第四章 优化设计 30

4.1  引言 30

4.2  箱体优化 30

4.3  联轴器优化 33

4.4  测量装置的优化 35

第五章 成本分析 39

5.1  引言 39

5.2  成本分析的意义 39

5.3  成本分析的过程 39

5.3.1 轴瓦 39

5.3.2 齿轮 41

5.3.3 油箱 42

5.4  小结 43

第六章 总结与展望 44

致 谢 45

参考文献 46 

第一章 绪论

1.1 背景

在大学实验室中的设备大量实验设备闲置的现象，这是一种资源的浪费。这些设备看似没什么大的用处，其实还有很大的利用价值。可以将这些设备作为学生展开逆向工程训练的素材，不但可以节约资源，达到资源的循环利用，还可以锻炼学生的工程素养与创新能力。本课题中，通过对滑动轴承实验台进行逆向工程，对实体进行重新建模，展开成本分析与优化设计，可以减少现实中生产环节的开支。

1.2 逆向工程概述

1.2.1 逆向工程的简单定义

逆向工程是基于实体模型、软件（图片、程序、技术文件等）或影像（图片、照片等）获得造型数据，提取模型参数，应用现代设计理论方法、生产工程学、材料学和有关专业知识进行系统深入地分析和研究，以现代设计理论、方法和技术为基础，运用各种专业人员的工程设计经验。知识和创造性思维，对已有的产品进行剖析、深化和再创造，探索、掌握其关键技术、进而开发出同类的先进产品，并通过模型重建来吸收和消化先进的设计思想、制造理念及产品制造过程中的管理方法。

1.2.2 逆向工程的用途

逆向工程也称作反求工程，它的意义不但在于消化吸收并改进国内外的先进技术，而且体现在反求的过程中接纳先进的设计思想和制造理念，进而实现理论和思想上的创新，这对于我们国家的工业等方面的发展具有更为重要的意义。

在机械工程领域，逆向工程主要针对实物反求，是相对于传统的正向设计过程而言的。正向设计过程是在市场调研的基础上，根据需求进行构思设计，得到图纸或CAD模型，经检验满足要求后，制造出实现功能要求的产品。

而逆向工程是从实物模型开始入手，通过各种测量手段获的实物的数字化信息，利用曲面重构技术重构它的CAD模型，再经过分析优化后，利用先进设备加工制造出产品。

运用逆向工程技术能在很短的时间内复制实物样件，从而可以缩短产品的开发周期，提高生产效率、经济效益、和产品质量。随着测量技术的发展，逆向工程技术在航空、航天、造船、汽车、家电、医疗器械、玩具等制造业中显得日益重要。

1.2.3 逆向工程的特点

（1）产品设计周期短

（2）产品设计更成熟可靠

（3）产品设计成本更低

（4）产品的传承性更好

1.2.4 国内外研究特点

1.3   优化设计概述

1.3.1 定义

选定在设计时力图改善的一个或几个量作为目标函数，在一定约束条件下，以数学方法和电子计算机为工具，不断调整设计参量，最后使目标获得最佳的设计。