面向变型的桥式起重机车轮组参数化设计
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上 述 需 求 ，企 业必 须 能 够 实现 产 品的 快 速 响 应设
关联 性参 数 的分析 ，还对 其 他参数 加 以 阐述 。３ ） 如 何 利 用 参数 化 设 计 实 现 产 品 模 块 的变 型 。针 对 变
型 设 计上 述 问题 的研 究 是 很 有 意义 的 。桥 式 起 重
０ 引言
当 前 ，机 械 行 业 以 前 所 未 有 的 速 度 不 断 发
展 ，机 械 产 品 已经 由过 去 的 “ 大 批 量 少 品种 ”、
化 问题 ，研 究 了基 于 多 重选 择 目标 规 划 的 产 品变
型设计 。
在 上 述 研 究 的基 础 上 ，本 文 从 以 下 三 个 角 度
、 １ 违 甸 似
面向变型的桥式起重机车轮组参数化设 计
Ｖａｒ ｉ ａｎｔ ｄｅｓ ｉ ｇｎ － ｏｒ ｉ ｅｎｔ ｅｄ ｐａｒ ａｍ ｅｔ ｒ ｉ ｃ ｄｅｓｉ ｇｎ ｏｆ ｗ ｈｅｅｌ ｓ ｇｒ ｏｕｐｓ ｆ ｏｒ ｔ ｈｅ ｂｒ ｉ ｄｇｅ ｃｒ ａｎｅ
程贤福 ，王
涛 ，兰 光英 ，王浩 伦
ＣＨＥＮＧ Ｘｉ ａ ｎ － ｆ ｕ ， Ｖ Ｖ ＡＮＧ Ｔ ａ Ｏ， Ｌ ＡＮ Ｇｕ ａ ｎ ｇ — ｙ ｉ ｎ ｇ， Ｗ ＡＮＧ Ｈａ ｏ ． １ ｕ ｎ
（ 华东 交通大学 机 电工程学 院，南 昌 ３ ３ ０ ０ １ ３ ）
摘
要 ：针对目前机 械产 品的多样化 、系列化、个性化的特点 以及快速设计研发 的需求 ，变型设计是一 种 能有 效满足上述要 求的现代设计方 法 ，而参数 化设计又是该 方法的关键 。文章通过 阐述 变 型设计 原理和流程 ， 得到 其核心技 术 ：建立主模型 、参数化设 计、建立事物 特征 表数据 库和
１ 变型设计 的原理
通 常 来 说 ，一 般 有 三 种 方 式对 机 械 产 品进 行
设 计 ，它们 分 别 是全 新 设 计 、适 应性 设 计 和 变 型 设 计 。Ｐ ｒ ｅ ｂ ｉ ｌ 等人通 过 对 一些 大 公 司产 品设 计 的分
性 化 生产 的 重 要 手 段 之 一 ，越 来 越 受 到 各 方面 的 关 注 。Ｗｉ ｋ ｅ ｓ 等研 究 了利 用 变 型设 计 实 现 设 计 过程 自动化 的方 法 ；刘 夫云 等 将 参数 化 与 网络 知 识 运 用 于 大 批 量 定制 ，研 究 变 型 设 计 的尺 寸 参 数 约 束 的 建 立 ，尺寸 的传 递 和 尺 寸 的修 改 ；吴 庆 鸣 等 通过 对 复杂 模型 的建 立 与参数 的分 析 ，研 究复
计 及 制造 ，而 变 型 设 计 可 以 在企 业 原 有 产 品基 础
对 产 品进 行 快 速 开 发 设 计 ， 正好 可 以做 到 这 些 。
机 的 车轮 组 是将 运 行 机 构 的 车 轮 、轴 、轴 承 等 与 角 轴 承 箱 装配 在 一 起 成 的 组 件 。对 车 轮 组 设 计 过 程 ，不仅 遵 循 标 准 化 、 系列化 的原 则 ，而 且 还 要 满 足 多性 化 的需 求 。因 此 本 文选 用 桥 式 起 重 机 的 车轮组 作 为研 究对 象 ，研 究变 型设 计的可 行性 。
杂 模 型 的 变 型 设 计 以及 复 杂 模 型 变 型设 计 中 的参
析 ，发现 在 企业产 品生产 中 ，约 有７ ０ ％的产 品是 属 于变型 设计 或者变 型设 计范 畴” 。 产 品变 型 设 计 是 在 维 持 产 品 的基 本 原理 和 总 体 结 构 基 本 不 变 的 条件 下 ，为 满 足 特 定 的功 能 要 求 或 用 户 个 性 化 需 求 ，将 产 品的 一 些 局 部 结构 要
完成变型设计 ，并且给出了参 数化设计 步骤 及方法 。利用这些技术 ，结合Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ Ｗｏ ｒ Ｋ ｓ 中 的ＡＰ Ｉ
接 口技术和 Ｖ Ｂ 程序 语言 ，建立变型设计ＣＡ Ｄ 平台 。并且将 该方法应用于桥式起重机 的车轮组 的设计中 ，Ｊ Ｉ ｌ ｇ Ｗ Ｕ 的完成 了车轮组的设计 ，验证了参数化变 型设 计的可行性 。 关键词 ：变型设计 ；参数化设计 ；车轮组 ；Ｃ ＡＤ 平 台
变 型设 计 是 指 根 据 客 户 需 求 和概 念 ，确 定 定 制 产 品设 计 参 数 信 息 ，通 过修 改 产 品变 型 设 计 主模 型 的 参 数 值 和 尺 寸 关 系 ，生 成 相 似 的 产 品 或 零 部
件 。变 型 设 计 作 为 产 品 大 批量 定 制 和 系 列 化 、个
中 图分类号 ：Ｔ Ｈ １ ２ ２ ；Ｔ Ｐ１ ４ 文献标识码 ：Ｂ 文章编 号 ：１ ０ ０ ９ － ０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ （ 下） － Ｏ ｌ １ ２ －０ ４
Ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ Ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ －０ １ ３ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ９ （ 下） ． ３ ４
分 析变 型设 计 ：１ ） 不仅 分析参 数 和建立 参数 问 的关 系 ，而且 还分析 零 部件及 其之 间 的关 系 。２ ） 除 了对
以 降 低成 本 的 生 产 方 式转 变 为 以大 批 量 的 生 产效 率 生 产 出满 足 客 户 个 性 化 需 求 的 产 品 大 批 量 定 制 ，企 业 不 仅 要 以很 大 的批 量 进 行 生 产 ，而且 还 要根 据客 户各 自要 求 和兴趣 加 以 改变 。为 了满 足
素 、形 式或 尺寸 进 行调 整 、变 更 。针对 产 品的变
数 传递 ；匡兵 等 研 究 零件尺 寸变 型 设计 的基 本原 理 和 方 法 ，得 出 尺寸 公 差 随 其 作 用 尺寸 变化 的规 律 ；徐 新胜 等嘲针对 产 品定制 过程 中客户 需求 多样
关联 性参 数 的分析 ，还对 其 他参数 加 以 阐述 。３ ） 如 何 利 用 参数 化 设 计 实 现 产 品 模 块 的变 型 。针 对 变
型 设 计上 述 问题 的研 究 是 很 有 意义 的 。桥 式 起 重
０ 引言
当 前 ，机 械 行 业 以 前 所 未 有 的 速 度 不 断 发
展 ，机 械 产 品 已经 由过 去 的 “ 大 批 量 少 品种 ”、
化 问题 ，研 究 了基 于 多 重选 择 目标 规 划 的 产 品变
型设计 。
在 上 述 研 究 的基 础 上 ，本 文 从 以 下 三 个 角 度
、 １ 违 甸 似
面向变型的桥式起重机车轮组参数化设 计
Ｖａｒ ｉ ａｎｔ ｄｅｓ ｉ ｇｎ － ｏｒ ｉ ｅｎｔ ｅｄ ｐａｒ ａｍ ｅｔ ｒ ｉ ｃ ｄｅｓｉ ｇｎ ｏｆ ｗ ｈｅｅｌ ｓ ｇｒ ｏｕｐｓ ｆ ｏｒ ｔ ｈｅ ｂｒ ｉ ｄｇｅ ｃｒ ａｎｅ
程贤福 ，王
涛 ，兰 光英 ，王浩 伦
ＣＨＥＮＧ Ｘｉ ａ ｎ － ｆ ｕ ， Ｖ Ｖ ＡＮＧ Ｔ ａ Ｏ， Ｌ ＡＮ Ｇｕ ａ ｎ ｇ — ｙ ｉ ｎ ｇ， Ｗ ＡＮＧ Ｈａ ｏ ． １ ｕ ｎ
（ 华东 交通大学 机 电工程学 院，南 昌 ３ ３ ０ ０ １ ３ ）
摘
要 ：针对目前机 械产 品的多样化 、系列化、个性化的特点 以及快速设计研发 的需求 ，变型设计是一 种 能有 效满足上述要 求的现代设计方 法 ，而参数 化设计又是该 方法的关键 。文章通过 阐述 变 型设计 原理和流程 ， 得到 其核心技 术 ：建立主模型 、参数化设 计、建立事物 特征 表数据 库和
１ 变型设计 的原理
通 常 来 说 ，一 般 有 三 种 方 式对 机 械 产 品进 行
设 计 ，它们 分 别 是全 新 设 计 、适 应性 设 计 和 变 型 设 计 。Ｐ ｒ ｅ ｂ ｉ ｌ 等人通 过 对 一些 大 公 司产 品设 计 的分
性 化 生产 的 重 要 手 段 之 一 ，越 来 越 受 到 各 方面 的 关 注 。Ｗｉ ｋ ｅ ｓ 等研 究 了利 用 变 型设 计 实 现 设 计 过程 自动化 的方 法 ；刘 夫云 等 将 参数 化 与 网络 知 识 运 用 于 大 批 量 定制 ，研 究 变 型 设 计 的尺 寸 参 数 约 束 的 建 立 ，尺寸 的传 递 和 尺 寸 的修 改 ；吴 庆 鸣 等 通过 对 复杂 模型 的建 立 与参数 的分 析 ，研 究复
计 及 制造 ，而 变 型 设 计 可 以 在企 业 原 有 产 品基 础
对 产 品进 行 快 速 开 发 设 计 ， 正好 可 以做 到 这 些 。
机 的 车轮 组 是将 运 行 机 构 的 车 轮 、轴 、轴 承 等 与 角 轴 承 箱 装配 在 一 起 成 的 组 件 。对 车 轮 组 设 计 过 程 ，不仅 遵 循 标 准 化 、 系列化 的原 则 ，而 且 还 要 满 足 多性 化 的需 求 。因 此 本 文选 用 桥 式 起 重 机 的 车轮组 作 为研 究对 象 ，研 究变 型设 计的可 行性 。
杂 模 型 的 变 型 设 计 以及 复 杂 模 型 变 型设 计 中 的参
析 ，发现 在 企业产 品生产 中 ，约 有７ ０ ％的产 品是 属 于变型 设计 或者变 型设 计范 畴” 。 产 品变 型 设 计 是 在 维 持 产 品 的基 本 原理 和 总 体 结 构 基 本 不 变 的 条件 下 ，为 满 足 特 定 的功 能 要 求 或 用 户 个 性 化 需 求 ，将 产 品的 一 些 局 部 结构 要
完成变型设计 ，并且给出了参 数化设计 步骤 及方法 。利用这些技术 ，结合Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ Ｗｏ ｒ Ｋ ｓ 中 的ＡＰ Ｉ
接 口技术和 Ｖ Ｂ 程序 语言 ，建立变型设计ＣＡ Ｄ 平台 。并且将 该方法应用于桥式起重机 的车轮组 的设计中 ，Ｊ Ｉ ｌ ｇ Ｗ Ｕ 的完成 了车轮组的设计 ，验证了参数化变 型设 计的可行性 。 关键词 ：变型设计 ；参数化设计 ；车轮组 ；Ｃ ＡＤ 平 台
变 型设 计 是 指 根 据 客 户 需 求 和概 念 ，确 定 定 制 产 品设 计 参 数 信 息 ，通 过修 改 产 品变 型 设 计 主模 型 的 参 数 值 和 尺 寸 关 系 ，生 成 相 似 的 产 品 或 零 部
件 。变 型 设 计 作 为 产 品 大 批量 定 制 和 系 列 化 、个
中 图分类号 ：Ｔ Ｈ １ ２ ２ ；Ｔ Ｐ１ ４ 文献标识码 ：Ｂ 文章编 号 ：１ ０ ０ ９ － ０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ （ 下） － Ｏ ｌ １ ２ －０ ４
Ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ Ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ －０ １ ３ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ９ （ 下） ． ３ ４
分 析变 型设 计 ：１ ） 不仅 分析参 数 和建立 参数 问 的关 系 ，而且 还分析 零 部件及 其之 间 的关 系 。２ ） 除 了对
以 降 低成 本 的 生 产 方 式转 变 为 以大 批 量 的 生 产效 率 生 产 出满 足 客 户 个 性 化 需 求 的 产 品 大 批 量 定 制 ，企 业 不 仅 要 以很 大 的批 量 进 行 生 产 ，而且 还 要根 据客 户各 自要 求 和兴趣 加 以 改变 。为 了满 足
素 、形 式或 尺寸 进 行调 整 、变 更 。针对 产 品的变
数 传递 ；匡兵 等 研 究 零件尺 寸变 型 设计 的基 本原 理 和 方 法 ，得 出 尺寸 公 差 随 其 作 用 尺寸 变化 的规 律 ；徐 新胜 等嘲针对 产 品定制 过程 中客户 需求 多样