Que savez-vous de la conception mécanique ?
La conception mécanique est une branche de l'ingénierie qui utilise divers principes et techniques pour concevoir, analyser et optimiser des systèmes et composants mécaniques. La conception mécanique comprend la compréhension de l'objectif prévu d'un composant ou d'un système, le choix des matériaux appropriés, la prise en compte de divers facteurs, tels que les contraintes, les déformations et les forces, et la garantie d'un fonctionnement fiable et efficace.
La conception mécanique comprend la conception de machines, la conception structurelle, la conception de mécanismes et la conception de produits. La conception de produits concerne la conception de produits physiques tels que des biens de consommation, des équipements industriels et d'autres biens corporels. La conception de machines, quant à elle, se concentre sur la création de machines telles que des moteurs, des turbines et des équipements de fabrication. La conception des mécanismes consiste à concevoir des mécanismes qui convertissent les entrées en sorties souhaitées. La conception structurelle est la dernière étape. Cela implique l'analyse et la conception de structures telles que des ponts, des bâtiments et des charpentes pour leur résistance, leur stabilité, leur sécurité et leur durabilité.
À quoi ressemble le processus de conception spécifique ?
Le processus de conception implique généralement diverses étapes, telles que l'identification d'un problème, la recherche et l'analyse, la génération d'idées, la conception détaillée et le prototypage, ainsi que les tests et l'élaboration. Au cours de ces phases, les ingénieurs utilisent différentes techniques et outils tels que des logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO), l'analyse par éléments finis (FEA) et la simulation pour vérifier et améliorer la conception.
Quels facteurs les concepteurs doivent-ils prendre en compte ?
La conception mécanique intègre généralement des éléments tels que la fabricabilité, l’ergonomie, la rentabilité ainsi que la durabilité. Les ingénieurs tentent de développer des modèles qui ne sont pas seulement pratiques et efficaces, mais ils doivent également tenir compte des exigences de l'utilisateur, de l'impact environnemental et des limites économiques.
Il est important de se rappeler que le domaine de la conception mécanique est un domaine étendu et en constante évolution avec de nouveaux matériaux, technologies et méthodes en constante évolution. Ainsi, les concepteurs mécaniques doivent continuellement actualiser leurs compétences et leurs connaissances pour rester à la pointe du progrès technologique.
Voici les points de connaissances sur la conception mécanique collectés et organisés par l'équipe d'ingénierie d'Anebon pour les partager avec des collègues.
1. Les causes de défaillance des composants mécaniques sont les suivantes : fracture générale ou déformation résiduelle excessive, dommages superficiels àcomposants tournés de précision(usure par corrosion, fatigue par frottement et usure) Défaillance due aux effets des conditions normales de travail.
2. Les composants de conception doivent être capables de répondre : aux exigences visant à éviter les défaillances dans le délai spécifié (résistance ou rigidité, temps) et aux exigences relatives aux processus structurels, aux exigences économiques, aux exigences de faible qualité et aux exigences de fiabilité.
3. Les critères de conception des pièces comprennent des critères de résistance, des critères de rigidité, des critères de durée de vie, des critères de stabilité aux vibrations et des normes de fiabilité.
4. Méthodes de conception de pièces : conception théorique, conception empirique, conception de tests sur modèle.
5. Les composants mécaniques sont couramment utilisés. Les matériaux pour pièces mécaniques comprennent les matériaux céramiques, les matériaux polymères et les matériaux composites.
6. La force dupièces usinéesest classée en résistance aux contraintes statiques et en résistance aux contraintes variables.
7. Le rapport de contrainte r = -1 est une contrainte cyclique asymétrique. le rapport r = 0 indique une contrainte cyclique allongée.
8. On pense que l'étape BC est connue sous le nom de fatigue de contrainte (fatigue à faible cycle) ; La CD est la dernière étape de la fatigue vitale. le segment de ligne suivant le point D représente le niveau de défaillance à vie infinie du spécimen. D est la limite permanente à la fatigue.
9. Stratégies pour améliorer la résistance des pièces en cas de fatigue Réduire l'impact de la concentration du stress surpièces fraisées CNCdans la mesure du possible (rainure de réduction de charge la rainure ouverte) Sélectionner des matériaux à forte résistance à la fatigue et spécifier également les méthodes de traitement thermique et les techniques de renforcement qui augmentent la résistance des matériaux fatigués.
10. Friction de glissement : la friction sèche limite les frictions, la friction fluide et la friction mixte.
11. Le processus d'usure des pièces comprend l'étape de rodage, l'étape d'usure stable et l'étape d'usure sévère. Des efforts doivent être faits pour réduire le temps de rodage, prolonger la période d'usure stable et retarder l'apparition d'une usure très importante.
12. La classification de l'usure est l'usure abrasive, l'usure adhésive et l'usure par corrosion par fatigue, l'usure par érosion et l'usure par frottement.
13. Les lubrifiants peuvent être classés en quatre types : les graisses liquides, gazeuses semi-solides, solides et liquides sont classées en trois catégories : les graisses à base de calcium, les graisses à base de nano, les graisses à base de lithium, les graisses à base d'aluminium et les graisses à base d'aluminium.
14. La conception standard des dents du filetage de connexion est un triangle équilatéral qui possède d'excellentes propriétés d'auto-verrouillage et les performances de transmission du filetage de transmission rectangulaire sont supérieures à celles des autres filetages. Les filetages trapézoïdaux sont le filetage de transmission le plus largement utilisé.
15. La majorité des filetages de connexion ont des capacités autobloquantes, c'est pourquoi les filetages à filetage unique sont couramment utilisés. Les filetages de transmission nécessitent une efficacité élevée pour la transmission et c'est pourquoi les filetages à triple ou à double filetage sont les plus couramment utilisés.
16. Assemblage par boulons de type normal (trous traversants ou trous articulés ouverts sur les pièces connectées), assemblages à goujons, assemblages à vis, assemblages à vis de réglage.
17. Le pré-serrage des connexions filetées a pour but d'améliorer la résistance et la durabilité de la connexion. Cela aide également à éviter les espaces et le glissement entre les composants après le chargement. Le principal problème du desserrage des connexions filetées est d’empêcher le mouvement de rotation des vis lorsqu’elles sont chargées. (Friction pour empêcher le desserrage, résistance mécanique pour arrêter le desserrage, dissolvant la relation de mouvement vis-paire)
18. Méthodes pour augmenter la résistance des connexions filetées Réduire l'amplitude de la contrainte qui affecte la résistance à la fatigue dans le boulon (réduire la rigidité du boulon et augmenter la rigidité des composants connectés) et améliorer la répartition inégale de la charge sur le dents des fils, diminuent l'effet de la concentration des contraintes et appliquent un processus de fabrication efficace.
19. Type de connexion de clé Type de connexion de clé : plat (les deux côtés ont des surfaces de travail) connecteur de clé semi-circulaire connexion de clé en coin la connexion de clé tangentielle.
20. La transmission par courroie peut être divisée en deux types : le type à maillage et le type à friction.
21. La contrainte maximale initiale sur la courroie se situe au point où l'extrémité tendue de la courroie commence à se déplacer autour de la petite poulie. La tension change 4 fois au cours du parcours sur la ceinture.
22. Tension de la transmission par courroie trapézoïdale : dispositif de tension régulier, dispositif de tension automatique, dispositif de tension par poulie tendeur.
23. Le nombre de maillons de chaîne dans la chaîne à rouleaux est généralement égal (le nombre de dents dans le pignon est un nombre étrange) et le maillon de chaîne trop étendu est utilisé lorsque le nombre de maillons de chaîne est un nombre impair.
24. La tension de l'entraînement par chaîne a pour but de garantir que l'engrènement n'est pas défectueux et d'éviter les vibrations de la chaîne en cas d'affaissement trop important de l'extrémité libre, ainsi que d'augmenter la distance d'engrènement entre la chaîne et le pignon.
25. La cause de la défaillance de l'engrenage est la casse des dents, l'usure de la surface des dents (engrenage ouvert) les piqûres des dents (engrenage fermé) Le collage de la surface des dents et la déformation du plastique (des crêtes sont visibles sur la roue motrice, des lignes apparaissent sur le volant).
26. Les engrenages dont la dureté est supérieure à 350HBS et 38HRS sont appelés engrenages à face dure ou, s'ils ne le sont pas, à face souple.
27. Améliorer la précision de fabrication et réduire la taille de l'engrenage pour réduire la vitesse à laquelle il se déplace peut réduire la charge dynamique. Afin d'alléger dynamiquement cette charge, l'appareil peut être réparé sur son dessus. les dents de l'engrenage sont transformées en tambour pour améliorer la qualité des dents de l'engrenage. pour charger la distribution.
28. Plus l'angle d'attaque du coefficient de diamètre est grand, plus l'efficacité est grande et moins la capacité d'autoverrouillage est sûre.
29. Déplacez l'engrenage à vis sans fin. Après le déplacement, vous remarquerez que les cercles primitifs ainsi que le cercle primitif se chevauchent, mais il est évident que la ligne primitive de la vis sans fin a changé et qu'elle n'est plus alignée avec son cercle primitif.
30. La cause de la défaillance de la vis sans fin est la corrosion par piqûres et les fractures des racines dentaires, le collage de la surface de la dent et l'usure excessive. L'échec est généralement causé par un lecteur de vis sans fin.
31. Perte de puissance due à la perte d'usure des maillages à vis sans fin fermée. Perte d'usure des roulements ainsi que perte d'éclaboussures d'huile lorsque les pièces entrent dans le réservoir d'huile remuent l'huile.
32. L'entraînement à vis sans fin doit calculer le bilan thermique en fonction de l'exigence de garantir que les valeurs calorifiques par unité de temps sont équivalentes à la quantité de chaleur dissipée au cours de la même période de temps.
Solutions : ajoutez des dissipateurs de chaleur pour augmenter la zone de dissipation thermique. installez des ventilateurs à proximité de l'arbre afin d'augmenter le débit d'air, puis installez des dissipateurs de chaleur à l'intérieur de la boîte de transmission. Ils peuvent être connectés à une canalisation de refroidissement à circulation.
33. Les conditions préalables à la formation d'une lubrification hydrodynamique sont que les deux surfaces qui glissent doivent former un espace en forme de coin. Les deux surfaces séparées par le film d'huile doivent avoir une vitesse relative de glissement suffisante, et son mouvement doit faire couler l'huile lubrifiante à travers la grande bouche vers la plus petite bouche. Il est nécessaire que l'huile ait une certaine viscosité et que l'approvisionnement en huile soit adéquat.
34. La structure qui constitue la base des roulements est la bague extérieure, le corps hydrodynamique intérieur et la cage.
35. Trois roulements à rouleaux coniques cinq roulements à billes avec butée roulements à billes à gorge profonde 7 roulements à contacts obliques roulements à rouleaux cylindriques 01, 02, 01 et 02 et 03 respectivement. D=10mm, 12mm 15mm, 17,mm fait référence à 20mm d=20mm et 12 équivaut à 60mm.
36. Durée de vie de la valeur de base : 10 % des roulements d'un assortiment de roulements souffrent de dommages par piqûres, alors que 90 % des roulements ne sont pas affectés par des dommages par piqûres. Le nombre d'heures travaillées correspond à la durée de vie du roulement.
37. La dynamique de base : la quantité que le roulement est capable de supporter lorsque la puissance de base de la machine est précisément de 106 tours.
38. Méthode de détermination de la configuration des roulements : deux points d'appui sont fixés chacun dans une direction. Un point est fixé de manière bidirectionnelle, tandis que l'autre point d'appui finit par nager dans les deux sens, tandis que les autres extrémités nagent pour fournir un soutien.
39. Les roulements sont classés en fonction de la quantité d'arbre de charge (moment de flexion et couple), du mandrin (moment de flexion) et de l'arbre de transmission (couple).
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Heure de publication : 02 août 2023