كسر أصعب العقبات: نقاط المعرفة المفقودة بشكل شائع في التصميم الميكانيكي

مقدمة:
في المقالات السابقة، شارك فريق Anebon لدينا المعرفة الأساسية بالتصميم الميكانيكي معك. اليوم سوف نتعلم المزيد من المفاهيم الصعبة في التصميم الميكانيكي.

ما هي العوائق الرئيسية أمام مبادئ التصميم الميكانيكي؟

تعقيد التصميم:

عادةً ما تكون التصميمات الميكانيكية معقدة، وتتطلب من المهندسين الجمع بين أنظمة ومكونات ووظائف متنوعة.

على سبيل المثال، يعد تصميم علبة التروس التي تنقل الطاقة بشكل فعال دون المساس بأشياء أخرى مثل الحجم والوزن بالإضافة إلى الضوضاء تحديًا.

اختيار المواد:

يعد اختيار المواد المناسبة لتصميمك أمرًا ضروريًا، نظرًا لأنها تؤثر على عوامل مثل المتانة والقوة والتكلفة.

على سبيل المثال، اختيار المادة المناسبة لمكون عالي الضغط في محرك الطائرة ليس بالأمر السهل بسبب ضرورة تخفيف الوزن مع الحفاظ على القدرة على تحمل درجات الحرارة القصوى.

قيود:

يتعين على المهندسين العمل ضمن قيود مثل الوقت والميزانية والموارد المتاحة. وهذا يمكن أن يحد من التصاميم ويستلزم استخدام المقايضات الحكيمة.

على سبيل المثال، قد يؤدي تصميم نظام تدفئة فعال وفعال من حيث التكلفة للمنزل مع الالتزام بمتطلبات كفاءة الطاقة إلى ظهور مشكلات.

القيود في التصنيع

يجب على المصممين أن يأخذوا في الاعتبار القيود المفروضة عليهم في أساليب وتقنيات التصنيع عند تصميم التصميمات الميكانيكية. قد يكون من الصعب تحقيق التوازن بين هدف التصميم وقدرات المعدات والعمليات.

على سبيل المثال، تصميم مكون معقد الشكل لا يمكن إنتاجه إلا من خلال آلات باهظة الثمن أو تقنيات التصنيع المضافة.

المتطلبات الوظيفية:

قد يكون من الصعب تلبية جميع متطلبات التصميم، بما في ذلك السلامة والأداء أو موثوقية التصميم.

على سبيل المثال، قد يمثل تصميم نظام الفرامل الذي يوفر قوة إيقاف دقيقة، مع ضمان سلامة المستخدمين أيضًا تحديًا.

تحسين التصميم:

إن العثور على أفضل حل للتصميم يوازن بين العديد من الأهداف المختلفة، بما في ذلك الوزن أو التكلفة أو الكفاءة، ليس بالأمر السهل.

على سبيل المثال، تحسين تصميم أجنحة الطائرة لتقليل السحب والوزن، دون الإضرار بالسلامة الهيكلية، يتطلب تحليلات متطورة وتقنيات تصميم متكررة.

الاندماج في النظام:

قد يكون دمج المكونات والأنظمة الفرعية المختلفة في تصميم موحد مشكلة كبيرة.

على سبيل المثال، تصميم نظام تعليق السيارة الذي ينظم حركة العديد من المكونات، في حين أن عوامل الوزن مثل الراحة والاستقرار والقدرة على التحمل يمكن أن تشكل صعوبات.

تكرار التصميم:

تتضمن عمليات التصميم عادةً مراجعات وتكرارات متعددة لتحسين الفكرة الأولية وتحسينها. يمثل إجراء تغييرات التصميم بكفاءة وفعالية تحديًا سواء من حيث الوقت المطلوب أو الأموال المتاحة.

على سبيل المثال، تحسين تصميم أحد العناصر الاستهلاكية من خلال سلسلة من التكرارات التي تعمل على تحسين بيئة العمل والجماليات للمستخدم.

اعتبارات تتعلق بالبيئة:

أصبح دمج الاستدامة في التصميم وتقليل التأثير البيئي للمبنى أكثر أهمية. قد يكون من الصعب تحقيق التوازن بين الجوانب الوظيفية وعوامل مثل القدرة على إعادة التدوير وكفاءة الطاقة والانبعاثات. على سبيل المثال، تصميم محرك فعال يقلل من انبعاثات الغازات الدفيئة، ولكن دون المساس بالأداء.

تصميم قابلية التصنيع والتجميع

يمكن أن تكون القدرة على ضمان تصنيع التصميم وتجميعه ضمن قيود الوقت والتكلفة مشكلة.

على سبيل المثال، سيؤدي تبسيط تجميع منتج معقد إلى تقليل تكاليف العمالة والتصنيع، مع ضمان معايير الجودة.

1. الفشل هو نتيجة للمكونات الميكانيكية المكسورة بشكل عام، والتشوه المتبقي الشديد، والأضرار التي لحقت بسطح المكونات (تآكل التآكل، وتعب التلامس والتآكل) الفشل بسبب البلى في بيئة العمل العادية.

2. يجب أن تستوفي مكونات التصميم متطلبات لضمان عدم تعطلها خلال الإطار الزمني لعمرها المحدد مسبقًا (القوة أو الصلابة، وطول العمر) ومتطلبات العملية الهيكلية، والمتطلبات الاقتصادية، ومتطلبات الوزن المنخفض، ومتطلبات الموثوقية.

3. معايير التصميم للمكونات بما في ذلك معايير القوة والصلابة ومتطلبات الحياة وكذلك معايير استقرار الاهتزاز ومعايير الموثوقية.

4. طرق تصميم الأجزاء: التصميم النظري والتصميم التجريبي وتصميم الاختبار النموذجي.

5. تستخدم بشكل شائع للمكونات الميكانيكية المواد المعدنية، المواد الخزفية، مادة البوليمر وكذلك المواد المركبة.

6. يمكن تقسيم قوة الأجزاء إلى قوة إجهاد ثابتة بالإضافة إلى قوة إجهاد متغيرة.

7. نسبة الإجهاد: = -1 هو الإجهاد المتماثل في شكل دوري؛ قيمة r = 0 هي الضغط الدوري النابض.

8. يُعتقد أن مرحلة BC تسمى إجهاد الإجهاد (إجهاد الدورة المنخفضة) ويشير القرص المضغوط إلى مرحلة التعب اللامتناهي. مقطع الخط الذي يلي النقطة D هو مستوى فشل الحياة اللانهائي للعينة. النقطة D هي حد التعب الدائم.

9. استراتيجيات تحسين قوة الأجزاء التي تتعرض للتعب تقلل من تأثير الإجهاد على العناصر (أخاديد تخفيف الحمل الحلقات المفتوحة) اختيار المواد ذات القوة العالية للكلال ثم تحديد طرق المعالجة الحرارية وتقنيات التقوية التي تزيد من قوة الأجزاء تعب المواد.

10. الاحتكاك المنزلق: احتكاك حدود الاحتكاك الجاف، واحتكاك السوائل، والاحتكاك المختلط.

11. تتضمن عملية التآكل للمكونات مرحلة التشغيل ومرحلة التآكل المستقر ومرحلة التآكل الشديد. يجب أن نحاول تقليل وقت التشغيل بالإضافة إلى تمديد فترة التآكل المستقر وتأجيل ظهور التآكل هذا أمر شديد.

12. تصنيف التآكل هو التآكل اللاصق، والتآكل الكاشط، وتآكل التآكل، وتآكل التآكل، والتآكل المزعج.

13. يمكن تصنيف زيوت التشحيم إلى أربع فئات هي الشحوم السائلة والغازية شبه الصلبة، والشحوم الصلبة والسائلة وتصنف إلى شحوم أساسها الكالسيوم، وشحوم أساسها النانو، وشحوم أساسها الألومنيوم، وشحوم أساسها الليثيوم.

14. تتميز خيوط التوصيل العادية بشكل مثلث متساوي الأضلاع وخصائص قفل ذاتي ممتازة. توفر خيوط النقل المستطيلة أداءً أعلى في النقل مقارنة بالخيوط الأخرى. تعتبر خيوط النقل شبه المنحرفة من بين خيوط النقل الأكثر شيوعًا.

15. يتطلب توصيل الخيوط المستخدمة بشكل شائع قفلًا ذاتيًا، لذلك يتم استخدام خيوط خيط واحدة بشكل شائع. تحتاج خيوط النقل إلى كفاءة عالية للإرسال ولذلك يتم استخدام خيوط ثلاثية أو مزدوجة الخيوط بشكل متكرر.

16. وصلات الترباس العادية (تشمل المكونات المتصلة الثقوب من خلالها أو يتم إعادة ثقوبها) وصلات مسمارية مزدوجة الرأس، وصلات لولبية، بالإضافة إلى براغي مع وصلات محددة.

17. الهدف من الربط المسبق للوصلات الملولبة هو تحسين متانة وقوة الوصلة، وإيقاف الفجوات أو الانزلاق بين الجزأين عند التحميل. المشكلة الأساسية في وصلات الشد السائبة هي منع الزوج الحلزوني من الدوران بالنسبة لبعضهما البعض أثناء التحميل. (مضاد للاحتكاك وميكانيكي لإيقاف الارتخاء، وإزالة الارتباط بين الحركة وحركة الزوجين الحلزونيين)

18. تعزيز متانة الوصلات الملولبة يقلل من سعة الضغط الذي يؤثر على قوة مسامير الكلال (يقلل من صلابة البرغي، أو يزيد من صلابة التوصيلأجزاء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المخصصة) وتحسين التوزيع غير المتكافئ للحمل على الخيوط. تقليل التأثير الناتج عن تراكم الإجهاد، بالإضافة إلى تنفيذ إجراءات التصنيع الأكثر كفاءة.

19. أنواع الاتصال الرئيسية: اتصال مسطح (كلا الجانبين يعمل كسطح) اتصال مفتاح نصف دائري إسفين اتصال مفتاح اتصال بزاوية عرضية.

20. يمكن تقسيم محرك الحزام إلى نوعين: نوع الربط ونوع الاحتكاك.

21. لحظة الضغط الأقصى للحزام هي عندما يبدأ الجزء الضيق منه عند البكرة. يتغير التوتر أربع مرات خلال دورة واحدة على الحزام.

22. شد محرك الحزام V: آلية شد عادية، جهاز شد تلقائي، وجهاز شد يستخدم عجلة الشد.

23. عادةً ما تكون الروابط الموجودة في سلسلة الأسطوانة ذات رقم فردي (قد لا تكون كمية الأسنان الموجودة في العجلة المسننة رقمًا عاديًا). إذا كانت سلسلة الأسطوانة تحتوي على أرقام غير طبيعية، فسيتم استخدام وصلات زائدة.

24. الهدف من شد محرك السلسلة هو منع مشاكل التشابك واهتزاز السلسلة عندما تصبح الحواف السائبة للسلسلة أكثر من اللازم، وتعزيز زاوية التشابك بين العجلة المسننة والسلسلة.

25. تشمل أوضاع فشل التروس ما يلي: كسر الأسنان في التروس وتآكل سطح السن (التروس المفتوحة) تأليب سطح السن (التروس المغلقة) غراء سطح السن وتشوه البلاستيك (نتوءات على الأخاديد المدفوعة بالعجلة على عجلة القيادة ).

26. التروس التي تكون صلابة سطحها أكبر من 350HBS، أو 38HRS تُعرف بالتروس ذات الوجه الصلب أو ذات الوجه الصلب، أو إذا لم تكن كذلك، فهي التروس ذات الوجه الناعم.

27. إن تحسين دقة التصنيع، وتقليل قطر الترس لتقليل سرعة الدوران، يمكن أن يقلل الحمل الديناميكي. من أجل تقليل العبء الديناميكي، قد يتم قطع الترس. الغرض من تحويل أسنان الترس إلى الأسطوانة هو زيادة قوة شكل طرف السن. توزيع الحمل الاتجاهي.

28. كلما كانت زاوية الرصاص لمعامل القطر أكبر كلما زادت الكفاءة، وقلت قدرة القفل الذاتي.

29. يجب تحريك الترس الدودي. بعد الإزاحة، تتطابق دائرة المؤشر ودائرة ميل الدودة، لكن من الواضح أن الخط الفاصل بين الدودتين قد تغير، ولا يتطابق مع دائرة مؤشر تروسها الدودية.

30. أوضاع فشل انتقال الدودة مثل تآكل جذر الأسنان وكسر لصق سطح الأسنان والتآكل الزائد؛ هذا هو الحال عادة على التروس الدودية.

31. فقدان الطاقة من تآكل شبكة المحرك الدودي المغلق وتآكل المحامل بالإضافة إلى فقدان بقع الزيت أثناءمكونات الطحن باستخدام الحاسب الآليالتي يتم إدخالها في حوض الزيت حرك الزيت.

32. يجب أن يقوم المحرك الدودي بإجراء حسابات التوازن الحراري على أساس افتراض أن الطاقة المولدة لكل وحدة زمنية هي نفس تبديد الحرارة في نفس الفترة الزمنية. الخطوات التي يجب اتخاذها: تركيب المشتتات الحرارية، وزيادة مساحة تبديد الحرارة، وتركيب مراوح على أطراف العمود من أجل زيادة تدفق الهواء، وأخيراً، تركيب خطوط أنابيب التبريد الدائرية داخل الصندوق.

33. الظروف التي تسمح بتطوير التشحيم الهيدروديناميكي: السطحان اللذان ينزلقان يشكلان فجوة على شكل إسفين متقاربين، ويجب أن يتمتع السطحان اللذان يفصل بينهما فيلم الزيت بمعدل انزلاق كافٍ ويجب أن تسمح حركتهما لكي يتدفق زيت التشحيم من خلال الفتحة الكبيرة إلى الفتحة الأصغر، ويجب أن يكون التشحيم ذو لزوجة معينة، ويجب أن تكون كمية الزيت المتوفرة كافية.

34. التصميم الأساسي للمحامل الدوارة: الحلقة الخارجية والحلقات الداخلية والجسم الهيدروليكي والقفص.

35. 3 محامل أسطوانية مدببة وخمسة محامل دفعية وستة محامل كروية ذات أخدود عميق وسبعة محامل تلامس زاوي N محامل أسطوانية 01 و02 و03 على التوالي. D = 10 مم، 12 مم 15 مم، 17، مم يشير إلى 20 مم هو d = 20 مم، 12 إشارة إلى 60 مم.

36. معدل العمر الأساسي هو كمية ساعات التشغيل حيث تتأثر 10% من المحامل ضمن مجموعة من المحامل بالتآكل التنقري، لكن 90% منها لا تعاني من أضرار التآكل تعتبر طول العمر الخاص تحمل.

37. التصنيف الديناميكي الأساسي للحمل: المقدار الذي يستطيع المحمل حمله في حالة أن العمر الأساسي للوحدة هو بالضبط 106 دورة.

38. طريقة تكوين المحامل: كل واحدة من نقطتي ارتكاز مثبتة في اتجاه واحد. حيث توجد نقطة ثابتة في كلا الاتجاهين، بينما تكون نهاية نقطة الارتكاز الأخرى خالية من الحركة. يتم مساعدة كلا الجانبين من خلال الحركة الحرة.

39. يتم تصنيف المحامل وفقًا للحمل المطبق على العمود الدوار (زمن الانحناء وعزم الدوران) والمغزل (لحظة الانحناء) وعمود النقل (عزم الدوران).

يلتزم Anebon بالمبدأ الأساسي المتمثل في "الجودة هي بالتأكيد حياة العمل، وقد تكون المكانة هي روحها" للحصول على خصم كبير على الدقة المخصصة لمخرطة CNC ذات 5 محاورجزء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، Anebon على ثقة من أنه يمكننا تقديم منتجات وحلول عالية الجودة بأسعار معقولة، ودعم متفوق لما بعد البيع للمتسوقين. وسيقوم أنيبون ببناء مسار طويل نابض بالحياة.

      محترف صينيالصين جزء التصنيع باستخدام الحاسب الآليوقطع غيار الآلات المعدنية، تعتمد Anebon على مواد عالية الجودة وتصميم مثالي وخدمة عملاء ممتازة وسعر تنافسي لكسب ثقة العديد من العملاء في الداخل والخارج. ويتم تصدير ما يصل إلى 95% من المنتجات إلى الأسواق الخارجية.

إذا كنت ترغب في معرفة المزيد أو الاستفسار عن الأسعار، يرجى الاتصالinfo@anebon.com