汽车零部件传统设计方法与现代设计方法之比较 联系客服

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如上例即可构造惩罚函数求解x1、x23)机械零件的计算机辅助设计

在主要是人工资料检索、手工计算和绘图的传统设计中,往往需要较多的人力和较长的设计周期.特别是对一些复杂的计算及绘图,只能采取近似计算及作图,影响了设计的质量.计算机辅助设计(CAD)可把人们的经验、智慧和创造力与计算机高速运算的功能有机地结合起来。有利于发挥人和机器的各自特长,大大加速设计进程.借助于CAD系统,我们可以用精确计算代替近似计算,用计算机绘图代替手工绘图,从而使设计理论和结果日趋完善.

四、汽车零部件传统设计方法与现代设计方法的比较

比较项目 设计的系统 设计方法 设计手段 设计传统设计方法 现代设计方法 静态的系统 动态的系统 主要是利用经验 利用科学的方法 手工设计 计算机设计 依据用户对产品提出的功依据环境属性与产品的基本属依据 能、性能、 质量及成本要求来设计 性来设计 设计人员 很少考虑产品的环境属性 要求设计人员在产品构思及设计阶段必须考虑降低能耗、资源重复利用及环保 设计工艺 在制造和使用中很少考虑在产品制造和使用中可拆卸易产品回收、仅优先考虑贵重回收、不产生毒副作用、保证金属材料的回收 产生最少的废弃物 为需求和环境而设计、满足可持续发展的要求 传统意义上的产品 绿色产品 设计目的 设计出的产品 为需求而设计 五、汽车零部件设计方法的展望

由于科学技术的急速发展和市场竞争的日益加剧,以CAD/CAE/CAM为代表的现代汽车零部件的设计方法正逐渐代替手工传统的设计方法,许多汽车零部件的设计软件不断出现,这些大型软件包含的设计内容从零件建模到参数选取,尺寸计算,有限元分析到零件参数优化设计以及模拟仿真,通过建立虚拟样机,缩短开发周期,节省设计成本。

计算机在设计中的应用已从早期的辅助分析计算和辅助绘图,发展到现在的优化设计、并行设计、三维建模、设计过程管理、设计制造

一体化、仿真和虚拟制造等。特别是网络和数据库技术在设计中的应用,加快了设计进程,提高了设计质量,方便了与其他部门或协作企业的信息交换。随着科学技术的不断发展,有限元分析、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计和计算等现代设计技术不断应用到汽车零部件的设计领域中。在今后汽车零部件的设计领域,汽车零部件现代设计方法的地位将会显得越来越重要!

六、现代设计方法在实例中的应用

——变速箱齿轮设计

1)变速箱齿轮的设计准则:

由于汽车变速箱各档齿轮的工作情况是不相同的,所以按齿轮受力、转速、噪声要求等情况,应该将它们分为高档工作区和低档工作区两大类。齿轮的变位系数、压力角、螺旋角、模数和齿顶高系数等都应该按这两个工作区进行不同的选择。

高档工作区:通常是指三、四、五档齿轮,它们在这个区内的工作特点是行车利用率较高,因为它们是汽车的经济性档位。在高档工作区内的齿轮转速都比较高,因此容易产生较大的噪声,特别是增速传动,但是它们的受力却很小,强度应力值都比较低,所以强度裕量较大,即使削弱一些小齿轮的强度,齿轮匹配寿命也在适用的范围内。因此,在高档工作区内齿轮的主要设计要求是降低噪声和保证其传动平稳,而强度只是第二位的因素。

低档工作区:通常是指一、二、倒档齿轮,它们在这个区内的

工作特点是行车利用率低,工作时间短,而且它们的转速比较低,因此由于转速而产生的噪声比较小。但是它们所传递的力矩却比较大,轮齿的应力值比较高。所以低档区齿轮的主要设计要求是提高强度,而降低噪声却是次要的。

在高档工作区,通过选用较小的模数、较小的压力角、较大的螺旋角、较小的正角度变位系数和较大的齿顶高系数。通过控制滑动比的噪声指标和控制摩擦力的噪声指标以及合理选用总重合度系数、合理分配端面重合度和轴向重合度,以满足现代变速箱的设计要求,达到降低噪声、传动平稳的最佳效果。而在低档区工作区,通过选用较大的模数、较大的压力角、较小的螺旋角、较大的正角度变位系数和较小的齿顶高系数,来增大低档齿轮的弯曲强度,以满足汽车变速箱低档齿轮的低速大扭矩的强度要求。以下将具体阐述怎样合理选择这些设计参数。

2)变速箱各档齿轮基本参数的选择

a、合理选用模数

b、合理选用压力角c、合理选用螺旋角

d、合理选用正角度变位e、提高齿顶高系数

3)变速箱齿轮啮合质量指标的控制a、分析齿顶宽

b、 分析最小侧隙