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《基于公理設(shè)計理論的減速器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)2o9年lo月沈第28卷第6期TRANSACTIONS陽理工大學(xué)學(xué)報OFSHENYANGLIGONGUNIVERSITYV01.28No.6D∞.209文章編號:1003—1251(2009)06-0005一04基于公理設(shè)計理論的減速器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析邵偉平,曾鵬飛(沈陽理工大學(xué)機械工程學(xué)院。遼寧沈陽110159)摘要:提出基于公理設(shè)計(Axiomaticdesign,AD)的產(chǎn)品設(shè)計框架模型,通過對減速器功能需求與設(shè)計參數(shù)的逐層分解和映射,得到了滿足客戶需求的功能一結(jié)構(gòu)關(guān)系和設(shè)計矩陣,闡述了減速器的公理設(shè)計過程,
2、分析了減速器設(shè)計的結(jié)構(gòu)合理性,所提出的方法能有效指導(dǎo)工程機械產(chǎn)品的方案設(shè)計.關(guān)鍵詞:公理設(shè)計;減速器;獨立公理;信息公理;設(shè)計矩陣中圖分類號:THl22文獻標識碼:AStructuralAnalysisofSpeedReducerProductBasedonAxiomaticDesignTheorySHAOWei-ping,ZENGPeng-fei(ShenyangLigongUniversity,shenyang110159,China)Abstract:Tostudytheproductdesignrational
3、ityofexistingspeedreducer,aproductdesignframeworkmodelisproposedbasedonaxiomaticdesigntheory.Bydecompositionandmap-pingbetweenfunctionalrequirementsanddesignparametersofspeedreducer,afunction—structurerelationshipanddesignmatrixswhichsatisfiedcustomersareobtaine
4、d.Andtheprocessofaxiomaticdesignforspeedreduceronthebasisofapplicationiselaboratedinde—tailinthepaper.Structurerationalityofexistingspeedreducerdesignisanalyzed.Forthepurposeofengineeringdesign,acasestudyonspeedreducerdesignisusedtoillustratetheeffectivenessofth
5、eproposedmodel.Keywords:axiomaticdesign;speedreducer;independenceprinciple;informationprinei-pie;designmatrix制造業(yè)激烈的市場競爭導(dǎo)致人們對產(chǎn)品設(shè)計效率的關(guān)注,好的設(shè)計方法可以有效提高設(shè)計效率,許多學(xué)者對此做了大量的研究工作㈣3,公理設(shè)計理論㈨(Axiomaticdesign,AD)是通過對大量成功設(shè)計案例進行分析總結(jié),抽象出設(shè)計過程的收稿日期:2009一04—2l基金項目:遼寧省自然科學(xué)基金資助項目(20082
6、047).作者簡介:邵偉平(1968一),女,教授,工學(xué)博士,研究方向:先進制造技術(shù)、產(chǎn)品配置管理.本質(zhì),已成為設(shè)計領(lǐng)域內(nèi)的科學(xué)準則.它可使設(shè)計者迅速了解設(shè)計系統(tǒng)內(nèi)部各層間的相互關(guān)系,而且為設(shè)計者提供了可量化的設(shè)計評價方法.林曉鷹H1將公理設(shè)計用于摩托車車把自動裝配與焊接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,保證了設(shè)計的合理性.吳煥芹”1將公理設(shè)計應(yīng)用于汽車停車擋的設(shè)計中,解決了停車擋換擋時產(chǎn)生的沖擊和噪聲問題,提高了設(shè)計質(zhì)量和效率.這些研究在一定程度上取得了較為滿意的成果,但也存在一些問題有待于深萬方數(shù)據(jù)·6·沈陽理工大學(xué)學(xué)報2009年
7、入研究,如理論研究的深入和實用性的加強等.鑒于公理設(shè)計理論的科學(xué)性和對工程實際問題的有效指導(dǎo)作用,提出將公理設(shè)計理論用于傳統(tǒng)的減速器設(shè)計中,為減速器設(shè)計提供新的設(shè)計方法和更完整的設(shè)計范式.本文基于公理設(shè)計理論提供的框架,對減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計及過程進行分析研究,從功能的角度進行結(jié)構(gòu)分解,給出了系統(tǒng)的功能需求與設(shè)計參數(shù)之間的映射關(guān)系以及設(shè)計流程,并判斷現(xiàn)有減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程是否符合公理設(shè)計的要求.1公理設(shè)計理論概述公理設(shè)計理論將設(shè)計過程劃分為4個域:用戶域、功能域、物理域和過程域.域中的元素分別對應(yīng)于用戶需求(Custom
8、erAcquisition,CA)、功能需求(FunctionalRequirement,F(xiàn)R)、設(shè)計參數(shù)(De—signParameter,DP)和過程變量(ProcessVariant,PV).整個產(chǎn)品設(shè)計過程就是彼此相鄰的兩個域之間參數(shù)的相互映射的過程.如圖1所示.圖l產(chǎn)品設(shè)計過程的4個域公理設(shè)計通過相鄰兩個域間的“之”字形