拜寧剛 趙海濤 高紅麗

南方中金環(huán)境股份有限公司 浙江杭州 311107

自20世紀(jì)60年代以來，一些新的技術(shù)和方法已經(jīng)應(yīng)用于設(shè)計領(lǐng)域，這是現(xiàn)代設(shè)計方法?，F(xiàn)代設(shè)計方法的研究對象主要針對特定 領(lǐng)域的研究方法，主要研究，分析和概括現(xiàn)有方法，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探索和創(chuàng)造，并接受新的設(shè)計方法。仿真技術(shù)，有限元方法，計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD），設(shè)計優(yōu)化，可靠性研究，動態(tài)設(shè)計，模塊化設(shè)計，成本開發(fā)，建模等所有這些都指現(xiàn)代設(shè)計方法。在設(shè)計泵時，常用的計算流體動力學(xué)（CFD）方法和相關(guān)的計算機(jī)測試方法也是現(xiàn)代設(shè)計方法的關(guān)鍵。

1 現(xiàn)代設(shè)計方法的優(yōu)勢

汽車制造與生產(chǎn)是我國市場經(jīng)濟(jì)中的重要組成部分，已經(jīng)具有了幾十年的發(fā)展過程。傳統(tǒng)的汽車設(shè)計方法主要是利用力學(xué)、數(shù)學(xué)以及機(jī)械設(shè)計等理論知識，在分析總結(jié)過往實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上綜合形成的，在汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面具有實用性，但是創(chuàng)新性不足。因此，對比傳統(tǒng)的汽車設(shè)計方法，現(xiàn)代設(shè)計方法更突出了產(chǎn)品的綜合性能與創(chuàng)新性，在實現(xiàn)汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計的同時更能滿足現(xiàn)代社會對于汽車設(shè)計的多種性能要求。同時，現(xiàn)代設(shè)計方法融入了計算機(jī)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，不僅能夠提高汽車設(shè)計工作的效率，減少人力物力的耗費(fèi)，更能夠增強(qiáng)汽車設(shè)計的精確度與設(shè)計質(zhì)量。通過構(gòu)建出三維網(wǎng)絡(luò)模型，可以較為系統(tǒng)的分析出該設(shè)計模式下的汽車產(chǎn)品的各項性能指標(biāo)，從而綜合評估其安全性和舒適度。另外，需要指出的是，現(xiàn)代設(shè)計方法更加注重汽車信號以及行車預(yù)測的分析。

2 現(xiàn)代設(shè)計方法的特征

①系統(tǒng)性強(qiáng)?，F(xiàn)代設(shè)計方法注重用系統(tǒng)性的解決方法來應(yīng)對系統(tǒng)性的工程問題。在設(shè)計的時候充分考慮工程各個部分之間的關(guān)聯(lián)性，并在這基礎(chǔ)上做到最優(yōu)化設(shè)計。②創(chuàng)造性強(qiáng)。由于現(xiàn)代設(shè)計方法在具體過程中的運(yùn)用是相互交叉進(jìn)行的，有利于不同設(shè)計方法之間相互學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短，創(chuàng)造出新的可能。③適應(yīng)性強(qiáng)?，F(xiàn)代設(shè)計方法在實際運(yùn)用的過程中需要對社會諸因素進(jìn)行綜合的考量，從最初的概念先行到后期的報廢回收，都需要以社會的實際需求為指導(dǎo)原則，以保證設(shè)計出的產(chǎn)品符合市場的需要，滿足社會的要求。④優(yōu)化性高?，F(xiàn)代設(shè)計方法注重集合解決，在進(jìn)行相關(guān)工作時，須綜合如技術(shù)、環(huán)境、技藝和性能等諸因素的影響，在此基礎(chǔ)上充分運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計方法的知識，以高科技手段尋求設(shè)計的最佳方案，以便做好初始的設(shè)計工作并提高工作效益[1]。

3 結(jié)合現(xiàn)代設(shè)計法實現(xiàn)優(yōu)化水泵設(shè)計策略

3.1 優(yōu)化參數(shù)

泵設(shè)計參數(shù)的選擇至關(guān)重要，參數(shù)的選擇是泵設(shè)計的基礎(chǔ)。一些設(shè)計師在設(shè)計時經(jīng)?？紤]泵的整體安全性。 這種設(shè)計理念基本上符合系統(tǒng)設(shè)計要求，但設(shè)計理念也有助于泵流量和過度工程，泵設(shè)計。 適當(dāng)?shù)脑O(shè)計標(biāo)準(zhǔn)超出了要求的保證金。 在泵運(yùn)行期間，由于間隙的磨損，動態(tài)和靜態(tài)配合趨于增加，這會影響流動并顯著降低泵效率。 一般來說，由于采用了現(xiàn)代設(shè)計方法，采用計算機(jī)輔助設(shè)計和優(yōu)化設(shè)計方法，優(yōu)化泵設(shè)計參數(shù)的實際值非常突出，可以保證泵的總流量大于等于 至10%，儲備量小于或等于20%確保泵處于良好的工作狀態(tài)并保持高效率。

3.2 造型設(shè)計

現(xiàn)代社會對泵送產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和舒適度提出了更高的要求，為了滿足需求，設(shè)計技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)在市場上。該技術(shù)完全結(jié)合了工程技術(shù)和美學(xué)藝術(shù)，因此在設(shè)計泵送產(chǎn)品時，不僅要注重設(shè)計產(chǎn)品的美學(xué)外觀，還要以其高性能，優(yōu)良的結(jié)構(gòu)和舒適性作為產(chǎn)品設(shè)計的起點(diǎn)。為了保護(hù)產(chǎn)品的實用性，效率和美觀性。

3.3 水泵的可靠性設(shè)計

產(chǎn)品的可靠性是指產(chǎn)品在預(yù)定的使用壽命或者使用期限內(nèi)，可以正常地完成其工作的能力，產(chǎn)品的可靠性是在其一開始在設(shè)計階段就應(yīng)準(zhǔn)備好的工作，若該步?jīng)]有完成好，后續(xù)是很難進(jìn)行彌補(bǔ)修繕的。任何一種產(chǎn)品的可靠性都是在設(shè)計時就應(yīng)考慮的非常關(guān)鍵的一部分，尤其是對于水泵這一產(chǎn)品，對于水泵的可靠性的設(shè)計，我們須從最開始的源頭開始考量[2]。從選材到參數(shù)制定，再到模型制造，整個過程中都需要時刻關(guān)注設(shè)計的可靠性，而且要和實際相聯(lián)系，面向社會，保證設(shè)計參數(shù)的高實用性。直至目前為止，可靠性設(shè)計在我國水泵的研究中還處于比較低的水平，相信隨著市場的推動，可靠性設(shè)計在水泵設(shè)計中的應(yīng)用量會逐步提高。

3.4 局部損失控制策略

泵的液壓的局部損失主要發(fā)生在流動通道明顯擴(kuò)大，緊固，轉(zhuǎn)動并且流動通道和流體流動反向的位置。流體流動容易在上述位置產(chǎn)生渦流，并且旋轉(zhuǎn)流體產(chǎn)生摩擦和沖擊，這反過來消耗一些動能，這導(dǎo)致液壓動力的損失。在設(shè)計泵時，應(yīng)從幾個方面入手，從而減少泵液壓系統(tǒng)的局部損失：首先，要注意適用性。在葉輪葉片的實際構(gòu)造中，葉片的葉片不會太厚。開發(fā)人員充分考慮了泵的穩(wěn)定性，安全性和效率。經(jīng)過科學(xué)的計算和分析，盡可能地控制葉片的厚度，從而減少泵的局部液壓阻塞問題;第二個是選擇。有目的地選擇葉輪葉片和葉片的進(jìn)出角度。特別是在過渡區(qū)，在葉輪的入口和出口處容易發(fā)生液壓損失，應(yīng)注意設(shè)計的效率和專業(yè)性，以避免液壓損失并影響后續(xù)操作的效率。同時，入口側(cè)必須適當(dāng)?shù)匮由斓轿肟冢栽黾尤~片的重疊程度，從而有效地減少流動通道的擴(kuò)散并避免液壓動力的局部損失;第三是突出創(chuàng)新[3]。在局部水力損失控制方面，還必須采用適當(dāng)?shù)膭?chuàng)新設(shè)計策略,如果環(huán)形槽是在密封環(huán)，所述導(dǎo)向葉片的襯套，套筒等。D.打開時，水泵內(nèi)部凹槽可使得水從高壓到低壓，起到實際的作用節(jié)流和減小液壓馬力流動調(diào)節(jié)水壓。

4 結(jié)語

現(xiàn)代設(shè)計方法主要基于思維科學(xué)和設(shè)計理論系統(tǒng)，其采取的手段主要是方法論，并且該方法充分結(jié)合了以計算機(jī)為代表的各種工具、不同技術(shù)以及各類程序。