收稿日期:2001 03 06
机械产品两种模块化设计方法
张松林
(武汉理工大学 武汉430063)
摘 要 以减速器系统设计为例,对机械产品CAD 系统的程序模块化与功能模块化设计
方法进行了对比分析,为机械产品提供了一种创新设计方法。
关键词 程序模块化 功能模块化 CAD
Abstract:T aking r educer system as an example,this paper analyzes and contrasts the procedure modular design and the funetion modular design of mechanical pr oduets CA D System,thus present ing an innovative desig n method fo r mechanical products.
Keywords:function modularity;procedure modular ity;CAD.
近年来,我们在承担交通部、机械部的各种减速器CAD 系统软件开发的过程中,不断总结出两种模块化设计方法。在较早承担的交通部上海港机厂的门座式起重机悬挂式减速器CAD 系统
换机组成6种很容易使用的机型,其中包括:集成了1000BASE -T 和1000BASE -SX 上联等先进功能的固定配置的机型;提供12个或24个端口的全灵活机型,这些机型还有扩展用的插槽以供安装增加的模块。该交换机的所有端口都具有自动侦听功能,该产品具有业内最好的性价比。
SuperStack 3Baseline 10/100Mbps Switch 和10/100/1000M bps Sw itch,这些高性能的非管理型解决方案提供简单、可靠、经济、高效的连接,使客户可以用较低的成本得到千兆位以太网交换机。SuperStack 3Baseline 10/100/1000Mbps Sw itch 是世界上第一款三速以太网交换机,是专为需要灵活性和10/100/1000兆高速性能,且不需要端到端管理的交换机的企业设计的。
EtherLink Server 1000网卡,该卡通过自适应的10/100/1000网卡(NIC)技术完善3Com 公司的1000BASE-T 系统解决方案,它提供业内领先的性能、负载均衡、冗余运作、Dynamic Access 技术和各种先进的服务器功能。3.2 CISCO 的千兆位网络交换机
Cisco 不仅在广泛的产品上提供了千兆位的网络功能,而且计划不久将提供10Giga bit 的以太网络产品。以下是千兆位以太网解决方案产品家簇
:
从广域网络设备,局域网中心交换机、边缘交换机到桌面都提供了千兆位以太网解决方案(1000BASE-T),提供有14-port or 16-port 的RJ-45千兆位以太网模块,且与IEEE 802.3ab 标准完全兼容。
4 结束语
1000BASE-T 是可运行在5类、6类和7类双绞线上的高速以太网,可以预期,千兆或万兆高速以太网设备将会在我们的局域网络中普遍使用,视频点播、桌面视频会议等需要高网络带宽的应用将会在局域网络中流畅使用。
62 交通与计算机 2001年第3期 第19卷(总第99期)
软件开发时,采用的是 程序模块化!设计方法。在承担机械工业部郑州机械研究所低速重载齿轮箱CAD/CAM 系统开发项目中,采用的是 功能模块化!设计方法。这两种不同思路的模块化设计都是一种创新设计,各有特色。下面分别介绍这两种模块设计方法。
1 程序模块化设计方法
门座式起重机悬挂式减速器采用程序模块化设计方法。这种方法就是按照减速器CAD 程序设计思路划分模块进行设计,我们把该系统划分为三大模块:设计计算模块;轴系结构设计与轴承组合模块;零件图与装配图参数化绘图模块。1.1 设计计算模块
该主模块包含5个二级子模块。它们是:1)总体设计模块。该模块功能为根据输入转速、传动比、功率(或输出扭矩),选择传动型式、传动级数,并确定标准与非标准设计。该模块包含参数输入、计算动力参数、传动比计算与分配、传动比修改、传动型式简图、工况选择、菜单工具条等7个子模块(三级模块)。
2)标准减速器设计模块。该模块功能为确定标准中心距、各级斜齿圆柱齿轮设计、热功率校核、伸出轴端径向载荷与轴向载荷计算(三级模块)。3)非标准减速器设计模块。该模块功能为设计非标准斜圆柱齿轮。它所包含的子模块比标准设计多一个 斜齿轮螺旋角调整!(三级模块)。
4)数据库模块。该模块功能为数据的整理、分类以及传递,以便实现参数化绘图。
5)在线帮助模块。该模块功能使用户在使用该模块软件过程中随时得到帮助。它包含参数输入错误提示、用户修改参数、程序暂停、返回或继续等4个子模块(三级模块)。
1.2 轴的结构设计与轴承组合设计模块
该主模块包含输入轴、中间轴、输出轴等三种形式的轴结构设计(二级模块)。其中每个二级模块又包含轴承选择计算、轴结构设计、轴承组合设计等若干子块(三级模块)。
1.3 参数绘图模块
该模块包含斜齿圆柱齿轮图、齿轮轴图、光轴图、各附件图、标准件图、装配图等6个子块(二级模块),各个二级模块又包含若干个三级、四级模块。例如,减速器附件模块中包含轴承端盖图、套
筒图、套杯图、油标图、油塞图等子块(三级模块);
轴承端盖图模块中又细分为输入轴闷盖、输入轴透盖、中间轴闷盖、输出轴闷盖、输出轴透盖等5个子块(四级模块)。
2 功能模块化设计方法
这种方法是一种原理方案设计方法,就是通过对减速器功能的分析,建立功能模块系统。2.1 功能分析与功能模块系统
减速器的总功能可以用图1的 黑箱!表示。
根据减速器工作要求,可知:n 2T 1;
式中,n 2为减速器的输出转速;n 1为减速器的输入转速;T 2为减速器的输出转矩;T 1为减速器的输入转矩。
由此可见,减速器的总功能为降速增矩。
建立功能分析与功能模块系统,减速器的功能分析如图2所示。
在功能分析的基础上建立功能模块系统,图3所示为减速器功能模块系统。
63机械产品两种模块化设计方法 张松林
