功能分析方法应用案例:
1废水泵的设计
河道污染已成为严重的公害,因此有必要将工厂、家庭的废水引到水池,再由废水泵送给净化装置。根据市场需求,下列为废水泵的工作范围:
流量:10~70L/s
压力升高:0.5~0.25Mpa 市场需求:600台/年
另外:防止堵塞、可靠性高、噪音小、避免气味扩散。
2、激光分层实造设备的功能分析
如右图所示是激光分层实造设备的原理图,采用激光束聚焦的能量气化切痕以得到一定精度轮廓的纸型,并用压辊加热逐层粘合各层纸。具体工艺如下:采用薄片材料,如纸、塑料薄膜等片材料事先涂覆上一层热熔胶,加工时,热压辊热压片材,使之与下面已成形的工件粘接;用CO2热光器在刚粘接的新层上切割出零件截面轮廓和工件外框,并在截面轮廓与外框之间多余的区域内切割出上下对齐的网格;激光切割完成后,工作台带动已成形的工件下降,与带状片材(料带)分离。
利用系统功能分析法对上述激光分层实造设备进行功能分析。
最优化设计应用案例:
1、
具有悬挂汽车的双桥转向机构的最优化设计
2、 内燃机连杆结构的最优化设计
3、 凸轮机构的最优化设计
4、 汽车变速器的最优化设计
5.题目
对一对单级圆柱齿轮减速器,以体积最小为目标进行优化设计。
已知条件:输入功率P=58Kw,输入转速n1=1000r/min,齿数比u=5,齿轮的许用应力[δ]F=550Mpa,许用弯曲应力[δ]F=400Mpa。
6. 题目
如图所示为由两个钢管组成的人字架,其顶点受外力2F=3*105N。已知人字架跨度2B=152cm,钢管壁厚T=0.25cm,钢管材料弹性模量E=2.1*105MPa,材料密度ρ=7.8*103kg/m,许用压应力δy=420Mpa。求钢管压应力δ不超过许用压应力δy
和失稳临界应力δc的条件下,人字架的高h和钢管平均直径D使钢管总质量m为最小。
7、题目
圆柱齿轮传递的可靠性优化设计
已知按可靠性优化设计方法设计一纺织机械用减速器,要求传递的功率P=11Kw,高速轴转速n1=200r/min,传动比iu=5,翟和平稳,三班制工作,使用5年,设备利用率为90%,要求可靠度R=0.999。 要求:用可靠性设计完成圆柱齿轮的可靠性设计;求解在满足一定可靠度要求下齿轮结构的最优解,即满足可靠性要求的前提下齿轮耗费物料最少。