曳引式电梯的数字化设计系统的研究

摘要

近年来，我国经济发展迅速，现代化进程加快，房地产行业随之高速发展，人们对于生活水平的要求也越来越高。电梯作为一种提升人们生活质量的产品也由此成为人们的必需品，我国电梯的市场需求也变得越来越大。然而，我国电梯产品的设计手段还存在着许多不足，低效率高成本的传统设计手段已经不能满足现今动态多变的市场需求，因此必须对原始的设计手段进行调整以适应的市场需求。计算机网络和信息技术的发展为实现产品数字化设计提供了技术支持，使得具有快速响应、功能集成、分布式设计特点的数字化设计成为可能。数字化设计是将计算机技术、虚拟设计技术、参数化技术、工作流程管理技术等工具有机地集合起来，提供一种基于虚拟原型的产品设计过程开发与管理的数字化设计环境。本文研究面向电梯企业开发适合企业需要的电梯数字化设计软件系统，以求降低设计成本，提高企业产品开发效率，增强企业核心竞争力，以适应市场和竞争需求。
　　本课题根据企业实际需求，从设计入手，以虚拟设计技术与参数化技术为手段，研究开发曳引式电梯的数字化设计系统。本课题采用混合架构搭建了系统平台，提供了数字化设计开发电梯的模块，降低了设计开发电梯的人员成本，提高了设计效率。本论文主要对以下几个方面的问题进行探讨：
　　首先，本文研究了曳引能力的数字化设计方法，依据国家标准以及现行行业标准，对曳引式电梯的曳引能力校核计算搭建了数学模型，并参照传统的设计方式提出了曳引能力数字化设计方法，实现了电梯曳引能力的数字化设计。
　　其次，本文探究了电气回路校核的数学模型及其数字化辅助选型方法，针对电梯系统的电气回路设计建立了数学模型，要针对电机拖动系统、安全门锁回路以及电梯的电源容量模块设计，通过分析模型，提出了数字化辅助选型方法，通过该方法设计并分析电梯系统的功耗，实现电气回路数字化辅助设计。
　　第三，研究了基于参数驱动的可视化设计方法，因电梯系统的组成较为复杂，为了提高电梯的设计效率，采用了参数驱动法对电梯系统进行三维可视化建模。先介绍了基于参数驱动的建模方法，之后将传统的建模方法、参数化建模方法以及基于参数区的建模方法做了对比，得出了适合电梯系统设计的建模方法，并介绍了基于参数化的零件模型库的设计，最后描述了基于参数驱动的虚拟装配技术。
　　第四，本文设计开发了曳引式电梯的数字化设计原型系统，对其进行的详细功能介绍以及系统的实现过程，并通过一个运行实例来验证该数字化设计系统理论的正确性。
　　最后，本文探讨了曳引式电梯的数字化设计系统的进一步研发方向和设想。

目录

第一章 绪论

1.1课题研究的背景和意义

1.2课题来源

1.3国内外研究现状

1.4本文的主要工作内容

1.5本章小结

第二章 曳引能力的数字化设计方法

2.1曳引力校核的数学模型

2.2曳引钢丝绳校核的数学模型

2.3曳引能力的寻优方法

2.4本章小结

第三章 电气回路校核的数学模型及其选型方法

3.1电机拖动系统设计的数学模型

3.2制动电阻选用计算

3.3电源容量计算与电梯能耗模型

3.4电气回路的数字化辅助选型方法

3.5本章小结

第四章 基于参数驱动的可视化设计方法

4.1基于参数驱动的可视化建模方法

4.2不同建模方法的对比

4.3 零件参数化模型库的设计

4.4基于参数驱动的虚拟装配技术

4.5本章小结

第五章 曳引式电梯的数字化设计原型系统

5.1系统总体结构

5.2系统的开发工具及运行环境

5.3系统模块及功能

5.4实例运行

5.5本章小结

总结与展望

全文总结

工作展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间的论文

声明

致谢

附录