论文部分内容阅读
随着信息化的普及和工业上越来越大的设计需求,数字化设计软件变得十分普及。数字化设计软件的本质是计算机辅助设计(CAD),目前的CAD软件种类众多,编程语言也不尽相同,导致目前数字化设计软件的碎片化情况严重,且CAD软件减轻的多为校核和表达方面的劳动,对设计部分的劳动减轻有限。数字化设计平台是数字化设计软件碎片化的较好解决方案,通过整合多个来源的数字化软件,建立统一的输入输出规范和建立具有较强扩展性的架构来加强数字化设计软件的可重用性,提高软件的利用效率。本文首先对数字化设计平台架构进行设计,规定其中的功能组件和相互位置关系;提出了基于数据库的参数传递方法,统一了输入输出参数的格式,为接入其他商业软件提供了可能;从用户的易用性角度出发设计了平台中主要功能的操作流程和操作界面,降低了平台用户的使用门槛。然后提出了以定轴齿轮减速器为例的轴系结构方案正向设计数字化方法,实现轴系由机构简图展开成结构方案的自动化设计过程。先通过定义支撑点、载荷点之间的相对位置关系,实现轴系布局设计;支点轴承的结构与定位形成的点、线约束组合构成实际运动副,载荷点性质(载荷大小、方向)驱动轴系结构化设计趋向,确定轴承的选型与固定方式,实现轴系支点结构化;针对不同的轴系方案形成统一的轴系力学模型,并建立计算机可识别的轴系方案数字模型;形成轴系尺寸参数设计智能算法,在一定的设计目标与约束下,实现轴系尺寸参数寻优设计;从而实现轴系由机构简图到结构方案的自动化设计,可以形成不同布局、不同结构、不同尺寸参数的多种轴系结构方案。最后将上述轴系结构设计方法进行模块化编程,并应用于设计的数字化平台中。以此为例阐述平台中模块开发和流程配置的过程和用法。使用该流程设计出了多个轴系结构方案。该流程内的部分模块经过替换后可用于设计其他轴系,提高了模块的重用性,降低了重复编程所需的人工劳动。为设计其他轴系乃至其他部件提供指导。