شکستن سخت ترین موانع: نکات دانشی که معمولا در طراحی مکانیکی از دست می رود

مقدمه:
در مقالات قبلی، تیم Anebon ما دانش اولیه طراحی مکانیک را با شما به اشتراک گذاشته است. امروز مفاهیم چالش برانگیز در طراحی مکانیکی را بیشتر یاد خواهیم گرفت.

موانع اصلی برای اصول طراحی مکانیکی چیست؟

پیچیدگی طراحی:

طرح‌های مکانیکی معمولاً پیچیده هستند و مهندسان را ملزم می‌کند تا سیستم‌ها، اجزا و عملکردهای مختلف را ترکیب کنند.

به عنوان مثال، طراحی گیربکسی که به طور موثر قدرت را بدون به خطر انداختن سایر موارد مانند اندازه و وزن و همچنین سر و صدا انتقال دهد، یک چالش است.

انتخاب مواد:

انتخاب متریال مناسب برای طراحی شما ضروری است، زیرا آنها بر عواملی مانند دوام، استحکام و هزینه تأثیر می گذارند.

به عنوان مثال، انتخاب ماده مناسب برای یک جزء پراسترس موتور برای هواپیما به دلیل نیاز به وزن کم کردن وزن و حفظ قابلیت تحمل دماهای شدید آسان نیست.

محدودیت ها:

مهندسان باید با محدودیت هایی مانند زمان، بودجه و منابع موجود کار کنند. این می تواند طرح ها را محدود کند و استفاده از مبادلات عاقلانه را ضروری کند.

به عنوان مثال، طراحی یک سیستم گرمایش کارآمد که برای یک خانه مقرون به صرفه باشد و همچنان با الزامات بهره وری انرژی مطابقت داشته باشد، می تواند مشکلاتی را ایجاد کند.

محدودیت در تولید

طراحان هنگام طراحی طرح های مکانیکی باید محدودیت های خود را در روش ها و تکنیک های ساخت در نظر بگیرند. در ایجاد تعادل بین قصد طراحی با قابلیت های تجهیزات و فرآیندها می تواند مشکل ساز باشد.

به عنوان مثال، طراحی یک جزء پیچیده شکل که فقط می تواند از طریق ماشین های گران قیمت یا تکنیک های ساخت افزودنی تولید شود.

الزامات عملکردی:

برآوردن تمام الزامات طراحی، از جمله ایمنی، عملکرد، یا قابلیت اطمینان یک طرح، ممکن است دشوار باشد.

به عنوان مثال، طراحی یک سیستم ترمز که قدرت توقف دقیق را فراهم می کند و در عین حال ایمنی کاربران را نیز تضمین می کند، می تواند یک چالش باشد.

بهینه سازی طراحی:

یافتن بهترین راه حل طراحی که بسیاری از اهداف مختلف از جمله وزن، هزینه یا کارایی را متعادل می کند، آسان نیست.

برای مثال، بهینه‌سازی طراحی بال‌های هواپیما برای کاهش کشش و وزن، بدون آسیب رساندن به یکپارچگی سازه، نیازمند تحلیل‌های پیچیده و تکنیک‌های طراحی تکراری است.

ادغام در سیستم:

ترکیب اجزا و زیرسیستم های مختلف در یک طراحی یکپارچه می تواند یک مسئله بزرگ باشد.

به عنوان مثال، طراحی یک سیستم تعلیق خودرو که حرکت بسیاری از اجزا را تنظیم می کند، در حالی که سنجیدن عواملی مانند راحتی، ثبات و استقامت می تواند مشکلاتی را ایجاد کند.

تکرار طراحی:

فرآیندهای طراحی معمولاً شامل چندین تجدید نظر و تکرار برای اصلاح و بهبود ایده اولیه است. ایجاد تغییرات طراحی به طور کارآمد و موثر هم از نظر زمان مورد نیاز و هم از نظر بودجه در دسترس یک چالش است.

به عنوان مثال، بهینه سازی طراحی یک کالای مصرفی با یک سری تکرار که ارگونومی و زیبایی شناسی کاربر را بهبود می بخشد.

ملاحظات مربوط به محیط زیست:

ادغام پایداری در طراحی و کاهش اثرات زیست محیطی یک ساختمان ضروری تر می شود. تعادل بین جنبه های عملکردی و عواملی مانند توانایی بازیافت، بهره وری انرژی و انتشار می تواند دشوار باشد. به عنوان مثال، طراحی یک موتور کارآمد که انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش می دهد، اما عملکرد را به خطر نمی اندازد.

طراحی و مونتاژ قابلیت ساخت

توانایی اطمینان از تولید و مونتاژ طرح در محدودیت های زمانی و هزینه ای می تواند مشکل ساز باشد.

به عنوان مثال، ساده کردن مونتاژ یک محصول پیچیده، هزینه های کار و تولید را کاهش می دهد، در حالی که استانداردهای کیفیت را تضمین می کند.

1. خرابی ها نتیجه شکستگی قطعات مکانیکی، تغییر شکل شدید باقیمانده، آسیب به سطح قطعات (ساییدگی خوردگی، خستگی تماس و سایش) شکست ناشی از سایش و پارگی در محیط کار عادی است.

2. اجزای طراحی باید شامل الزاماتی باشند تا اطمینان حاصل شود که در چارچوب زمانی عمر از پیش تعیین شده خود (مقاومت یا سختی، طول عمر) و الزامات فرآیند ساختاری الزامات اقتصادی، الزامات وزن کم، و الزامات قابلیت اطمینان شکست نخواهند خورد.

3. ضوابط طراحی برای قطعات شامل معیارهای مقاومت و سختی، الزامات عمر و همچنین معیارهای پایداری ارتعاش و معیارهای قابلیت اطمینان.

4. روش های طراحی قطعات: طراحی نظری، طراحی تجربی و طراحی تست مدل.

5. معمولا برای اجزای مکانیکی استفاده می شود مواد فلزی، مواد سرامیکی، مواد پلیمری و همچنین مواد کامپوزیت.

6. استحکام قطعات را می توان به مقاومت تنش ساکن و همچنین مقاومت تنش متغیر تقسیم کرد.

7. نسبت تنش: = -1 تنش متقارن به شکل حلقوی است. مقدار r = 0 تنش چرخه ای است که در حال تپش است.

8. اعتقاد بر این است که مرحله قبل از میلاد به نام خستگی فشاری (خستگی سیکل کم) CD به مرحله خستگی بی نهایت اشاره دارد. پاره خط بعد از نقطه D سطح نامتناهی عمر شکست نمونه است. نقطه D حد خستگی دائمی است.

9. راهکارهای بهبود استحکام قطعاتی که دچار خستگی می شوند، اثر تنش بر عناصر را کاهش می دهد (شیارهای تسکین بار، حلقه های باز می شوند) موادی را انتخاب کنید که استحکام بالایی در برابر خستگی داشته باشند و سپس روش هایی را برای عملیات حرارتی و تکنیک های تقویتی که باعث افزایش استحکام می شود، مشخص کنید. مواد را خسته کرد

10. اصطکاک لغزشی: مرزهای اصطکاک خشک اصطکاک، اصطکاک سیال و اصطکاک مخلوط.

11. فرآيند فرسودگي قطعات شامل مرحله اجرا، مرحله سايش پايدار و مرحله سايش شديد است. که شدید است

12. طبقه بندی سایش عبارت است از سایش چسب، سایش ساینده و فرسایش خوردگی خستگی، سایش فرسایش و سایش فرسایشی.

13. روان کننده ها را می توان به چهار دسته تقسیم کرد که گریس های مایع، گازی نیمه جامد، جامد و مایع به گریس های پایه کلسیم، گریس های پایه آلومینیومی گریس پایه نانو و گریس های پایه لیتیومی طبقه بندی می شوند.

14. رزوه های اتصال معمولی دارای فرم مثلث متساوی الاضلاع و ویژگی های خود قفل عالی هستند. رزوه های انتقال مستطیلی عملکرد بالاتری در انتقال نسبت به سایر رشته ها ارائه می دهند. رزوه های انتقال ذوزنقه ای از محبوب ترین رزوه های انتقال هستند.

15. رزوه های اتصال که معمولا مورد استفاده قرار می گیرند نیاز به خود قفل شدن دارند، بنابراین از رزوه های تک رشته ای معمولا استفاده می شود. رزوه های انتقال برای انتقال نیاز به راندمان بالایی دارند و بنابراین از رزوه های سه رشته ای یا دو رشته ای اغلب استفاده می شود.

16. اتصالات پیچ و مهره معمولی (قطعات متصل شامل سوراخ هایی هستند که از طریق آنها باز می شود) پیچ های اتصالات ناودانی دو سر، اتصالات پیچی و همچنین پیچ هایی با اتصالات تنظیم شده.

17. هدف از پیش سفت شدن اتصالات رزوه ای بهبود دوام و استحکام اتصال و جلوگیری از شکاف یا لغزش بین دو قسمت هنگام بارگیری است. مشکل اصلی اتصالات کششی که شل هستند، جلوگیری از چرخش جفت مارپیچی نسبت به یکدیگر در هنگام بارگیری است. (ضد شل شدن اصطکاکی و مکانیکی برای توقف شل شدن، از بین بردن پیوند بین حرکت و حرکت زوج مارپیچی)

18. افزایش دوام اتصالات رزوه ای باعث کاهش دامنه تنش می شود که بر استحکام پیچ های خستگی تأثیر می گذارد (کاهش سفتی پیچ یا افزایش سفتی اتصالقطعات cnc سفارشی) و توزیع نابرابر بار روی رزوه ها را بهبود می بخشد. کاهش اثر انباشت استرس و همچنین اجرای کارآمدترین روش تولید.

19. انواع اتصال کلید: اتصال مسطح (هر دو طرف به عنوان یک سطح کار می کنند) اتصال کلید نیم دایره اتصال کلید گوه اتصال کلید با زاویه مماسی.

20. درایو تسمه را می توان به دو نوع تقسیم کرد: نوع مش بندی و نوع اصطکاکی.

21. لحظه حداکثر تنش برای تسمه زمانی است که قسمت باریک آن از قرقره شروع می شود. تنش چهار بار در طول یک چرخش روی تسمه تغییر می کند.

22. کشش درایو تسمه V: مکانیزم کشش منظم، دستگاه کشش خودکار و دستگاه کششی که از چرخ کششی استفاده می کند.

23. پیوندها در زنجیره غلتکی معمولاً به تعداد فرد هستند (تعداد دندان در چرخ دنده نمی تواند یک عدد معمولی باشد). اگر زنجیره غلتکی دارای اعداد غیر طبیعی باشد، از پیوندهای بیش از حد استفاده می شود.

24. هدف از کشش درایو زنجیر جلوگیری از مشکلات مش بندی و لرزش زنجیر در هنگام زیاد شدن لبه های شل زنجیر و افزایش زاویه مش بندی بین چرخ دنده و زنجیر است.

25. حالت های خرابی چرخ دنده ها عبارتند از: شکستگی دندان در چرخ دنده ها و ساییدگی روی سطح دندان (دنده باز) سوراخ شدن سطح دندان (دنده های بسته) چسب سطح دندان و تغییر شکل پلاستیک (برآمدگی های روی شیارهای چرخ رانده روی چرخ محرک). ).

26. چرخ دنده هایی که سختی سطح آنها بیشتر از 350HBS یا 38HRS باشد به عنوان چرخ دنده های سخت یا سخت و یا در غیر این صورت به عنوان چرخ دنده های رو به نرم شناخته می شوند.

27. افزایش دقت تولید، کاهش قطر چرخ دنده برای کاهش سرعت چرخش، می تواند بار دینامیکی را کاهش دهد. به منظور کاهش بار دینامیکی، دنده ممکن است بریده شود. هدف از تبدیل دندانه های چرخ دنده به درام افزایش استحکام شکل نوک دندان است. توزیع بار جهتی

28. هر چه زاویه سرب ضریب قطر بزرگتر باشد بازده بیشتر و توانایی خود قفل شدن کمتر است.

29. دنده حلزونی باید جابجا شود. پس از جابجایی، دایره شاخص و دایره گام کرم با هم مطابقت دارند، اما آشکار است که خط بین دو کرم تغییر کرده است، و با دایره شاخص چرخ دنده کرم آن مطابقت ندارد.

30. حالت های شکست انتقال کرم مانند خوردگی حفره ای ریشه دندان باعث شکستگی چسب سطحی دندان و سایش بیش از حد می شود. این معمولا در مورد چرخ دنده های حلزونی صدق می کند.

31. از دست دادن توان ناشی از سایش و سایش مشبک درایو کرم بسته و همچنین از بین رفتن پاشش روغن به عنوانقطعات فرز cncکه داخل حوضچه روغن قرار می گیرند، روغن را به هم می زنند.

32. درایو کرم باید محاسبات تعادل حرارتی را بر اساس این فرض انجام دهد که انرژی تولید شده در واحد زمان با اتلاف گرما در همان بازه زمانی یکسان است. اقدامات لازم: نصب هیت سینک و افزایش سطح اتلاف حرارت و نصب فن در انتهای شفت به منظور افزایش جریان هوا و در نهایت نصب خطوط لوله خنک کننده سیرکولاتور در داخل جعبه.

33. شرایطی که امکان توسعه روانکاری هیدرودینامیکی را فراهم می کند: دو سطح که در حال لغزش هستند یک شکاف گوه ای شکل را تشکیل می دهند که همگرا است و دو سطحی که توسط لایه روغن از هم جدا می شوند باید سرعت لغزش کافی داشته باشند و حرکت آنها باید اجازه دهد. روغن روانکاری برای جریان یافتن از دهانه بزرگ به داخل کوچکتر و روانکاری باید ویسکوزیته مشخصی داشته باشد و مقدار روغن موجود باید باشد. کافی

34. طراحی اساسی بلبرینگ های نورد: حلقه بیرونی، حلقه های داخلی، بدنه هیدرولیک و قفس.

35. 3 یاتاقان غلتکی مخروطی پنج یاطاقان رانش شش بلبرینگ شیار عمیق هفت بلبرینگ تماس زاویه ای N استوانه ای غلتک 01، 02 و 03 یاتاقان. D=10mm، 12mm 15mm، 17،mm به 20mm اشاره دارد d=20mm، 12 اشاره به 60mm است.

36. درجه عمر اولیه مقدار ساعات کارکردی است که در آن 10 درصد یاتاقان ها در مجموعه ای از یاتاقان ها تحت تأثیر خوردگی حفره ای قرار می گیرند، اما 90 درصد آنها از آسیب خوردگی حفره ای متحمل نمی شوند به عنوان طول عمر مورد خاص در نظر گرفته می شود. بلبرینگ.

37. درجه بندی دینامیکی پایه بار: مقداری که بلبرینگ می تواند تحمل کند در صورتی که عمر اولیه واحد دقیقاً 106 دور باشد.

38. روش پیکربندی بلبرینگ: هر یک از دو تکیه گاه ثابت در یک جهت. یک نقطه ثابت در هر دو جهت وجود دارد، در حالی که انتهای تکیه گاه دیگر فاقد حرکت است. هر دو طرف با یک حرکت آزاد کمک می کنند.

39. یاتاقان ها بر اساس باری که به شفت دوار (زمان خمش و گشتاور) و دوک (لمان خمشی) و شفت انتقال (گشتاور) وارد می شود، دسته بندی می شوند.

Anebon به اصل اساسی "کیفیت قطعا زندگی تجارت است، و وضعیت ممکن است روح آن باشد" برای دقت سفارشی 5 محور تراش CNC 5 محور پایبند است.قطعه ماشینکاری شده CNC، Anebon اطمینان دارد که می توانیم محصولات و راه حل های با کیفیت بالا را با قیمت مناسب و پشتیبانی پس از فروش برتر به خریداران ارائه دهیم. و Anebon یک دوره طولانی پر جنب و جوش ایجاد خواهد کرد.

      حرفه ای چینیقطعه CNC چینو قطعات ماشینکاری فلز، Anebon برای جلب اعتماد بسیاری از مشتریان در داخل و خارج از کشور به مواد با کیفیت بالا، طراحی عالی، خدمات عالی به مشتریان و قیمت رقابتی متکی است. تا 95 درصد محصولات به بازارهای خارج از کشور صادر می شود.

در صورت تمایل به کسب اطلاعات بیشتر و یا استعلام قیمت لطفا تماس بگیریدinfo@anebon.com