模塊12現(xiàn)代機械設(shè)計方法簡介-資料下載頁
2025-01-05 04:06本頁面
【正文】 械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和重視。下面以圓柱齒輪減速器為例，簡單說明一下優(yōu)化設(shè)計的應(yīng)用。 ?圓柱齒輪減速器是一種非常廣泛的機械傳動裝置。目前我國減速器存在的問題：體積大，重量重、承載能力低、成本高和使用壽命短等問題。 ? ?對減速器進行優(yōu)化設(shè)計 ， 就要考慮提高承載能力 、減輕重量和降低經(jīng)濟成本 。 減速器的優(yōu)化設(shè)計一般是在給定功率 P、 齒數(shù)比 u、 輸入轉(zhuǎn)速 n以及其他技術(shù)條件和要求下 ， 找出一組使減速器的某項經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)達到最優(yōu)的設(shè)計參數(shù) 。 ?減速器類型 、 結(jié)構(gòu)形式不同 ， 約束函數(shù)也不完全相同 。 主要包括邊界約束和性能約束 。 ? 3. 優(yōu)化設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀 ? 1） 優(yōu)化設(shè)計方法的發(fā)展 ?早在 14世紀(jì) ， 即出現(xiàn)黃金分割法和分?jǐn)?shù)法的一維搜索法的基本思想 ， 到本世紀(jì) 50年代才從數(shù)學(xué)上完成嚴(yán)格證明 。 本世紀(jì) 50年代提出線性規(guī)劃和梯度法 ，60年代出現(xiàn)多維非線性約束規(guī)劃的罰函數(shù)法 。 60～70年代 ， 各種優(yōu)化方法的提出達到一個高峰 ， 并在理論上有重大突破 ， 還出現(xiàn)了一批商品化的優(yōu)化方法軟件 ， 對推動應(yīng)用起了很大作用 。 進入 80年代 ，原來留下的難題和應(yīng)用中提出的新需求取得重要進展 。 ? 3. 優(yōu)化設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀 ? 2） 建立數(shù)學(xué)模型的發(fā)展 ?建立正確 、 實用的數(shù)學(xué)模型是優(yōu)化設(shè)計成敗的關(guān)鍵 。但在建模方法和技巧方面遠遠落后與優(yōu)化方法的發(fā)展 ， 其原因是優(yōu)化方法的發(fā)展才推動優(yōu)化設(shè)計的應(yīng)用 ， 且應(yīng)用的早期只限于簡單的零部件 。 由于建模與具體設(shè)計對象密切有關(guān) ， 機械設(shè)計又具有較強的個性 ， 使建模理論一時還難以形成 。 60～ 70年代國際上出現(xiàn)一些建模專家 ， 但對機械優(yōu)化設(shè)計缺乏具體的指導(dǎo)作用 。 80年代 ， 國際上每 2年舉行一次數(shù)學(xué)建模學(xué)術(shù)會議 ， 在數(shù)學(xué)建模方面已有實質(zhì)性的進展 。 ? 3. 優(yōu)化設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀 ? 3） 作為 CAD/CAM中資源庫的發(fā)展 ?目前 CAD主要限于分析計算和繪圖功能 ， 是設(shè)計后期的重要工作 。 如何構(gòu)思設(shè)計本身 ， 向設(shè)計的前沿滲透 ， 是 CAD的發(fā)展方向之一 。 作為設(shè)計過程來說 ，當(dāng)設(shè)計方案和原理初步形成 ， 采用優(yōu)化設(shè)計可以在確定結(jié)構(gòu)參數(shù)過程中評價方案的優(yōu)劣和技術(shù)性能的滿足程度 ， 是解決設(shè)計本身向設(shè)計前沿的一個橋梁或過渡 。 把優(yōu)化設(shè)計方法與計算機輔助設(shè)計結(jié)合起來 ， 使設(shè)計過程完全自動化 ， 已成為設(shè)計方法的一個重要發(fā)展趨勢 。 ? ?特點有： ? 1) 獨創(chuàng)性：指機械創(chuàng)新設(shè)計必須具有獨創(chuàng)性和新穎性 。 ? 2) 實用性：指機械創(chuàng)新設(shè)計必須具有實用性 。 ? 3) 多學(xué)科交叉：機械創(chuàng)新設(shè)計涉及多種學(xué)科 ，如機械 、 液壓 、 電力 、 氣動 、 熱力 、 電子 、光電 、 電磁及控制等科技的交叉 、 滲透與融合 。 ? ?機械創(chuàng)新設(shè)計的方法很多，如運用機構(gòu)組合原理、機構(gòu)運動副演變原理、再生運動鏈原理等方法均能創(chuàng)新出新型機構(gòu)。例如電動玩具馬的主體運動機構(gòu)能模仿馬飛奔前進的運動形態(tài)，如圖 126所示。 ? ?采用疊加式機構(gòu)組合 ， 即將一個機構(gòu)安裝在另一個機構(gòu)的某個運動構(gòu)件上 ， 其功能是實現(xiàn)特定的輸出 ，完成復(fù)雜動作 。 此機構(gòu)是將曲柄搖塊機構(gòu) ABC安裝在兩桿機構(gòu) (45)的轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿 4上組合而成的 。 工作時分別由轉(zhuǎn)動構(gòu)件 4和曲柄 1輸入轉(zhuǎn)動 ， 使曲柄搖桿機構(gòu)中導(dǎo)桿 2的搖擺和其上 M點的軌跡實現(xiàn)馬的俯仰和升降 (跳躍 )， 以兩桿機構(gòu)作為基礎(chǔ)機構(gòu) ， 使馬作前進運動 。 三種運動形態(tài)合成馬飛奔前進的運動狀態(tài) 。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAIT
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