ch07_產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體系與模塊化設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2025-01-18 17:11本頁面
【正文】 濟(jì)性等方面進(jìn)行綜合分析和圓整、優(yōu)化及標(biāo)準(zhǔn)化，從而確定出全系列產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸及參數(shù)。 第二節(jié) 相似設(shè)計(jì) （ 4）計(jì)算擴(kuò)展型產(chǎn)品的尺寸及參數(shù) 在確定了基型產(chǎn)品尺寸及性能參數(shù)后，可通過計(jì)算或者圖解法求解全系列擴(kuò)展型產(chǎn)品的尺寸及參數(shù)。通過相似分析，列出相似方程式，再求出相似比作為級(jí)差公比。 maxBminBm a x1m i nz BB? ??z第二節(jié) 相似設(shè)計(jì) 第 7章 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體系與模塊化設(shè)計(jì) 第 7章 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體系與模塊化設(shè)計(jì) 1 例如，設(shè)計(jì)圓柱銷時(shí)，要求長(zhǎng)度 10～ 125 mm，擬定 12個(gè)規(guī)格，其長(zhǎng)度級(jí)差為 采用標(biāo)準(zhǔn)公比 ， R10系列，則圓柱銷的長(zhǎng)度規(guī)格為 10， ， 16， 20， 25， ， 40， 50， 63， 80，100， 125 mm. 等比數(shù)列方法適于計(jì)算結(jié)構(gòu)尺寸類參數(shù)。 式中， 為型號(hào)數(shù)量、規(guī)格種類。 （ 2）級(jí)差公比的計(jì)算方法 ① 按照等比數(shù)列計(jì)算。 ③ 級(jí)差公比盡可能是標(biāo)準(zhǔn)公比。例如，采用“兩頭大，中間小”的級(jí)差公比可在常用尺寸范圍內(nèi)得到較多的型號(hào)，便于選擇使用，在較小及較大尺寸范圍 第二節(jié) 相似設(shè)計(jì) 第 7章 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體系與模塊化設(shè)計(jì) 1 內(nèi)型號(hào)少，滿足了加工制造的經(jīng)濟(jì)性。 （ 1）級(jí)差公比的選擇原則 ① 在一定的尺寸和參數(shù)范圍內(nèi)，級(jí)差公比值小，所得到的系列產(chǎn)品的型號(hào)就多，選擇使用范圍寬，但生產(chǎn)較麻煩，制造成本較高，所以要兼顧生產(chǎn)與使用兩方面。 第二節(jié) 相似設(shè)計(jì) 第 7章 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體系與模塊化設(shè)計(jì) 1 （ 3）確定級(jí)差公比和系列型譜 在系列產(chǎn)品中 ， 相鄰兩產(chǎn)品的規(guī)格參數(shù)及尺寸之間的公比稱為級(jí)差 。 在基型產(chǎn)品的基礎(chǔ)上 ， 沿縱向 、 橫向進(jìn)行擴(kuò)展 。 相似產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程如下圖所示 。 代入各物理量的量綱，化為如下量綱方程： 等式左邊的量綱為 0，根據(jù)齊次原則，有 令 a=1，解之得 回代入方程，可得牛頓相似準(zhǔn)則為 a b c dF m v t??21[ ] [ M L T ] [ M ] [ L T ] [ T ]a b c d????1111abcd??? ???????? ??11 FtF m v t mv??? ? ?002 ( ) 0abaca c d???????? ? ? ? ? ??第二節(jié) 相似設(shè)計(jì) 第 7章 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體系與模塊化設(shè)計(jì) 1 （ 2）方程分析法 任何系統(tǒng)的物理或者幾何模型都可以用數(shù)學(xué)方程式來表達(dá) ， 因此可根據(jù)已知的支配系統(tǒng)特性規(guī)律和描述特征的數(shù)學(xué)方程來求解相似指標(biāo)和相似準(zhǔn)則 。 第二節(jié) 相似設(shè)計(jì) 第 7章 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體系與模塊化設(shè)計(jì) 量綱分析法是指通過對(duì)系統(tǒng)間特征值量綱進(jìn)行分析 ， 找出各量之間的一般的相互關(guān)系 ， 從而求得相似準(zhǔn)則 。 第三定理指出了相似的充分必要條件：兩個(gè)現(xiàn)象相似，除要求對(duì)應(yīng)點(diǎn)上的物理量組成的相似準(zhǔn)則數(shù)值相同外，其初始狀態(tài)條件必須相同。 第二節(jié) 相似設(shè)計(jì) 第 7章 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體系與模塊化設(shè)計(jì) 1 （ 3）相似第三定理 定義：對(duì)于同一類物理現(xiàn)象，如果單值量相似，而且由單值量所組成的相似準(zhǔn)則在數(shù)值上相等，則這些現(xiàn)象必定相似。 上式稱為準(zhǔn)則關(guān)系或者關(guān)系式，也就是第三定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式。 相似第一定理也稱為相似正定理，它描述了相似現(xiàn)象的基本特征，揭示了彼此相似現(xiàn)象應(yīng)具有的性質(zhì)。換個(gè)說法是，彼此相似的現(xiàn)象必定具有數(shù)值相同的相似準(zhǔn)則。 常用的相似準(zhǔn)則可以查相似準(zhǔn)則表。當(dāng)兩個(gè)物理現(xiàn)象的對(duì)應(yīng)點(diǎn)在對(duì)應(yīng)時(shí)刻的無量綱綜合數(shù)群的數(shù)值相等時(shí)，這兩個(gè)物理現(xiàn)象顯然相似。設(shè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的溫度分別為和，則 另外，還有密度、電量、光強(qiáng)度相似等。設(shè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的作用力分別為和，則力相似，即 在力相似的基礎(chǔ)上，可導(dǎo)出力矩相似、質(zhì)量相似，統(tǒng)稱為動(dòng)力相似。 同理，可以得出加速度也相似。 3121 2 3ttttt t t ?? ? ?? ? ?t?第二節(jié) 相似設(shè)計(jì) 第 7章 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體系與模塊化設(shè)計(jì) 第 7章 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體系與模塊化設(shè)計(jì) 1 （ 3） .速度相似 速度相似指兩個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中 ， 各對(duì)應(yīng)點(diǎn) 、 對(duì)應(yīng)時(shí)刻上速度的方向一致 ， 大小對(duì)應(yīng)成比例 。 物理相似 第二節(jié) 相似設(shè)計(jì) 1 （ 2） .時(shí)間相似 時(shí)間相似指兩個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中的時(shí)間間隔互成比例。 根據(jù)相似參數(shù)不同 ， 可把物理量相似分為若干種 。 第二節(jié) 相似設(shè)計(jì) 第 7章 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體系與模塊化設(shè)計(jì) 第 7章 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體系與模塊化設(shè)計(jì) 一般工程系統(tǒng)中 ， 可用長(zhǎng)度 、 時(shí)間 、 質(zhì)量 （ 力 ） 和溫度四個(gè)相互獨(dú)立的物理量來描述物質(zhì)的機(jī)械運(yùn)動(dòng) ， 這四個(gè)量稱為基本物理量 。 （ 11） .精確相似 （ 10） .模糊相似 例如 ， 昆蟲像樹枝 ， 植物相似石頭 ， 等等 。例如，溫度場(chǎng)、電勢(shì)場(chǎng)和 重力場(chǎng)是不同類型的場(chǎng)，但都可用同一個(gè)微分 方程來描述。對(duì)于同 類相似特性，因遵從相同自然規(guī)律，故可用相 同數(shù)學(xué)方程式來描述。 第二節(jié) 相似設(shè)計(jì) 第 7章 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體系與模塊化設(shè)計(jì) 1 （ 7） .同類相似 同一類事物之間的相似特性。不同類型系統(tǒng)之間的相似性。
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