非标机械产品系列化设计准则及工程应用研究

论文摘要

机械产品的系列化和标准化是现代化工业发展的要求与结果。如何科学、快捷的进行产品系列化设计,寻求先进的系列化设计方法对于产品系列化具有理论价值与实际指导意义。本文试图对于非标机械产品系列化设计进行一些基础性的研究与探讨,尝试提出采用建立非标产品的系列化设计准则(简称系列化准则)的方法指导系列化设计。非标设计一般以单台套产品设计为主,系列化程度较低,但随着技术发展,非标产品系列化也越来越多。在单一产品的基础上,设计开发类似的产品,基于已有产品的扩展设计,都属于本文研究的范畴。相似理论具有很高的工程应用价值,相关研究持续不断,主要集中在系统间的模型试验、系统间的相似度量及其工程应用,产品系列化研究较少。周美立教授对相似理论进行了系统深入的研究,取得了系列研究成果,研究了产品系列化设计问题,将相似系统分为精确相似、可拓相似和模糊相似,对系列化设计进行了系统地描述,并给出了基于基型扩展计算公式。本文旨在借助相似理论的概念,探索更为简洁实用的产品系列化设计方法,基于相似第二定理,把相似准则直接或有条件的转化为机械产品系列化设计准则,利用设计准则得到产品的系列化设计参数,为繁琐的系列化设计提供科学快捷的方法。本文基于两个相似体之间的相似准则,研究非标机械产品系列化设计准则的建立方法。首先建立了非标机械产品单一零部件系列化设计准则,并将其推广到单一机械系统与复杂机械系统。提出了复杂系统下采用主系统、主参数具有工程使用价值的系列化设计方法。最后给出了工程应用实例,采用提出的理论方法,对旋转雾化系统建立了各子系统的系列化准则,并初步给出了系列化设计结果。该研究对于新产品开发,尤其是在一定基础上进行系列化开发具有指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 相似理论和系列化设计概述
• 1.2 本课题研究的背景和现状
• 1.3 本课题的来源
• 1.4 本课题的研究内容
• 1.5 本课题研究的目的和意义
• 1.6 本章小结
• 第二章 相似理论与相似准则的介绍
• 2.1 相似概念
• 2.1.1 几何相似
• 2.1.2 动力学相似
• 2.1.3 运动学相似
• 2.1.4 相似准则
• 2.2 相似三定理
• 2.2.1 相似第一定理（相似正定理）
• 2.2.2 相似第二定理（π定理）
• 2.2.3 相似第三定理（相似逆定理）
• 2.3 相似准则求解方法
• 2.3.1 定律分析法
• 2.3.2 方程分析法
• 2.3.3 量纲分析法
• 2.4 本章小结
• 第三章 相似系列化设计
• 3.1 系列化设计
• 3.1.1 产品系列化设计的定义
• 3.1.2 产品系列化设计的特点
• 3.1.3 产品系列化设计的重要性
• 3.1.4 产品系列化设计的优点
• 3.2 相似系列化设计
• 3.2.1 相似系列化设计概念的提出
• 3.2.2 系列化产品构成的相似规律和相似比的确定
• 3.2.3 精确相似产品系列设计和可拓相似系列设计
• 3.2.4 产品系列相似设计步骤
• 3.2.5 系列扩展相似设计方法
• 3.3 本章小结
• 第四章 系列化设计准则
• 4.1 系列化设计准则简介
• 4.1.1 系列化设计准则定义
• 4.1.2 系列化设计准则推导
• 4.2 单一零件系列化准则的建立
• 4.3 单一系统系列化准则的建立
• 4.3.1 相似理论的应用依据
• 4.3.2 系列化准则建立方法
• 4.4 复杂系统系列化准则的建立
• 4.4.1 主系统,主参数设计准则的提出
• 4.4.2 系列化准则建立方法
• 4.4.3 主导要素（参数）集成处理方法
• 4.5 本章小结
• 第五章 等离子旋转电极雾化制粉设备概述
• 5.1 粉末制取方法和设备制粉原理
• 5.2 等离子旋转电极雾化制粉设备组成及应用
• 5.3 粉末高温合金部件生产工艺流程
• 5.4 PREP制粉设备的发展方向
• 5.5 本章小结
• 第六章 雾化制粉设备相似系列化设计
• 6.1 高速仓（主系统）相似系列化设计
• 6.1.1 主系统,主参数的确定
• 6.1.2 系列化准则的推导
• 6.1.3 主参数的求得和其他尺寸的确定
• 6.2 其它系统系列化设计
• 6.2.1 雾化制粉仓系列化设计
• 6.2.2 增速仓系列化设计
• 6.2.3 送给机构系列化设计
• 6.2.4 储料仓系列化设计
• 6.3 系列化结果实例
• 6.4 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文和参与的项目
• 致谢