面向可适应性的桥式起重机产品平台规划

摘要

随着全球工业化水平的快速发展，桥式起重机作为实现现代工业生产过程机械化、自动化的重要工具和设备，也得到了迅速发展。由于桥式起重机具有结构较复杂、型式多样、系列化分级特性不明显、用户定制面广等特点，以及用户对于起重机的快速、高品质设计需求，使得起重机的设计一般难于同类机械产品的设计。为了对市场变化的快速响应，缩短桥式起重机设计和生产周期，降低成本，本文结合现代设计理论和方法，研究开发出桥式起重机设计平台实现快速配置。主要研究内容如下：
　　(1)面向可适应性的产品平台功能需求建模与分析。以用户的需求为出发点，借鉴Kano模型，把产品功能需求分解为基本功能要求、期望功能要求和附加功能要求三种基本功能要求。结合公理设计和通用设计理论对产品的功能语义和功能需求进行元模型描述，选择实现相应功能的结构，并形成结构概念空间。将产品功能要求映射为产品设计参数，创建设计矩阵，选取满足基本功能要求和约束条件的设计参数，并组合构成基本结构空间。通过分析设计参数与各类功能要求之间的影响，对产品平台参数敏感性分析，确定设计参数在产品平台中的共享策略。以电力液压块式制动器为应用实例，验证了该方法的有效性和可行性。
　　(2)面向可适应性的参数化产品平台设计。为更好地应对用户对起重机个性化、多样化、柔性化的需求，提出了面向可适应性的起重机产品参数化设计方法。以卷筒为对象，在参数化设计工程中，首先对卷筒的结构及设计特点进行分析，提取特征设计参数，利用Solidworks为建模工具，通过修改模型的几何参数以及尺寸参数，生成新的结构和零件。通过Ansys对卷筒稳定性进行了有限元分析，获得更合理的卷筒壁厚。在此基础上，利用VB开发语言、结合与其他软件的接口技术，开发出卷筒参数化可适应平台，从而达到快速适应用户需求多变的目的。
　　(3)桥式起重机配置模块划分及产品配置平台构建。在分析桥式起重机结构特点的基础上，构建出功能与结构相对应的映射图以及合理的划分出配置模块，建立了各个配置模块的三维参数化模型库和与之相对应的参数数据库；以Solidworks软件为建模工具，使用 VB6.0作为编程工具，结合数据库技术，构建出桥式起重机产品配置平台。
　　研究结果表明：桥式起重机设计平台可实现快速配置，满足用户对产品多样化的需求，有助于企业降低设计成本、减少资源浪费和提高设计效率。

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主要符号说明

第一章 绪论

1.1 课题的来源

1.2 课题背景及研究意义

1.3 现代设计理论与方法概述

1.4 论文的组织结构与主要内容

第二章 面向可适应性的产品平台功能需求建模与分析

2.1 产品平台以及产品平台的适应性分析

2.2 产品功能需求分析

2.3 产品功能需求建模

2.4 实例分析

2.5 本章小结

第三章 面向可适应性的参数化产品平台设计

3.1 桥式起重机产品参数化设计

3.2 基于Solidworks机械零件参数化建模

3.3 起重机卷筒参数化设计过程

3.4 卷筒稳定性有限元分析

3.5 卷筒参数化产品平台设计

3.6 本章小结

第四章 桥式起重机配置模块划分及产品配置平台构建

4.1 产品配置关键技术

4.2 桥式起重机需求分析与配置模块划分

4.3 产品配置平台的应用

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 主要工作回顾

5.2 本课题今后研究展望

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文

致谢