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，設計工作量較大，其更新設計一直是橋式起重機產品開發的瓶頸之一。本文提出了一種基于SolidWorks二次開發功能的小車架參數——模塊化設計方法。該方法將機械設計方法中的模塊化設計和CAD技術中的參數化設計結合起來，在SolidWorks中建立小車架各組成模塊的模塊庫，并對各模塊的設計參數進行定義，進而通過軟件開發，將模塊組合與參數化設計結合起來，達到進行小車架的變異設計、開發出新產品的目的。

    1 小車架參數——模塊化設計系統的建立

    小車架參數——模塊化設計系統的基本開發研究思路是：首先研究產品功能模塊和結構模塊的劃分方法，在此基礎上結合CAD技術，研究功能模塊的參數化定義方法，實現功能模塊的變異，以支持這個產品的創新設計。為此，本文將小車架參數——模塊化設計系統的開發過程分成兩部分工作進行：即功能模塊建立和參數化基本模塊建立。具體的設計開發過程如圖1所示。

    圖1 設計開發過程圖

    1.1 小車架的模塊劃分

    目前模塊化設計方法主要有結構分析法和功能分析法兩種。前者適用于零部件結構特征相對明顯的產品，而后者適用于零部件功能相對獨立的產品，屬于較高的層次。對于小車架這種功能獨立，本身有層次的產品而言，比較適合采用功能分析法對其進行產品模塊族的劃分以及產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構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接和分離；③模塊與模塊之間的相關盡量的少；④模塊分解的粒度要適中。

    起重機小車架的功能結構如圖2所示。其中梁是小車架中主要的承重件，主要承擔起升機構和運行機構傳遞給小車架的主要載荷；平臺是小車架中的主要支承件，允許設備使用或維護人員在上面走動；底座是指起升機構與運行機構中的電機、減速器、制動器等與小車架的聯接件，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；梯子是允許設備使用或維護人員上下設備的通道；欄桿主要是保證設備使用或維護人員工作的安全性。

    圖2 車架功能結構圖

    基于以上原則本系統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