0 引言

    小車架是橋式起重機上的重要組成部分，但由于其通用性不高，設(shè)計工作量較大，其更新設(shè)計一直是橋式起重機產(chǎn)品開發(fā)的瓶頸之一。本文提出了一種基于SolidWorks二次開發(fā)功能的小車架參數(shù)——模塊化設(shè)計方法。該方法將機械設(shè)計方法中的模塊化設(shè)計和CAD技術(shù)中的參數(shù)化設(shè)計結(jié)合起來，在SolidWorks中建立小車架各組成模塊的模塊庫，并對各模塊的設(shè)計參數(shù)進行定義，進而通過軟件開發(fā)，將模塊組合與參數(shù)化設(shè)計結(jié)合起來，達到進行小車架的變異設(shè)計、開發(fā)出新產(chǎn)品的目的。

    1 小車架參數(shù)——模塊化設(shè)計系統(tǒng)的建立

    小車架參數(shù)——模塊化設(shè)計系統(tǒng)的基本開發(fā)研究思路是：首先研究產(chǎn)品功能模塊和結(jié)構(gòu)模塊的劃分方法，在此基礎(chǔ)上結(jié)合CAD技術(shù)，研究功能模塊的參數(shù)化定義方法，實現(xiàn)功能模塊的變異，以支持這個產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計。為此，本文將小車架參數(shù)——模塊化設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā)過程分成兩部分工作進行：即功能模塊建立和參數(shù)化基本模塊建立。具體的設(shè)計開發(fā)過程如圖1所示。

    圖1 設(shè)計開發(fā)過程圖

    1.1 小車架的模塊劃分

    目前模塊化設(shè)計方法主要有結(jié)構(gòu)分析法和功能分析法兩種。前者適用于零部件結(jié)構(gòu)特征相對明顯的產(chǎn)品，而后者適用于零部件功能相對獨立的產(chǎn)品，屬于較高的層次。對于小車架這種功能獨立，本身有層次的產(chǎn)品而言，比較適合采用功能分析法對其進行產(chǎn)品模塊族的劃分以及產(chǎn)品功能模塊模型的建立。通過與用戶的多次交流，確定了小車架的模塊劃分原則是：①保持各個模塊在功能和結(jié)構(gòu)方面有一定的獨立性和完整性；②各個模塊間的接口要素便于聯(lián)接和分離；③模塊與模塊之間的相關(guān)盡量的少；④模塊分解的粒度要適中。

    起重機小車架的功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中梁是小車架中主要的承重件，主要承擔(dān)起升機構(gòu)和運行機構(gòu)傳遞給小車架的主要載荷；平臺是小車架中的主要支承件，允許設(shè)備使用或維護人員在上面走動；底座是指起升機構(gòu)與運行機構(gòu)中的電機、減速器、制動器等與小車架的聯(lián)接件，即電機、減速器、制動器等通過底座固定在小車架的梁或平臺上；梯子是允許設(shè)備使用或維護人員上下設(shè)備的通道；欄桿主要是保證設(shè)備使用或維護人員工作的安全性。

    圖2 車架功能結(jié)構(gòu)圖

    基于以上原則本系統(tǒng)把小車架劃分成了主梁，端梁，平臺，減速機座，卷桶底座，制動器底座，支腿及附屬板等幾個功能模塊其中主梁和端梁作為主要模塊，將決定著小車架的主要形狀和載荷，如圖3所示。

    圖3 小車架的模塊劃分圖