起重機金屬結(jié)構(gòu)的自頂向下設(shè)計開題報告答辯

起重機金屬結(jié)構(gòu)的自頂向下設(shè)計

報

告

人：xxx

指導教師：xxx2014年3月10日xxxx級本科開題報告

選題意義1目錄

自頂向下設(shè)計的研究概況2

國內(nèi)外起重機發(fā)展狀況3

起重機金屬結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀與發(fā)展4

本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段5

選題意義1理論意義

三維設(shè)計環(huán)境下產(chǎn)品的自頂向下設(shè)計是從創(chuàng)建組件到生成零件，由單個主控件來控制全部零件的三維設(shè)計方法。采用自頂向下的設(shè)計方法，能夠快速實現(xiàn)設(shè)計意圖，方便進行后續(xù)零部件的詳細設(shè)計；便于新產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)、更改更新、結(jié)構(gòu)優(yōu)化；能準確高效進行產(chǎn)品模塊化設(shè)計和系列化設(shè)計，從而實現(xiàn)同類產(chǎn)品的標準化、規(guī)范化。

選題意義1

采用自頂向下的方法設(shè)計時,設(shè)計師首先對所設(shè)計的系統(tǒng)要有一個全面的理解.然后從頂層開始,連續(xù)地逐層向下分解,直到系統(tǒng)的所有模塊都小到便于掌握為止。這樣這可以把一個復雜的問題分解成一個個簡單的問題。理論上可以大幅度提高設(shè)計的效率及可靠性。

選題意義1

保證產(chǎn)品的可裝配性1減少因設(shè)計原因造成的更改或返工2

現(xiàn)實意義

選題意義1減少因設(shè)計原因造成的更改或返工3提高了設(shè)計效率,顯著降低了研制成本,縮短了研制周期4提高了企業(yè)的競爭力及應對市場變化的能力5

自頂向下設(shè)計的研究概況2支持自頂向下設(shè)計的主流三維設(shè)計軟件SolidworksUGPro/e

自頂向下設(shè)計的研究概況2通用的CAD軟件特定的產(chǎn)品不能直接應用由于產(chǎn)品的特定性二次開發(fā)適用于產(chǎn)品自身特點的應用軟件系統(tǒng)直接應用

自頂向下設(shè)計的研究概況2

國內(nèi)外Pro/e二次開發(fā)歷程新加坡國立大學的WynneHsu等人，以Pro/E軟件為開發(fā)平臺，通過C語言編程開發(fā)出集產(chǎn)品的概念設(shè)計與裝配設(shè)計分析相結(jié)合的系統(tǒng).1江南大學的宋峨、李世國等人研究了Pro/E二次開發(fā)中的界面設(shè)計技術(shù)，即分析了在VC環(huán)境下開發(fā)Pro/Toolkit應用程序的關(guān)健技術(shù)，介紹了菜單和UI對話框界面設(shè)計以及使用MFC的可視化對話框設(shè)計技術(shù)23華中科技大學機械科學與工程學院的周暉、胡于進等人研究了基于Pro/E的型鋼庫及其裝配工具集的開發(fā)，成功開發(fā)出了基于Pro/E三維造型平臺的型鋼庫系統(tǒng)及其裝配工具集

自頂向下設(shè)計的研究概況24南京航空航天大學的陳辰等開發(fā)出基于Pro/E平臺的軸類零件的三維模型、工程圖、零件加工的系統(tǒng)，實現(xiàn)了設(shè)計過程的自動處理，提高了企業(yè)設(shè)計人員的工作效率5同濟大學機械工程學院的麻連榮以圓柱齒輪減速器為例，采用參數(shù)化設(shè)計和數(shù)據(jù)庫管理等技術(shù)開發(fā)出基于Pro/E的減速器三維參數(shù)化CAD系統(tǒng)。武漢理工大學物流工程系的高霄漢和張予川，以Pro/E軟件為平臺開發(fā)出通用裝配仿真軟件實現(xiàn)了零部件的自動化裝配合肥工業(yè)大學機械與汽車工業(yè)學院的學者們提出在Windows開發(fā)環(huán)境下進行模具設(shè)計的早期工作，在Pro/E環(huán)境下進行產(chǎn)品詳細結(jié)構(gòu)設(shè)計6

自頂向下設(shè)計的研究概況2曲面造型系統(tǒng)實體造型技術(shù)參數(shù)化技術(shù)變量化技術(shù)同步建模技術(shù)123415CAD技術(shù)的發(fā)展過程可以看近年來，隨著計算機技術(shù)和互連網(wǎng)的迅猛發(fā)展，集成化、智能化及協(xié)同化成為未來CAD技術(shù)發(fā)展的新特點。新的CAD技術(shù)將支持協(xié)同設(shè)計異地設(shè)計，實現(xiàn)信息共享的網(wǎng)絡CAD。

3

國內(nèi)外起重機發(fā)展狀況3國外利勃海爾公司：LR系列履帶起重機最大起重量已達1200t。其桁架臂履帶式起重機系列在2007年又喜添新品LR1600/2，使其產(chǎn)品型譜更加完善。德馬格公司：

世界最大的履帶式起重機CC8800-1。雙臂新增功能套件使其起重能力達到3200t。馬尼托瓦克公司：團推出了新研發(fā)的31000型履帶式起重機。其獨特的創(chuàng)新是可變位配重(VPC)。與使用普通的吊運能力增強附件相比，可大量減少所需的地面準備工作。此外，配備可變位配重的起重機能夠起吊和運送所有等級的額定負荷，可以很方便地在工地上移動。神鋼公司：履帶起重機產(chǎn)品系列化程度高、性價比高，深受發(fā)展中國家的歡迎，

國內(nèi)外起重機發(fā)展狀況3國內(nèi)目前，國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)大型起重機的廠家很多。其中以中聯(lián)重科、三一重工、撫挖等公司產(chǎn)品系列較全，市場占有率較高。中聯(lián)重科在2007年12月宣布實行品牌統(tǒng)一戰(zhàn)略后?，F(xiàn)已成功開發(fā)了50t~600t履帶式起重機產(chǎn)品系列。作為中國起重機行業(yè)的領(lǐng)跑者，徐州重型機械有限公司現(xiàn)在已經(jīng)形成了以汽車起重機為主導，履帶式起重機和全路面起重機為側(cè)翼強勢推進的龐大型譜群。國內(nèi)最具歷史的履帶式起重機生產(chǎn)企業(yè)撫挖現(xiàn)已擁有35t~350t的履帶式起重機產(chǎn)品系列。QUY350是撫挖2007年推出的國產(chǎn)首臺350t履帶式起重機，填補了國內(nèi)350t履帶式起重機的產(chǎn)品型譜空白。三一科技自2004年初進入履帶式起重機的研發(fā)和生產(chǎn)領(lǐng)域至今，已成功開發(fā)出50t~900t共10個型號的全系列產(chǎn)品并全部實現(xiàn)銷售。其900t履帶起重機的順利下線，標志著我國在大型、超大型履帶起重機自主研發(fā)領(lǐng)域已走在亞洲前列，成為目前亞洲最大噸位的履帶式起重機。據(jù)悉，目前三一科技已具備3200t以下履帶式起重機的開發(fā)能力。

國內(nèi)外起重機發(fā)展狀況3柳工集團、徐工、三一重工等中國企業(yè)牽頭的克拉運河籌建小組已經(jīng)開始運作。

起重機金屬結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀與發(fā)展4起重機自重大受力非常復雜體積大金屬結(jié)構(gòu)的尺寸與自重得以減小優(yōu)化設(shè)計材料研究有限元分析技術(shù)主梁的優(yōu)化設(shè)計軟件開發(fā)超細晶鋼的應用

解決的問題和擬采用的研究手段5

（1）建立主梁的約束驅(qū)動頂層基本骨架

首先在裝配環(huán)境下繪制主梁正截面,主梁側(cè)截面圖。要確定核心零件的外形尺寸,表示出零部件之間的裝配位置、相互關(guān)聯(lián)特性。在草圖繪制過程中要充分使用約束關(guān)系,減少不必要的草圖尺寸,從而使布局草圖構(gòu)思更加清晰。主梁裝配骨架模型

研本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段5

（2）確定設(shè)計參數(shù)在主梁的設(shè)計過程中,首先確定各零部件的性能參數(shù),幾何尺寸系列,基本結(jié)構(gòu)布局與零部件之間的結(jié)合形式。這些參數(shù)將作為主梁的主驅(qū)動參數(shù),讓次要參數(shù)依賴于主驅(qū)動參數(shù),利用方程式設(shè)計成某種比例關(guān)系或幾何約束關(guān)系。零部件間的接口數(shù)據(jù)有定義說明,以作為設(shè)計計算模塊的數(shù)據(jù)接口和主梁模型的輸人接口。

（3）完善并最終完成整個設(shè)計的過程

主梁中的一些輔助零件如:支撐板、隔板、連接板、螺栓、螺母等連接附件可在裝配環(huán)境下,通過插人零部件陣列快速建立,插人板與型材之間符合行業(yè)標準的焊接特征。

解決的問題和擬采用的研究手段5（4）主梁的2D工程圖2D工程圖紙直接用來指導生產(chǎn),它是起重機主梁參數(shù)化設(shè)計的最終體現(xiàn)。在設(shè)計中,模型與工程圖雙向驅(qū)動,模型改變后,在圖紙管理器中設(shè)定相應圖幅及圖紙比例,可以自動生成相應的工程圖,各種剖視、尺寸、公差標注、注釋輸人符合國標。

解決的問題和擬采