產品系統(tǒng)化設計理論在空調壓縮機設計中的應用.pdf

1、機械產品在國內外市場中競爭力的強弱，在很大程度上取決于產品的質量，而且隨著現(xiàn)代科學技術的快速發(fā)展與市場競爭的日益激烈，產品的技術含量和復雜程度正在不斷增加。在知識經濟時代的今天，本文所述的是包括：知識K(Knowledge)、質量Q(Quality)、價格C(Cost)、研發(fā)生產周期T(Time)、工作環(huán)境E(Environment)和售后服務S(Service)等用戶對產品的各種要求的廣義質量。而產品的廣義質量在很大程度上取決于產品的

2、研究與開發(fā)，最重要的就是產品的設計，產品的設計質量可賦予某種產品“先天性優(yōu)劣”這種至關重要的本質特性。因此對絕大多數(shù)的產品來說，產品的設計工作在保證產品質量的過程中起著頭等重要的作用。為搞好產品設計，近百年來國內外科技工作者進行了大量的研究，提出了數(shù)十種設計理論與方法，但這些方法只能在一定范圍內適用于特定產品或是產品開發(fā)的某些階段，還沒有一種可以很好地覆蓋整個產品開發(fā)周期的設計理論與方法，因此，設計理論與方法仍存在很多不足和需要繼續(xù)研究

3、的問題。同時，面對紛繁復雜的設計理論與方法，如何在產品設計過程中加以有效的選擇和運用，實現(xiàn)不同設計方法的有機組合和最佳匹配，也一直是設計理論與方法研究的熱點和難點問題。本文對以下問題進行了研究：
　　 ⑴在已有理論的基礎上，將產品設計分為四個階段，即調研階段(the stage ofresearch)、規(guī)劃階段(the stage of planning)、實施階段(the stage of implementation)和檢驗

4、階段(the stage of test)。①產品的調研階段，主要完成產品市場情況調研和技術進步分析預測；②產品設計規(guī)劃階段，采用8D產品總體規(guī)劃理論完成產品設計的全程規(guī)劃；③產品設計實施階段，采用以非線性動力學理論與方法、智能控制理論與技術和計算機技術為基礎的，以“功能優(yōu)化設計、動態(tài)優(yōu)化設計、智能優(yōu)化設計和可視優(yōu)化設計”為核心的，以提高產品廣義質量和綜合性能為目標的、能夠克服單一設計法局限性的、面向現(xiàn)代機械產品廣義質量和綜合性能的高層

5、次的“l(fā)+3+X”綜合設計法，來完成對產品的詳細設計；④產品設計檢驗階段，采用3A質量檢驗與評估模型來完成對產品的評估和檢驗；從而構成了一個完整的設計系統(tǒng)。
　　 ⑵將現(xiàn)代機械產品系統(tǒng)化設計理論與方法，應用于某型號空調用滾動轉子式壓縮機的設計中。本課題的研究除得到了國家自然科學基金重點項目(50535010)、還得到沈陽華潤三洋壓縮機有限公司的支持，應用方面的研究分以下五個方面展開：①某型號空調用滾動轉子式壓縮機的設計調研階段。

6、從用戶需求調研、產品環(huán)境調研和風險調研三方面對空調壓縮機行業(yè)進行了設計調研，并最終確立了研發(fā)方向；②某型號空調用滾動轉子式壓縮機的設計規(guī)劃階段。按照8D設計規(guī)劃理論，從制定設計目標、明確設計思想、考慮設計環(huán)境、規(guī)劃設計過程、選用設計方法，制定設計內容、規(guī)劃質量評價與檢驗和編制設計規(guī)劃書8個方面進行全程規(guī)劃；③某型號空調用滾動轉子式壓縮機的設計實施階段。采用“1+3+X”綜合設計法，對某型號空調用滾動轉子式壓縮機進行功能優(yōu)化設計，建立了壓

7、縮機的功能結構，和功能實現(xiàn)策略，以此為基礎完成了壓縮機的方案設計；對某型號空調用滾動轉子式壓縮機進行了部分內容的動態(tài)優(yōu)化設計，考慮壓縮機的具體工作情況，并主要針對壓縮機的振動和噪聲方面進行了噪聲源定位實驗、模態(tài)振型實驗的測試，對消聲器的原理進行了研究，并對壓縮機零部件進行了動力學分析和校核分析；對某型號空調用滾動轉子式壓縮機進行部分內容的智能優(yōu)化設計，分析了壓縮機電機的控制系統(tǒng)的結構和控制系統(tǒng)流程。對某型號空調用滾動轉子式壓縮機進行了部