¿Cuánto sabes sobre diseño mecánico?
El diseño mecánico es una rama de la ingeniería que utiliza diversos principios y técnicas para diseñar, analizar y optimizar sistemas y componentes mecánicos. El diseño mecánico incluye comprender el propósito previsto de un componente o sistema, elegir los materiales apropiados, tener en cuenta diversos factores, como tensiones, deformaciones y fuerzas, y garantizar un funcionamiento confiable y eficiente.
El diseño mecánico incluye el diseño de máquinas, el diseño estructural, el diseño de mecanismos y el diseño de productos. El diseño de producto se ocupa del diseño de productos físicos como bienes de consumo, equipos industriales y otros bienes tangibles. El diseño de máquinas, por otro lado, se centra en la creación de máquinas como motores, turbinas y equipos de fabricación. El diseño de mecanismos se ocupa del diseño de mecanismos que conviertan los insumos en los resultados deseados. El diseño estructural es el paso final. Implica el análisis y diseño de estructuras como puentes, edificios y marcos para determinar su resistencia, estabilidad, seguridad y durabilidad.
¿Cómo es el proceso de diseño específico?
El proceso de diseño suele implicar varios pasos, como la identificación de un problema, la investigación y el análisis, la generación de ideas y el diseño detallado y la creación de prototipos, así como las pruebas y la elaboración. En estas fases, los ingenieros emplean diferentes técnicas y herramientas como software de diseño asistido por computadora (CAD), análisis de elementos finitos (FEA) y simulación para verificar y mejorar el diseño.
¿Qué factores deben considerar los diseñadores?
El diseño mecánico suele incorporar elementos como la capacidad de fabricación, la ergonomía, la rentabilidad y la sostenibilidad. Los ingenieros intentan desarrollar modelos que no sólo sean prácticos y eficientes, sino que también deben considerar las demandas del usuario, el impacto ambiental y las limitaciones económicas.
Es importante recordar que el campo del diseño mecánico es un campo extenso y en continua evolución con nuevos materiales, tecnologías y métodos en constante desarrollo. Por lo tanto, los diseñadores mecánicos deben actualizar continuamente sus habilidades y conocimientos para mantenerse a la vanguardia del avance tecnológico.
Los siguientes son los puntos de conocimiento sobre diseño mecánico recopilados y organizados por el equipo de ingeniería de Anebon para compartir con colegas.
1. Las causas de falla en los componentes mecánicos son: fractura general o deformación residual excesiva, daño superficial acomponentes torneados de precisión(desgaste por corrosión, fatiga por fricción y desgaste) Fallas por efectos de las condiciones normales de trabajo.
2. Los componentes de diseño deben poder cumplir: requisitos para evitar fallas dentro del plazo especificado (resistencia o rigidez, tiempo) y los requisitos para procesos estructurales, requisitos económicos, requisitos de baja calidad y requisitos de confiabilidad.
3. Los criterios de diseño de piezas incluyen criterios de resistencia, criterios de rigidez, criterios de vida útil, criterios de estabilidad ante vibraciones y estándares de confiabilidad.
4. Métodos de diseño de piezas: diseño teórico, diseño empírico, diseño de pruebas de modelos.
5. Los materiales comúnmente utilizados para componentes mecánicos son los materiales para piezas mecánicas que incluyen materiales cerámicos, materiales poliméricos y materiales compuestos.
6. La fuerza delpiezas mecanizadasSe clasifica en resistencia a tensiones estáticas y resistencia a tensiones variables.
7. La relación de tensión r = -1 es una tensión cíclica asimétrica. la relación r = 0 indica una tensión cíclica alargada.
8. Se cree que la etapa BC se conoce como fatiga por deformación (fatiga de ciclo bajo); La EC es la etapa final de la fatiga de la vida. el segmento de línea que sigue al punto D representa el nivel infinito de falla de vida del espécimen. D es el límite permanente de fatiga.
9. Estrategias para mejorar la resistencia de las piezas cuando están fatigadas Reducir el impacto de la concentración de tensiones enpiezas fresadas cncen la mayor medida posible (ranura de reducción de carga, ranura abierta) Seleccionar materiales con fuerte resistencia a la fatiga y también especificar los métodos de tratamiento térmico y técnicas de fortalecimiento que aumentan la resistencia de los materiales fatigados.
10. Fricción por deslizamiento: la fricción seca limita la fricción, la fricción de fluido y la fricción mixta.
11. El proceso de desgaste de las piezas incluye la etapa de rodaje, la etapa de desgaste estable y la etapa de desgaste severo. Se deben hacer esfuerzos para reducir el tiempo de rodaje, extender el período de desgaste estable y retrasar la aparición de un desgaste muy severo.
12. La clasificación del desgaste es desgaste abrasivo, desgaste adhesivo y desgaste por corrosión por fatiga, desgaste por erosión y desgaste por fricción.
13. Los lubricantes se pueden clasificar en cuatro tipos: líquidos, gaseosos semisólidos, sólidos y grasas líquidas que se clasifican en tres categorías: grasas a base de calcio, grasas a base de nanograsas, grasas a base de litio, grasas a base de aluminio y grasas a base de aluminio.
14. El diseño del diente del hilo de conexión estándar es un triángulo equilátero que tiene excelentes propiedades de autobloqueo y el rendimiento de transmisión del hilo de transmisión rectangular es superior al de otros hilos. Las roscas trapezoidales son las roscas de transmisión más utilizadas.
15. La mayoría de los hilos de conexión tienen capacidades de autobloqueo, por lo que comúnmente se utilizan hilos de un solo hilo. Los hilos de transmisión necesitan una alta eficiencia para la transmisión y, por lo tanto, los más comúnmente utilizados son hilos de triple o doble hilo.
16. Conexión por perno de tipo normal (agujero pasante o orificios con bisagras que están abiertos en las piezas que están conectadas), conexiones por perno, conexión por tornillo, conexión por tornillo de fijación.
17. El motivo del preapriete de la conexión roscada es mejorar la resistencia y durabilidad de la conexión. También ayuda a detener los espacios y el deslizamiento entre los componentes después de la carga. El problema principal al aflojar las conexiones roscadas es evitar el movimiento de rotación de los tornillos mientras están cargados. (Fricción para evitar el aflojamiento, resistencia mecánica para detener el aflojamiento, disolviendo la relación de movimiento del par de tornillos)
18. Métodos para aumentar la resistencia de las conexiones roscadas Reducir la amplitud de la tensión que afecta la resistencia a la fatiga en el perno (reducir la rigidez del perno y aumentar la rigidez de los componentes conectados) y mejorar la distribución desigual de la carga sobre la dientes de hilos, disminuyen el efecto de la concentración de tensiones y aplican un proceso de fabricación eficiente.
19. Tipo de conexión de llave Tipo de conexión de llave: plana (ambos lados tienen superficies de trabajo) Conector de llave semicircular Conexión de llave de cuña Conexión de llave tangencial.
20. La transmisión por correa se puede dividir en dos tipos: tipo de malla y tipo de fricción.
21. La tensión máxima inicial sobre la correa está en el punto donde el extremo tenso de la correa comienza a moverse alrededor de la polea pequeña. La tensión cambia 4 veces durante el recorrido de la correa.
22. Tensado de la transmisión por correa trapezoidal: dispositivo tensor normal, dispositivo tensor automático, dispositivo tensor mediante polea tensora.
23. El número de eslabones de la cadena de rodillos suele ser igual (la cantidad de dientes en la rueda dentada es un número extraño) y el eslabón de la cadena demasiado extendido se utiliza cuando el número de eslabones de la cadena es un número impar.
24. La razón para tensar la transmisión por cadena es asegurar que el engrane no esté defectuoso y evitar la vibración de la cadena si el hundimiento en el extremo suelto es demasiado grande y también aumentar la distancia de engrane entre la cadena y la rueda dentada.
25. La causa del fallo del engranaje es la rotura de los dientes, el desgaste de la superficie de los dientes (engranaje abierto) las picaduras de los dientes (engranaje cerrado) El pegado de la superficie de los dientes y la deformación del plástico (las crestas son visibles en las líneas de la rueda motriz aparecen en el volante).
26. Los engranajes que tienen una dureza superior a 350HBS y 38HRS se conocen como engranajes de cara dura o, si no lo son, de cara blanda.
27. Mejorar la precisión de fabricación y reducir el tamaño del engranaje para reducir la velocidad a la que se desplaza puede reducir la carga dinámica. Para reducir dinámicamente esta carga, el dispositivo se puede reparar por su parte superior. los dientes del engranaje se forman en un tambor para mejorar la calidad de los dientes del engranaje. para distribuir la carga.
28. Cuanto mayor sea el ángulo de avance del coeficiente de diámetro, mayor será la eficiencia y menos segura será la capacidad de autobloqueo.
29. Mueva el engranaje helicoidal. Después del desplazamiento, notará que los círculos primitivos del gusano y el círculo primitivo se superponen; sin embargo, es evidente que la línea de tono del gusano ha cambiado y ya no está alineada con su círculo primitivo.
30. La causa del fallo en el tornillo sin fin es la corrosión por picaduras y las fracturas de la raíz del diente, el pegado de la superficie del diente y el desgaste excesivo. La falla generalmente es causada por un tornillo sin fin.
31. Pérdida de potencia por desgaste del engranaje de tornillo sin fin cerrado. Pérdida por desgaste de los cojinetes, así como pérdida por salpicaduras de aceite cuando las piezas ingresan al tanque de aceite y se agita el aceite.
32. El tornillo sin fin debe calcular el equilibrio de calor de acuerdo con el requisito de garantizar que el poder calorífico por unidad de tiempo sea equivalente a la cantidad de calor disipado en el mismo período de tiempo.
Soluciones: agregue disipadores de calor para aumentar el área de disipación de calor. Coloque ventiladores cerca del eje para aumentar el flujo de aire y luego instale disipadores de calor dentro de la caja de transmisión. Se pueden conectar a una tubería de refrigeración circulante.
33. Las condiciones previas para la formación de una lubricación hidrodinámica son que las dos superficies que se deslizan deben formar una ranura en forma de cuña. Las dos superficies que están separadas por la película de aceite deben tener una velocidad relativa de deslizamiento suficiente, y su movimiento debe hacer que el aceite lubricante fluya a través de la boca grande hacia la boca más pequeña. Se requiere que el aceite tenga una cierta viscosidad y que el suministro de aceite sea adecuado.
34. La estructura que constituye la base de los rodamientos es el aro exterior, el cuerpo hidrodinámico interior y la jaula.
35. Tres rodamientos de rodillos cónicos cinco rodamientos de bolas con rodamientos rígidos de bolas de empuje 7 rodamientos con contactos angulares rodamientos de rodillos cilíndricos 01, 02, 01 y 02 y 03 respectivamente. D=10mm, 12mm 15mm, 17,mm se refiere a 20mm d=20mm y 12 equivale a 60mm.
36. Vida útil de la clasificación básica: el 10 por ciento de los rodamientos dentro de una variedad de rodamientos sufren daños por picaduras, mientras que el 90 por ciento de los rodamientos no se ven afectados por daños por picaduras. La cantidad de horas trabajadas es la vida útil que tiene el rodamiento.
37. El régimen dinámico básico: la cantidad que el rodamiento es capaz de soportar cuando el régimen base de la máquina es exactamente 106 revoluciones.
38. Método para determinar la configuración del rodamiento: se fijan dos fulcros en una dirección cada uno. Un punto se fija bidireccionalmente, mientras que el otro punto de apoyo termina nadando en ambas direcciones, mientras que los otros extremos nadan para brindar apoyo.
39. Los rodamientos se clasifican según la cantidad de carga del eje (momento flector y par), mandril (momento flector) y eje de transmisión (par).
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Hora de publicación: 02-ago-2023