Исследование и структурный синтез семейств специфицированных изделий машиностроения

• Автор: Третьяков, Владимир Михайлович
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 362 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Г л ава 1. Современное состояние вопроса и основные задачи исследования

1.1. От создания машин индивидуальных конструкций к групповому проектированию машин

1.2. Групповое проектирование - основной путь разработки семейства машин

1.3. Выводы
Глава 2. Основные понятия, определения и математические модели теории проектирования семейств изделий

2.1. Исходные понятия

2.2. Структурные модели объектов, отражаемых исходными понятиями

2.3. Производные понятия

2.3.1. Семейство изделий, его элементная база и ее компоненты
2.3.2. Сложные конструкции, формируемые на основе элементной базы
2.3.3. Структура семейства изделий и классификация свойств
2.4. Показатели семейства и его элементной базы
2.5. Пример анализа структуры семейства и оценки показателей семейств
2.6. Некоторые результаты главы и выводы
Глава 3. Процедурная модель проектирования семейств изделий (группового проектирования)
3.1. Методика структурного проектирования изделия
3.2. Семейство изделий как объект группового проектирования
3.3 Выбор объекта проектирования (разрабатываемого семейства изделий)
3.3.1. Формирование множества изделий и его предварительный анализ
3.3.2. Определение строения изделий и структуры разрабатываемого семейства
3.3.3. Матричные методы выделения семейства из исходного множества изделий и анализа его строения
3.3.4. Пример определения объекта группового проектирования
3.4. Разработка элементной базы семейства
3.4.1. Концептуальное проектирование элементной базы
3.4.2. Детальное проектирование элементной базы
3.4.3. Наращивание элементной базы
3.5. Синтез изделий из компонентов элементной базы
3.6. Пример оценки показателей семейств для элементных баз
разного уровня разукрупнения
3.7. О соотношении разработанного структурного подхода и метода исследования функционально физических свойств
3.8. Выводы

Гл ава 4. Проектирование семейства приборных редукторов
4.1. Определения разрабатываемого семейства приборных редукторов
4.2. Разработка элементной базы семейства приборных редукторов
4.2.1. Разработка корпусов редукторов
4.2.2. Разработка компонентов кинематических цепей
4.2.3. Оптимизация номенклатуры корпусов редукторов
4.3. Синтез приборных редукторов на основе элементной базы
4.3.1. Методика синтеза редукторов
из компонентов элементной базы
4.3.2. Выбор корпуса редуктора
4.3.3. Определение вариантов размещения
выходных устройств в корпусе редуктора
4.3.4. Выбор структуры кинематической цепи редуктора
4.3.5. Определение параметров зубчатых колес и
кинематических цепей
4.3.6. Проектирование (выбор) валов и
прочих составных частей
4.4. Результаты разработки элементной базы приборных редукторов и перспективы совершенствования
процесса проектирования приборов на ее основе
4.5. Выводы
Глава 5. Групповое проектирование
семейства грузоподъемных гидроманипуляторов
5.1. Определение структуры (облика)
разрабатываемого семейства гидроманипуляторов
5.2. Концептуальное проектирование элементной базы
семейства гидроманипуляторов
5.3. Синтез гидроманипуляторов на основе элементной базы
5.4. Результаты проектирования семейства гидроманипуляторов
5.5. Выводы
Глава б. Проблемы развития группового подхода
к созданию семейств машин
6.1. Сущность и содержание групповой технологии
создания семейства машин
6.2. Некоторые вопросы организации и методического
обеспечения группового подхода к созданию изделий
6.3. Проблемы формирования группового мышления
у разработчиков
6.4. Выводы
Заключение
Библиографический список литературы
Приложения

Введение
Актуальность проблемы.
Для повышения эффективности эксплуатации технических средств, необходим определенный уровень их разнообразия, так как несоответствие структур парков машин требованиям прогрессивной технологии приводит к использованию для выполнения ряда работ неэффективного оборудования и ручного труда. Именно этими причинами обусловлена заинтересованность эксплуатационников в расширении номенклатуры применяемых машин и оборудования. Интересы производителей напротив направлены на сокращение номенклатуры своей продукции и увеличение ее серийности, что позволяет получить экономию в сфере производства. Это постоянное, объективно существующее противоречие служит одним из источников-процесса развития техники [145]..Стремясь разрешить это противоречие, инженерная мысль ищет наиболее эффективные формы проектирования и производства продукции, обеспечивающие минимум суммарных затрат при'создании и эксплуатации машин.
Одним из путей разрешения: указанного противоречия является создание семейств машин. Это подтверждается тем, что большинство предприятий, успешно работающих в условиях рынка, предлагают потребителю семейства, содержащие десятки и сотни исполнений изделий (семейства грузовых и легковых автомобилей, приводы фирмы Бауэр, гидроманипуляторы фирм Ьо§Нй, РаШпдег и т.д.).
Для создания в сжатые сроки семейства машин, имеющего широкую номенклатуру качественных недорогих в производстве и эксплуатации изделий, не имеющих избыточной номенклатуры составных частей, нужна адекватная данной задаче методология проектирования.
Сложившаяся на практике схема формирования семейства машин предполагает движение к нему путем типизации, унификации и агрегатирования от совокупности машин, имеющих «индивидуальные конструкции» и избыточное многообразие составных частей. Однако такой путь требует продолжительного периода времени, что связано с

сигналы передает один вид узлов сопряжения, рабочую жидкость - второй вид, а крутящий момент и силы передает третий вид узлов и т.д.
Каждый вид узлов сопряжения может быть разделен на подвиды. Число подвидов равно максимальному числу узлов сопряжения данного вида у составной части. Структурированное множество узлов сопряжения составной части может быть представлено кортежем видов и подвидов узлов сопряжения:
яня/л?'
где -у'-й подвид узлов сопряжения у-го вида составной части;
- количество подвидов узлов сопряжения каждого вида.
Несколько слов о роли узлов сопряжения в теории конструирования изделий. Узлы сопряжения - это важнейшие элементы любой составной части изделия, которые при конструировании, а значит и при построении теории конструирования должны быть учтены в первую очередь. Именно они определяют возможность использования одной и той же составной части в нескольких изделиях. Если меняются элементы вектора конструктивных параметров составной части, то это приводит к изменению вектора конструктивных параметров конечного изделия, т.е. в итоге получаем изделие с новыми свойствами. Изменения узлов сопряжения, соединяющих составные части, не приводят к новым свойствам конечного изделия. Они либо делают невозможным использование этих составных частей в других изделиях, либо наоборот позволяют использовать эти части во многих изделиях семейства.
Узел сопряжения - это «атом», на основе которого строится система конструирования изделий, аналогичный модулю поверхностей Б.М.Базрова, служащему «кирпичиком» для построения модульной технологической системы. Эти два понятия не эквивалентны. Модуль поверхностей принадлежит одной и только одной детали, так как должен изготавливаться на одной операции за один установ [19]. Узел сопряжения может состоять из поверхностей (или их частей) как одной, так и нескольких деталей (примеры приведены выше). Заменить понятие узел сопряжения понятием модуль поверхностей при решении