Page 79 - 机械技术运用及理论研究

第二章 机械设计要点及技术应用研究 67

一个零部件进行设计，而是应该立足于全局机械产品整体使用功能的优化设计。
针对机械产品的设计与创新活动，我们应该对设计图纸进行创新性思考，尽可能
采用新技术来开展机械制造的活动。同时，工作人员还应该重视机械产品的理论
性研究，在基础理论的指导下，提高机械设计制造中的技能水平。在概念设计的

过程中，设计人员应该从工业设计的角度出发，使用三维技术对零部件参数进行
多次调整，从而找到最佳的设计方案。从结构分析的角度入手，设计人员应该从
新型的建模技术中找到动态仿真中的关键细节特点，对传统机械设计中不足的部
分进行针对性的改进。使用新技术和新材料，对机械零件的安装与调配方法进行

改进。
（三）产品的变型设计
按照模块化产品在产品系列中的分布规律和覆盖形式，可以把产品变型设计
为横系列变型设计，纵系列变型设计和跨系列变型设计。横系列变型设计是指在

同一规格的基础上，通过变更、增加或减少某些特定模块而形成变型产品，其特
点是不改变基型产品的主要参数，只在产品的功能、结构、布局、控制系统或操
纵方式等方面进行调整；横系列变型设计是产品变型设计中最易实现的一种；纵
系列变型设计是在同一类型中对不同规格的基型产品进行模块化设计。规格不同

主要体现为工程约束，使用性能不同，从而导致结构或尺寸的不同。在横系列变
型设计的基础上兼顾纵系列变型设计或在纵系列变型设计的基础上兼顾横系列变
型设计，形成既有横系列又有纵系列的变型设计，称为跨系列变型设计。产品变
型设计采用自顶向下和自底向上相结合的产品设计方法。产品变型设计过程中存

在以下三种操作。第一，搭配。某个最终产品可由不同的可搭配模块搭配而成，
通过与父构件相配的接口，执行特定的功能的特定模块搭配到父件上。第二，互
换。主要执行功能相同而性能不同引起的模块更换。第三，参数化变型。依据客
户需求，在零部件库中不能通过检索到的零部件实例搭配、互换来满足功能要求，

则需要根据构件的事物属性、工程约束进行三维参数化变型，得到符合功能要求
的零部件实例。
（四）机械产品三维变型设计的应用
机械产品三维变型设计需要结合企业的具体情况以及市场上的多元化需求，

将桥式和门式的起重机桥架、堆垛机金属结构作为产品的研究对象，设计开发起
重设备金属结构的变型设计系统。利用基于产品特征的四个层次的产品变形设计