎng)的圓筒型齒輪驅動的設計方法Lin Chao Li RunfangState Key Laboratory of mechanical Transmission ,Chongqing University,Hongqing 400044 , China摘要:通過因特網(wǎng)驅動的圓筒型齒輪的基本原理的描述,最優(yōu)化設計方法,有限元分析,CAD的設計和網(wǎng)頁的設計研究及三部分實體的發(fā)展諸如研究院(或大學),企業(yè)和顧客也被考慮。研究的目的是為了給認識通過網(wǎng)絡在不同的地方設計圓筒型齒輪驅動的方法提供一個基本原則和探索一個實用路線。關鍵字:因特網(wǎng); 圓筒型齒輪; 機械模型0 介紹 隨著科學、技術、和國民經(jīng)濟的發(fā)展,由圓筒型齒輪驅動的設備逐漸被廣泛地應用。它已作為工業(yè)自動化、建筑機械和農(nóng)業(yè)機械的重要組成部分,因此對它的要求也在不斷提高,尤其是對質量的技術要求。但是傳統(tǒng)的設計方法不能滿足技術的發(fā)展要求。多虧電腦、交流、信息技術的飛速發(fā)展,全球網(wǎng)絡系統(tǒng)以快速的交流,便利的申請,豐富的信息,廣泛的申請,低廉的價格,全面的功用及靈活的服務特征把整個世界連接起來,也就是說向人們提供了一個實用的申請工具。1 基本原則 由于現(xiàn)代企業(yè)的活動逐漸走向全球化,產(chǎn)品更新的速度也在不斷加快,產(chǎn)品的生產(chǎn)周期已經(jīng)縮短和生產(chǎn)平衡也在縮小。在目前的市場競爭中,如果市場信息和消費者的需求不能反饋到產(chǎn)品的生產(chǎn)和研發(fā)部門,極有可能發(fā)生市場、銷售、研發(fā)的脫節(jié),這對公司和企業(yè)發(fā)展的阻礙是顯而易見的。然而,通過全球網(wǎng)絡系統(tǒng),信息能快速反饋回來,在不同地區(qū)的研究人員也可以通過網(wǎng)絡來交換意見和數(shù)據(jù)。如果全球網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠建成,聯(lián)合性的設計可以在電腦的支持下完成,以便滿足市場的需求,這是非常有意義的。在因特網(wǎng)上建立一個專門從事此項研究工作的論壇是非常有用的,同時,它對CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的發(fā)展是極為有意的。因此,基于因特網(wǎng)的圓筒型齒輪的現(xiàn)代設計方法的研究和基本原理是以現(xiàn)代設計方法的技術資源為基礎的,諸如,通過局域網(wǎng)或電話線進行的計算機輔助分析設計,數(shù)字分析和工程數(shù)據(jù)。因特網(wǎng)通過WWW,E-mail,FTP和BBS建立了以“圓筒型齒輪驅動”的現(xiàn)代設計方法為主題的主體隊伍,是為了以中間技術資料、隨機信息特征、曲線圖、聲音及資料為基礎提供現(xiàn)代設計的技術資料、分析、制造、組合和工程數(shù)據(jù)。2 在網(wǎng)上對模型的研究和發(fā)展2.1 封閉式系統(tǒng)模型在對圓筒型齒輪的現(xiàn)代設計的研究和發(fā)展上,有三部分實體組成的“圓筒型齒輪驅動的現(xiàn)代設計方法”的論題隊伍能夠在網(wǎng)上見到。這個以研究和發(fā)展為主的論題隊的三部分結構如圖1.Fig.1 描繪模型三部分實體之間是互相獨立的,但是通過WWW,E-mail和FTP三種交流工具三部分實體之間的關系能夠被應用在圓筒型齒輪驅動的研究和發(fā)展上,圖1中三部分實體在一個封閉的系統(tǒng)中,以下均包括在這個系統(tǒng)中。1消費者提出對產(chǎn)品的要求、供貨標準和經(jīng)濟技術資料。研究院依據(jù)對現(xiàn)代圓筒型齒輪的研究,信息的收集和數(shù)據(jù)的分析建立一個草案。二者將共同作用現(xiàn)代圓筒型齒輪的設計和生產(chǎn)上,如果任何一個問題產(chǎn)生,消費者將能和企業(yè)直接聯(lián)系,這將改變這個封閉系統(tǒng)。2研究院(或大學)根據(jù)基本研究結果,實用技術專利及大量科學技術資料對產(chǎn)品進行改進。研究院將與企業(yè)聯(lián)手生產(chǎn)出最適合消費者的圓筒型齒輪。如果消費者有什么問題,他可以直接和研究機構聯(lián)系。它的構成是在一個封閉的系統(tǒng)模型里。在這個封閉的系統(tǒng)中如果任何一方出現(xiàn)麻煩,都能快速作出反應并共同解決這個問題。2.2 組織結構模型對“圓筒型齒輪驅動的現(xiàn)代設計”三部分實體的研究和發(fā)展論談隊的主要組織結構如圖2.Fig.2 主要的內部組織結構網(wǎng)上的三部分實體的論題隊是一支有著多種特長,多種科學和研究和發(fā)展機械生產(chǎn)力的團隊。在網(wǎng)站的論壇上可以看到共享資源,網(wǎng)絡能夠充分利用每一部分的優(yōu)點和認識重疊著的科學。用這種方法高質量的令人滿意的產(chǎn)品能夠被快速設計并制造出來。通過在網(wǎng)上對三部分實體的快速協(xié)調建立了平行生產(chǎn)工程,快速發(fā)展??焖僦圃斓幕A,及時的傳送和售后服務。通過這種方法,產(chǎn)品的生產(chǎn)問題能夠快速反饋給企業(yè)及研究機構,所提供的這些數(shù)據(jù)和資料提高了產(chǎn)品的設計和制造過程,使產(chǎn)品在質量、時間、類型、價格上有了強有力的競爭力。2.3 網(wǎng)絡的技術及結構 建立一個網(wǎng)絡主要包括網(wǎng)絡的連接,電子郵件,資料的傳輸,網(wǎng)頁技術和消費者的參與等。事實上因特網(wǎng)是一內部的網(wǎng)站,它有開放的TCP/IP協(xié)議。在這個平臺上無論這三部分實體起什么作用,由于網(wǎng)絡的獨立性、網(wǎng)絡協(xié)議的標準和技術他們彼此之間可以進行交流。網(wǎng)絡的結構被分為三部分,諸如網(wǎng)絡協(xié)議、硬件和軟件。消費者可以通過網(wǎng)線或電話線將電腦接入因特網(wǎng)。2.4 網(wǎng)站的設計 根據(jù)上述提到的網(wǎng)上的基本原理和申請技術,為機械生產(chǎn)的“XXX”的研究和發(fā)展的隊伍的論題將被建立,同時網(wǎng)站也會快速建好,網(wǎng)站的設計應用簡明清楚的語言合理安排并容易通過服務器搜尋。網(wǎng)站的同一控制不應該有太多的障礙等。 ASP(活動伺服器)技術的作用在網(wǎng)頁設計中是極為重要的,通過用ASP可為任何一個開拓者建立一個區(qū)分平臺。申請項目可發(fā)布在網(wǎng)上并能被任何一個探索者查找。同時,顧客的筆跡、X的操作控制和自動記憶功能能夠在任何時候加于ASP外部以便滿足靈活的過程要求。因此,ASP網(wǎng)頁伺服器、自動記憶功能和主頁等的發(fā)展技術已被這篇文章吸納,微軟公司的開拓者可以申請這項技術。通過探索者所提供的工程數(shù)據(jù),技術信息和資料,研究和發(fā)展過程能夠在網(wǎng)上執(zhí)行并完成每次工作。3 圓筒型齒輪驅動的現(xiàn)代設計3.1依據(jù)資料建立工程數(shù)據(jù) 在設計圓筒型齒輪驅動期間,查找并閱讀大量手冊、數(shù)據(jù)和文獻是非常有必要的,諸如機器的價值、許用壓力、各種計算及修正系數(shù)、試驗曲線和圖表等,設計者必須檢查和修正上述數(shù)據(jù),這項工作是非常冗長的和費時的。在現(xiàn)代的設計方法中,計算式,計算方法和程序及大量數(shù)據(jù),圖表,表格已被作為過程,文件,數(shù)據(jù)參考等保存在電腦上。用這種方法,電腦能更快速更準確地自動調用信息,并且也整添了修改功能。這樣,電腦可以按每步的設計要求檢索信息和輔助完成大量冗長復雜的工作。手冊、數(shù)據(jù)、和資料的處理過程如下,數(shù)據(jù)和表格過程中插入有用的列表數(shù)據(jù),圖表規(guī)劃,合適的曲線和數(shù)據(jù)表達式,單行數(shù)據(jù)及列表。 網(wǎng)站上工程數(shù)據(jù)的發(fā)展依靠VB,VC及網(wǎng)頁設計等數(shù)據(jù)。它們能提供工程數(shù)據(jù),相關技術資料及中間技術資料并以精美的表格展示出來。3.2 圓筒型齒輪驅動的最優(yōu)化設計最優(yōu)化設計是一種有現(xiàn)代設計特征的設計方法。機械最優(yōu)化設計方法已被用于查找最優(yōu)化設計方案及在滿足疲勞強度及彎曲強度條件的設計參量。然后根據(jù)實際要求在所有的最優(yōu)化方案中選出最優(yōu)的一個,那么最合理最確的齒輪驅動將會被完成。3.2.1 行星齒輪減振器的最優(yōu)化設計 最優(yōu)化設計的目標是行星輪減振器設計中尋求恒星或減速齒輪的最小體積。根據(jù)幾何學設計過程,行星輪減少的最優(yōu)化設計分子式如下: 3.2.2 多極齒輪 考慮到了單級、二級、三級三種齒輪類型和三級直齒齒輪驅動或斜齒輪驅動,對多極圓筒型齒輪的最優(yōu)化設計已經(jīng)形成。每一種齒輪類型,有齒頂高修正和無齒頂高修正均被考慮。 齒輪驅動的最優(yōu)化設計與中心距、模數(shù)、螺旋角、齒數(shù)、齒寬、和齒輪的修正系數(shù)有關。這里有9種不同的方案對單級齒輪驅動,1827種方案對二級和三級齒輪驅動。多種方案被寫入每個齒輪驅動的設計方案中,最優(yōu)化設計的目標函數(shù)如下:a=f(x)=f(x1,x2,x3xn)a齒輪中心距x未知量n設計系數(shù) 顧客可在網(wǎng)上填寫與設計種類及要求有關的表格并發(fā)送給研究單位,顧客便能夠獲得設計圖、計算結果及數(shù)據(jù)文件。可視化的計算結果及數(shù)據(jù)將被展現(xiàn)在網(wǎng)上。3.3 有限元分析 有限元分析是一種極有效的分析方法,它能被廣泛應用于太空飛行、航海學、公民學、水利工程、造船及機械工程等。有限元分析能十分有效地計算機器局部的壓力及變形。一種度量單個齒的有限元網(wǎng)和有關有限元壓力的曲線圖能夠通過分析圓筒型齒輪的外型獲得。3.4 計算機輔助設計技術 現(xiàn)代設計方法及計算機輔助設計技術主要被用于設計階段。它們主要被用于機械工程繪圖,但是一些先進的功能如實體建摸的發(fā)展、行星齒輪、恒星齒輪、內齒齒輪的實體建摸已被用于行星齒輪減振器中,這樣,在設計階段就能看到最終設計結果和集合等。當生產(chǎn)設計完成時,工程圖已經(jīng)生成。4 結論 在網(wǎng)上描述了“圓筒型齒輪驅動現(xiàn)代設計”的基本原理。為長遠的發(fā)展和在不同的地方設計圓筒型齒輪驅動的產(chǎn)品三部分實體的主題隊能夠被建立。在此基礎上,解決機械工程中的實際問題將成為可能。參考文獻 1SUD,Amin N.Internet-Based Engineering. Nottingham: the Nottingham Trent University in association with Professional Engineering Publish Ltd,20002蔡青CAD/CAM系統(tǒng)的可視化集成化智能化網(wǎng)絡化西安:西北工業(yè)大學出版社。3林超,李潤方,郭曉東n網(wǎng)頁設計分析見:中國齒輪制造研究會第四屆學術年會,1997:3031Corresponding author : Linchao. Tel: +86-23-651064043E-mail: linchaocqu.edu.cn
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