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摘要：機械工業化設計制造正向著更高科技含量的智能化發展。機械設計效果的優化和改善，有賴于設計意圖和思路的調整，當前模塊化設計正成為重要且可行的方法。本文將以齒輪減速器為例，首先談一談模塊化設計的原理，并對具體設計進行了分類，經過模塊的重組后探討了模塊化設計的相關步驟，以期為具體的模塊設計提供可行思路。
關鍵詞：機械設計；模塊化設計；齒輪減速器
多年來，機械行業眾多產品的工業化設計制造過程，正持續朝自動化、智能化發展，其中的科技含量比重激增。為了提升機械設計的效率，模塊化設計思路得到設計者的肯定和推崇。模塊化設計思想在機械設計中通常會結合CAD、成組、柔性加工等先進技術，主動改造某項產品中功能相近的單元，使之成為性能差異明顯且轉換有序的模塊，并將彼此分離的模塊重組即得到不同規格產品。利用模塊化設計方法指導設計的機械產品，不僅可獲得極高精度，而且產品可發揮高強穩定性，同時在結構上更顯精致簡單，相對而言造價成本要低很多，產業化評價較高。本文將以齒輪減速器的模塊化設計為例，談一談具體的設計思路。
1齒輪減速器模塊化設計的原理
齒輪減速器，銜接機械的動力傳輸與動作執行模塊，具有獨立性，可顯著控制轉速并提升轉矩。產品設計主要是明確性能參數，分別對其傳動零部件、軸承體系等零部件展開設計。采用模塊化設計的思想來組織齒輪減速器的設計，可有效對減速器不同參數的零件或組件功能評析劃分后設計出一系列功能模塊，并合理選擇關聯或非關聯零部件組成新的減速器，以不斷迎合市場需求，填補市場空白。
2齒輪減速器模塊化設計分類
按照傳統的設計思路，模塊化設計基本按橫系、縱列、跨系列和全系列4項分類來確定設計，齒輪減速器的模塊化設計同樣可以如此分類。橫系列模塊化設計，即以確定規格的減速器為基礎，實施功能增減或變更，實現新產品設計研發。新舊產品之間的主參基本不變，但功能結構方面多有差異。縱系列模塊化設計，將目光瞄準定位在類型上相近或相同，但規格尺寸差距較大產品群，由于產品參數難以統一，則對應的零部組件規格與結構模式也不會保持同步。雖然新的模塊在重組設計后可增加強度或剛度，但結構過于繁瑣龐大且材料浪費嚴重。通常應考慮執行分段通用式方法來設計關聯于動力主參數的模塊，考慮執行通用模塊設計無關于動力主參數的模塊?？缦盗心K化設計，是從橫向模塊設計向縱向模塊設計的過渡與銜接，往往將2種設計方法與思路融合起來，兼具兩方特點，在設計中更具特色。全系列模塊設計，是在跨系列模塊化設計基礎上展開的面向全系列范疇的模塊化設計，可有效提增模塊設計需求量。
3齒輪減速器模塊的科學劃分
如何來確保劃分模塊的科學合理性，是產品的模塊化設計中必然要考慮的，而劃分的執行效果也將左右模塊化產品設計的成效。通常，模塊若劃分量少，則高通用性將確保加工批量增大，進而實現降本目的；模塊若劃分量多，則增加了功能可選性，提升了系統柔性。要確定和衡量模塊劃分的科學性，首先應該加強對功能層面的分析。主動梳理產品的整體功能，并將功能展開進一步實現分功能，進而可細化功能以促成生產模塊的定型。生產模塊在適宜的生產環境中，接受不同條件的約束和作用機制后，進一步形成典型的加工模塊，對應模塊是具備良性的基本功能的，意味著模塊可以是單獨或組合式的零部件及組件。為了能夠突破性提升模塊化設計的效率，分級模塊思想的提出更加重視標準方案的研究和制定，通過模塊的級別設定，讓下一級模塊可自由組合得到上一級模塊，增加了模塊重組的靈活性和機動性，成為模塊化設計的更好解決方案。
4齒輪減速器的模塊化設計步驟
減速器模塊化設計開展前要有必要的市場調研計劃和結論，有效掌握市場需求來規劃模塊化設計的具體策略。（1）以設備主參來確定系列型譜。模塊化設計的首要動作就是及時查找減速器的主要參數，合理判定系列型譜。（2）有序完成模塊化技術設計。其中的設計步驟涉及基于功能分析的基本設計來確定功能模塊，進一步確定結構規格材料屬性，從而促成生產模塊判定及成型，保障變型產品設計過程的完整性。（3）全系列模塊設計。通過全系列模塊設計，減速器產品主尺寸及系統參數指標將得到確定，借助參數指標去適當調整并完成標準化處理，可有效激增模塊化程度優勢。通過設計可知，模塊化設計中的減速器主要零部件可實現較高通用化程度，達到降本效果而便于管理。
5結束語
機械設計中的模塊化設計思路具有其顯著優勢，未來要加強在模塊化設計各環節流程中的技術研究，不斷優化技術手段，創新技術理念，以實現設計效益的大提升，達到降本提質的設計目標。
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作者:張鴻萍 單位:云南技師學院智能制造系
