[发明专利]船用吊车的三维设计方法

说明书

技术领域：

本方法涉及船用吊车，更具体涉及吊车的三维设计。

背景技术：

目前船用吊车的设计方法是：在确定主要参数后，编写计算书，然后绘制二维的工程图纸。这种设计方法计算量大，对计算结果须不断验证，因此，设计时间长，并且有出差错的可能性。尤其在设计参数有变化时，就必须重新编写计算书，重新计算结果，再根据计算结果绘制施工图纸。当用户时间要求紧的情况下，可能会影响设备制造的进度。且目前船用吊车设计的图纸均是二维的。

人们自然会想到用计算机三维技术这一工具来进行船用吊车的设计。用计算机设计船用吊车，因设计时涉及大量的计算，所以需要数学软件；因设计时涉及绘制施工图纸，所以需要能建立三维模型的软件；因设计时涉及许多参数，这些参数需用表格形式表示，所以需要表格软件。目前最适合船用吊车的设计这三种软件分别为：用于建立计算书的交互式数学软件MathCAD、用于建立三维模型的Solidworks软件、用于建立与模型尺寸关联表格的Excel软件，问题是这三种软件的数据是互不相容的。即Excel表格不能直接接收数学软件MathCAD的计算结果，MathCAD的计算结果不能直接作为Solidworks三维模型的驱动参数，因此，目前还未出现用该手段来实现船用吊车的三维设计。

发明内容：

本发明提供了一种船用吊车的三维设计方法，该方法是在MathCAD软件中建立船用吊车计算书，在Solidworks软件中建立船用吊车的三维模型，根据用户需求输入船用吊车的参数到计算书，用“VBA”编制的程序把MathCAD计算书计算的结果读取到Excel表格，利用Excel的数据驱动Solidworks软件里的模型，得到与用户需求相适应的船用吊车三维模型。本发明实现了船用吊车设计的自动化，大幅度提高了船用吊车的设计效率。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

首先根据船用吊车的设计规范在MathCAD软件中建立完整计算书，计算书的格式界面显示基本参数，如吊臂长度、起重量、幅度、自重、滑轮直径等，根据用户需求调整基本参数，并输入到计算书中，由MathCAD软件计算得到船用吊车各部件的主要结构尺寸。

用Solidworks软件，按照船用吊车的设计规范，建立整个船用吊车的三维模型。将三维模型中的吊臂1的长度、板厚及截面尺寸设为驱动尺寸，塔身2的高度、板厚及截面直径设为驱动尺寸，基柱3的高度、板厚及截面直径设为驱动尺寸。

在Solidworks软件中嵌入Excel，建立与船用吊车三维模型设计必须的Excel参数表格。在Excel中插入VB控制按钮，打开代码窗口中工具菜单下的引用对话框，选取MathCAD有关的引用。在代码窗口定义MathCAD的类，用GetValue()函数读取MathCAD计算书的船用吊车各部件的主要结构尺寸到VB程序，用VB里的Worksheets(″″).Range(″″)函数把船用吊车各部件的主要结构尺寸写到Excel表格，关闭Excel表格，刷新模型，即可得到与计算书一致的船用吊车三维模型。

本系统采用目前最先进的三维设计软件和工程计算软件为支撑，通过应用程序接口(API)技术，把船用吊车的在不同应用程序里的设计参数、计算书、三维图、二维工程图集成为系统，在设计参数改变后就可驱动与之关联的数据，保证整个系统的设计数据的唯一性，避免一些过程数据因为人为输入造成的错误。

与现有技术相比，本发明的优点在于：只要输入一次船用吊车的相关数据，就能够完成计算书及三维模型，实现了船用吊车设计的自动化，大幅度提高了船用吊车的设计效率。

附图说明：

图1是计算书界面图。

图2是三维模型结构示意图。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明作进一步的说明：

船用吊车的三维设计方法包含下列步骤：

a、根据船用吊车的设计规范在MathCAD软件中建立完整计算书，计算书的格式界面如图1所示，其中主要的基本参数作为输入参数；

b、根据用户具体使用要求，调整计算书中的基本参数，由MathCAD软件计算得到船用吊车各部件主要结构尺寸，满足船用吊车设计规范；

c、按照船用吊车的设计规范，用Solidworks软件，建立整个船用吊车的三维模型，将三维模型中的吊臂1的长度、板厚及截面尺寸，塔身2的高度、板厚及截面直径，及基柱3的高度、板厚及截面直径设为驱动尺寸，驱动尺寸是与三维模型关联的，调整驱动尺寸后，船用吊车的三维模型也相应调整；