本发明专利技术公开了在机械领域里一种新的设计方法。适用于机械产品系列化设计或成本发明专利技术公开后用放大系数Ｘ－［１］、Ｘ－［２］、Ｘ－［３］、对设备基型放大或缩小设计，几乎做到１００％的零件尺寸系列化，不需要试造可以直接投入生产，其质量高于基型，同时工装、工艺材料管理等也随之系列化了。在大型机械厂推广可节省科技人员和管理人员８０％，经济效益成倍增长。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种新的机械设计方法，简单易行，准确可靠，用这种方法设计的机械设备不需要进行试造而直接投入批量生产，特别适用于机械设备的成组设计和系列化设计。目前，机械设备的设计，一般有传统的比照设计、优化设计、相似设计以及较先进的模块设计，这几种设计基本上都是设备基型进行设计，只是在主参数和外观上实现系列化，内部复杂结构采取相似方法，这种设计的系列化程度只占整台设备设计量的2-3%，设计出来的机械设备仍需重新试造，周期过长，经济效益欠佳。本专利技术的任务是提供一种新的设计方法，根据机械设备的主参数和所需功率，选定每一种机械设备的基型产品，再求出放大系数，按机械零件是以刚度要求为主还是以强度要求为主，分别乘以放大系数X1和X2，就可完成一种机械设备的设计工作，若一台机械设备单纯从强度考虑，则整台设备都可以用X2放大系数对基型放大设计，若一台设备单纯从刚度考虑，则可以用X1放大系数对基型放大设计，完成所需要设计的机械设备，以实现机械设备由小到大的全部系列化设计。本专利技术的方法是先用一台基型用影像放大到所需要的规格，再用放大系数X1或X2或X1X2结合使用，设计出一台新的机械设备。这种方法首先根据设备使用要求性质用途用主参数功率或规格，求出放大系数X1和X2。用功率时， ;式中X1用于用刚度计算的零件放大系数;X2用于用强度计算的零件放大系数;N′放大后功率;N放大前功率用规格或其他主参数与基型规格或其他主参数之比例系数为影像放大系数X，是单纯简单放大系数不含力学关系。但是可用X求出X1和X2。唯独用X1或X2才能进行机械设备的放大设计。他们之间的关系必须符合下列方程式X1=Xn=N′N…………(1)]]>X2=3Xn=3N′N…………(2)]]>式中X= (放大后尺寸L′或其他主参数)/(放大前尺寸L或其他主参数)n是方指数。应用影像原理放大的物体是面积变化时n＝2;应用影像原理放大的物体是体积变化时n＝3。例如已知吊车规格100吨，要求放大到200吨或175吨的吊车。要求放大到200吨时求放大参数 ，用于有刚度要求的零件放大; ，用于有强度要求的零件放大;式中n是按吊车吊起物体重量与物体放大关系而定，物体外形尺寸L是按x、y、z三座标方向放大，是立方变化，所以n＝3。要求放大到175吨时，求放大系数。X1=(175100)3=1.753=2.31]]>X2=3(175100)3=31.753=1.75]]>已知基型剪板机，能剪切钢板厚10mm，宽1000mm，要求放大到能剪切厚25mm，宽1200mm。求X1、X2，因为被剪切钢板变化，其断面积是按X2变化的所以n＝2X1=A′A=25×120010×100=3=1.73]]>X2=3A′A=325×120010×100=33=1.44]]>式中A′是放大后的剪板机能剪断的钢板断面积;A是放大前的剪板机能剪断的钢板断面积。但是剪机所配备的电机功率必须满足公式(1)和(2)的恒等式要求，X1和X2才能使用。即 用于有钢度要求的零件放大; 用于有强度要求的零件放大。本专利技术的放大设计方法最大的特点是除复合力学规律外，也就是符合那些力学公式外，有不少复杂结构用现代力学无法计算时，可用放大的办法得到解决。基型是成功的，放大后也是成功的，经验证明传统设计无法保证新设计是成功的。可是用放大设计方法能保证设计成功。放大设计另一特点经过放大设计的机械设备，每个部件、每个结构计算结果与基型每个部件、每个结构计算结构对应相等、或对应成比例，变形是在允许范围内，所以放大设计不需要试造，直接投入生产。要求设计者要了解基型的性质、用途，每个设计结构是按强度要求设计的还是按刚度要求设计的，然后才能正确使用X1和X2。举例说明如下1、内燃机的放大设计。已知有一台内燃机基型功率100匹马力，要求放大成150匹马力的内燃机。因为内燃机的设计，主要按强度要求设计的，所以要用强度方面的放大系数X2，主参数是马力。X2=3N′N=3150100=31.5=1.144]]>用1.144乘基型各部件尺寸，即可得到一台新的150匹马力的内燃机。连杆螺钉是关键的受拉受压件。则用 乘各部尺寸。因为受拉件受压件，放大时它的截面积是按X2变化的，所以用X1。以上对放大系数的选择和应用。下面通过例题做详细的介绍。具体应用的方法步骤，以镗床为例。镗床是复杂的机械设备，设计时有强度要求也有刚度要求。通过对镗床的放大可以将本专利技术的方法比较全面的介绍出来已知卧式镗床T619，其主轴规格直径为φ90mm，功率为7.5KW，主电机转速1450rpm，转速图最高转速1250rpm，最低转速8rpm。主要结构有2主轴箱、3立柱、7工作台、8上滑座、9下滑座、10床身、11尾柱，还有液压系统。其中最复杂最关键件是主轴箱。如果能应用影像原理放大设计，设计出新的主轴箱合乎T6113要求的，其余部件，很容易放大。现在要求放大T6113镗床，也就是要求放大成主轴直径φ130的镗床。φ130是规格也是主参数。1、求放大参数X1、X2镗床的主参数是主轴规格直径。基型T619主轴直径φ90mm，要求放大成T6113型卧式镗床，主轴规格φ130mm。因为放大参数是主参数之比X＝130/90＝1.444，然而这个X与X1、X2不同，不能直接应用放大设计，必须转化成X1和X2。代入转换公式X1=N·X2N=X]]>X2=3N·X2N=3X2]]>2、求主电机功率N′应用影像原理的放大关系，是主轴箱主轴及刀具的放大，铣削下来的体积按X3放大，因习惯上铣削深度t′＝t不变，所以铣削体积按X2变化，主电机功率N′＝NX2＝7.5×1.444＝15KW。式中N′是放大后的主电机功率，N是基型功率7.5KW。3、求主轴扭矩已知主轴扭矩M＝124kg-m ∴M′＝MX2＝125×1.4442＝250kg-m4、求放大后主轴箱内转速图，T619转速图最高转速1250rpm，最低转速图转速8rpm，为保持放大后的主轴及齿轮等线速度相等，必须除以放大系数X1，即1250÷X1＝1250÷1.444＝865，因为习惯上取正数8.00rpm8÷X1＝8÷1.444＝5.5取5.00rpm。其余各级转速在5至800范围内等差排列，可以得到完整的转速图。然后再配上15KW870rpm的电动机。主轴箱内进给转速图，随着主传动转速下降而下降不必重新排列。转速图设计完成后，主轴箱内轴、齿轮、轴承、支承壁箱体都用X2放大，有刚度要求的部位及液压系统、钢丝绳、螺钉等属于受拉、压件用X1放大，按x、y、z三座标方向放大，这种影像放大并不是无限制的，放大后有干涉现象，所以需要搞成组设计，从总体布局来看，小规格的为一组，本文档来自技高网...
【技术保护点】
本专利技术提供一种新的设计方法一应用影像原理放大设计，适用于机械产品系列化设计，其特征是要求放大的机械设备主参数、功率或规格与基型功率或规格之比例系数为影像放大系数Ｘ，再用Ｘ求出放大系数Ｘ↓［１］和Ｘ↓［２］，用Ｘ↓［１］和Ｘ↓［２］对基型放大设计就可以设计出一台新的机械设备；应用影像原理放大设计，其特征在于Ｘ、Ｘ↓［１］和Ｘ↓［２］他们之间关系必须符合下列方程式：＊＊＊（１）＊＊＊（２）式中Ｘ＝放大后尺寸Ｌ＇或其他主参数／放大前尺寸Ｌ或其他主参数ｎ是方指数， 被放大的部件按Ｘ↑［２］变化时，ｎ＝２；被放大的部件按Ｘ↑［３］变化时，ｎ＝３；Ｎ＇放大后的功率；Ｎ放大前的功率；基型只有强度要求时，放大设计用Ｘ↓［２］乘基型各部件尺寸，便设计出一台新的机械产品；基型只有刚度要求时，放 大设计用Ｘ↓［１］乘基型各部件尺寸，便设计出一台新的机械产品；基型有强度要求又有刚度要求，放大设计用Ｘ↓［１］和Ｘ↓［２］这样的放大相邻规格是可以的，较远规格会产生干涉，要搞成组设计。将系列化产品划分成两组或三组，一般的设备由小规格到中 规格，由中规格到大规格两组就可以了；例如镗床主轴直径φ７０、φ９０、φ１１０、φ１３０的为１组，φ１６０、φ２００、φ２６０、φ３２０为另一组。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邢万义，
申请(专利权)人：邢万义，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]
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