第19讲 相似性设计

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1、相似性设计一.相似性设计概述相似理论在产品系列设计中的应用；系列产品：具有相同功能，相同结构方案，相同或相似的加工工艺，各产品相应的尺寸参数及性能指标具有一定级差的产品。1.相似设计步骤基型选定方案设计决定参数系列产品设计相似原理2.相似设计的分类几何相似的产品设计在空间所有三个方向都按长度的相同公比来确定。几何半相似的产品设计在空间三个方向的尺寸公比可能不相同。按照工艺，使用要求等具体情况来确定各参数的比例关系。3.几何相似的产品系列设计系列产品的应力，速度，扭转角相同；具有相同的材料；具有相同的使用条件；长度公比为1.25。假定例

2、1组合机床系列设计时，若取主轴前轴承颈D的尺寸公比，则由前述可知，功率公比为，扭矩公比为主轴直径D/mm253240506380100125160200功率N/kW0.631.01.62.54.06.310162540扭矩M/kgf.m1.63.26.312.52550100200400800例2设计如图所示结构的继电器片簧系列，要求在之间共有16种型号。尺寸公比：弯曲刚度系数公比：质量公比：频率公比：基型选择扩大型系列产品参数尺寸参数：，，･･･质量参数：，，･･･刚度参数：，，･･･频率参数：，，･･･缩小型系列产品参数尺寸参数：，，･

3、･･质量参数：，，･･･刚度参数：，，･･･频率参数：，，･･･4.几何半相似的产品系列设计例3已有的工作台宽B=380mm的双柱式坐标镗床的横梁-立柱-床身系统的刚度能满足要求，现确定工作台宽400，700，840，1000mm的横梁-立柱-床身系统的断面尺寸及其尺寸相似常数。1）横梁-立柱框架断面尺寸及其相似常数的确定相似指标上式中常数：B/mm380400700840100011.051.842.22.63G/N18223310012011.22.45.56.7ΔL/μm222341111.51.511.22.43.64.5根据已知的

4、镗床参数，可得下表：从上表可知：结论：已知参数公比各不同时，不能采用几何相似设计法2）床身断面尺寸及其相似常数的确定床身高度不变由上表可得：因此：床身变大承载变小