Introdução:
Em artigos anteriores, nossa equipe Anebon compartilhou com você conhecimentos básicos de projeto mecânico. Hoje aprenderemos ainda mais os conceitos desafiadores em projeto mecânico.
Quais são os principais obstáculos aos princípios de projeto mecânico?
Complexidade do design:
Os projetos mecânicos são normalmente complexos e exigem que os engenheiros combinem diversos sistemas, componentes e funções.
Por exemplo, projetar uma caixa de câmbio que transfira potência de maneira eficaz sem comprometer outras coisas como tamanho e peso, bem como ruído, é um desafio.
Seleção de materiais:
Selecionar o material certo para o seu projeto é essencial, pois eles influenciam fatores como durabilidade, resistência e custo.
Por exemplo, selecionar o material adequado para um componente de alta tensão de um motor de aeronave não é fácil devido à necessidade de reduzir o peso e ao mesmo tempo manter a capacidade de suportar temperaturas extremas.
Restrições:
Os engenheiros têm que trabalhar dentro de limitações como tempo, orçamento e recursos disponíveis. Isto poderia limitar os projetos e exigir o uso de compensações criteriosas.
Por exemplo, conceber um sistema de aquecimento eficiente que seja rentável para uma casa e que ainda cumpra os requisitos de eficiência energética pode colocar problemas.
Limitações na fabricação
Os projetistas devem levar em consideração suas limitações nos métodos e técnicas de fabricação ao projetar projetos mecânicos. Equilibrar a intenção do projeto com as capacidades dos equipamentos e processos pode ser um problema.
Por exemplo, projetar um componente de formato complexo que só pode ser produzido por meio de máquinas caras ou técnicas de fabricação aditiva.
Requisitos funcionais:
Cumprir todos os requisitos do projeto, incluindo segurança, desempenho ou confiabilidade de um projeto, pode ser difícil.
Por exemplo, projetar um sistema de freio que forneça potência de parada exata e, ao mesmo tempo, garanta a segurança dos usuários pode ser um desafio.
Otimização de projeto:
Encontrar a melhor solução de design que equilibre muitos objetivos diferentes, incluindo peso, custo ou eficiência, não é fácil.
Por exemplo, otimizar o projeto das asas de uma aeronave para diminuir o arrasto e o peso, sem danificar a integridade estrutural, requer análises sofisticadas e técnicas de projeto iterativas.
Integração no sistema:
Incorporar diferentes componentes e subsistemas em um design unificado pode ser um grande problema.
Por exemplo, projetar um sistema de suspensão de automóvel que regule o movimento de muitos componentes, enquanto fatores de peso como conforto, estabilidade e resistência podem representar dificuldades.
Iteração de projeto:
Os processos de design geralmente envolvem múltiplas revisões e iterações para refinar e melhorar a ideia inicial. Fazer alterações no design de forma eficiente e eficaz é um desafio tanto em termos de tempo necessário como de fundos disponíveis.
Por exemplo, otimizar o design de um item de consumo por meio de uma série de iterações que melhoram a ergonomia e a estética do usuário.
Considerações sobre o meio ambiente:
Integrar a sustentabilidade no design e reduzir o impacto ambiental de um edifício está a tornar-se cada vez mais essencial. O equilíbrio entre aspectos funcionais e factores como a capacidade de reciclagem, a eficiência energética e as emissões pode ser difícil. Por exemplo, conceber um motor eficiente que reduza as emissões de gases com efeito de estufa, mas que não comprometa o desempenho.
Projeto e montagem de fabricação
A capacidade de garantir que um projeto será fabricado e montado dentro das restrições de tempo e custo pode ser um problema.
Por exemplo, simplificar a montagem de um produto complicado diminuirá os custos de mão-de-obra e de produção, garantindo ao mesmo tempo padrões de qualidade.
1. As falhas são o resultado de componentes mecânicos geralmente fraturados, deformação residual severa, danos à superfície dos componentes (desgaste por corrosão, fadiga de contato e desgaste) Falha devido ao desgaste no ambiente normal de trabalho.
2. Os componentes do projeto devem atender a requisitos para garantir que eles não falhem dentro do prazo de sua vida útil predeterminada (resistência ou rigidez, longevidade) e requisitos de processo estrutural, requisitos econômicos, requisitos de baixo peso e requisitos de confiabilidade.
3. Critérios de projeto para componentes, incluindo critérios de resistência e rigidez, requisitos de vida, bem como critérios de estabilidade de vibração e critérios de confiabilidade.
4. Métodos de projeto de peças: projeto teórico, projeto empírico e projeto de teste de modelo.
5. Comumente utilizados para componentes mecânicos são materiais metálicos, materiais cerâmicos, materiais poliméricos, bem como materiais compósitos.
6. A resistência das peças pode ser dividida em resistência à tensão estática, bem como resistência à tensão variável.
7. Razão de tensão: = -1 é tensão simétrica na forma cíclica; o valor r = 0 é a tensão cíclica que está pulsando.
8. Acredita-se que o estágio BC é chamado de fadiga por deformação (fadiga de baixo ciclo). CD refere-se ao estágio de fadiga infinita. O segmento de linha que segue o ponto D é o nível de falha de vida infinita da amostra. O ponto D é o limite de fadiga permanente.
9. Estratégias para melhorar a resistência das peças que estão fatigadas reduzem o efeito do estresse nos elementos (ranhuras de alívio de carga anéis abertos) Escolha materiais que tenham alta resistência à fadiga e depois especifique os métodos de tratamento térmico e técnicas de reforço que aumentem a resistência dos cansou os materiais.
10. Atrito deslizante: O atrito seco limita os atritos, o atrito fluido e o atrito misto.
11. O processo de desgaste dos componentes inclui o estágio de amaciamento, o estágio de desgaste estável e o estágio de desgaste severo. Devemos tentar reduzir o tempo de amaciamento, bem como estender o período de desgaste estável e adiar o aparecimento de desgaste isso é grave.
12. A classificação do desgaste é desgaste adesivo, desgaste abrasivo e desgaste por corrosão por fadiga, desgaste por erosão e desgaste por atrito.
13. Os lubrificantes podem ser classificados em quatro categorias: graxas líquidas, gasosas semissólidas, sólidas e líquidas são classificadas em graxas à base de cálcio, graxa à base de nano, graxa à base de alumínio e graxa à base de lítio.
14. As roscas de conexão normais apresentam formato de triângulo equilátero e excelentes propriedades de travamento automático. threads de transmissão retangulares oferecem maior desempenho na transmissão do que outros threads. As roscas de transmissão trapezoidais estão entre as roscas de transmissão mais populares.
15. As roscas de conexão comumente usadas requerem travamento automático, portanto, roscas de rosca única são comumente empregadas. Os threads de transmissão precisam de alta eficiência para transmissão e, portanto, threads triplos ou duplos são freqüentemente usados.
16. Conexões de parafusos regulares (os componentes conectados incluem os furos ou são escareados). Parafusos de conexões de pinos de cabeça dupla, conexões aparafusadas, bem como parafusos com conexões de ajuste.
17. O objetivo do pré-aperto de conexões roscadas é melhorar a durabilidade e a resistência da conexão e impedir folgas ou deslizamentos entre as duas peças quando carregadas. O principal problema com conexões de tensionamento soltas é impedir que o par espiral gire um em relação ao outro enquanto estiver carregado. (Anti-afrouxamento friccional e mecânico para parar o afrouxamento, removendo a ligação entre o movimento e o movimento do par espiral)
18. Aumentar a durabilidade das conexões roscadas, reduzir a amplitude de tensão que influencia a resistência dos parafusos de fadiga (reduzir a rigidez do parafuso ou aumentar a rigidez da conexãopeças cnc personalizadas) e melhorar a distribuição desigual da carga nas roscas. diminuir o efeito do acúmulo de tensão, bem como implementar um procedimento de fabricação mais eficiente.
19. Tipos de conexão de chaveta: conexão plana (ambos os lados funcionam como superfície) conexão de chaveta semicircular conexão de chaveta em cunha conexão de chaveta com ângulo tangencial.
20. O acionamento por correia pode ser dividido em dois tipos: tipo de malha e tipo de fricção.
21. O momento de tensão máxima da correia é quando sua parte estreita começa na polia. A tensão muda quatro vezes no decorrer de uma revolução na correia.
22. Tensionamento da correia em V: Mecanismo de tensionamento regular, dispositivo de tensionamento automático e dispositivo de tensionamento que utiliza uma roda tensora.
23. Os elos da corrente de rolos normalmente estão em números ímpares (a quantidade de dentes na roda dentada pode não ser um número regular). Se a corrente de rolos tiver números não naturais, serão empregados elos excessivos.
24. O objetivo de tensionar a transmissão por corrente é evitar problemas de engrenamento e vibração da corrente quando as bordas soltas da corrente se tornam excessivas e aumentar o ângulo de engrenamento entre a roda dentada e a corrente.
25. Os modos de falha das engrenagens incluem: quebra do dente nas engrenagens e desgaste da superfície do dente (engrenagens abertas), corrosão na superfície do dente (engrenagens fechadas), cola da superfície do dente e deformação do plástico (sulcos nas ranhuras da roda motriz). ).
26. Engrenagens cuja dureza superficial é superior a 350HBS ou 38HRS são conhecidas como engrenagens de face dura ou de face dura ou, se não o forem, engrenagens de face macia.
27. Aumentar a precisão da fabricação, diminuindo o diâmetro da engrenagem para diminuir a velocidade de rotação, poderia reduzir a carga dinâmica. Para diminuir a carga dinâmica, a engrenagem pode ser cortada. O objetivo de girar os dentes da engrenagem no tambor é aumentar a resistência do formato da ponta do dente. distribuição direcional de carga.
28. Quanto maior o ângulo de ataque do coeficiente de diâmetro, maior será a eficiência e menor será a capacidade de travamento automático.
29. A engrenagem helicoidal deve ser movida. Após o deslocamento, o círculo de índice, bem como o círculo primitivo do sem-fim, no entanto, é aparente que a linha entre os dois sem-fim mudou e não corresponde ao círculo de índice de sua engrenagem sem-fim.
30. Modos de falha de transmissão sem-fim, como corrosão por corrosão, fratura da raiz do dente, colagem da superfície do dente e desgaste excessivo; este geralmente é o caso das engrenagens helicoidais.
31. Perda de potência devido ao desgaste da engrenagem do acionamento sem-fim fechado e desgaste nos rolamentos, bem como perda de respingos de óleo conforme ocomponentes de fresagem cncque são inseridos na poça de óleo agitam o óleo.
32. O acionamento sem-fim deve fazer cálculos de equilíbrio térmico com base na suposição de que a energia gerada por unidade de tempo é igual à dissipação de calor no mesmo período de tempo. Passos a seguir: Instalar dissipadores de calor, aumentar a área de dissipação de calor e instalar ventiladores nas extremidades do eixo para aumentar o fluxo de ar e, por fim, instalar tubulações de resfriamento do circulador dentro da caixa.
33. Condições que permitem o desenvolvimento da lubrificação hidrodinâmica: duas superfícies que deslizam formam uma folga em forma de cunha que é convergente e as duas superfícies que estão separadas pela película de óleo devem ter uma taxa de deslizamento suficiente e o seu movimento deve permitir o o óleo lubrificante flui através da abertura grande para a menor e a lubrificação deve ter uma certa viscosidade e a quantidade de óleo disponível deve ser adequada.
34. O projeto fundamental dos rolamentos: anel externo, anéis internos, corpo hidráulico e gaiola.
35. 3 rolamentos de rolos cônicos cinco rolamentos axiais seis rolamentos rígidos de esferas sete rolamentos de contato angular N rolamentos de rolos cilíndricos 01, 02 e 03 respectivamente. D=10mm, 12mm 15mm, 17,mm refere-se a 20mm é d=20mm, 12 é uma referência a 60mm.
36. Uma classificação de vida básica é a quantidade de horas de operação em que 10% dos rolamentos dentro de um conjunto de rolamentos são afetados pela corrosão por pite, mas 90% deles não sofrem danos por corrosão por pite, é considerada a longevidade para o determinado consequência.
37. Classificação dinâmica fundamental de carga: a quantidade que o rolamento é capaz de suportar caso a vida útil básica da unidade seja precisamente de 106 rotações.
38. Método de configuração do rolamento: Cada um dos dois fulcros fixados em uma direção. há um ponto fixo em ambas as direções, enquanto a outra extremidade do fulcro é desprovida de movimento. Ambos os lados são auxiliados por um movimento livre.
39. Os rolamentos são categorizados de acordo com a carga aplicada ao eixo rotativo (tempo de flexão e torque) e ao fuso (momento de flexão) e ao eixo de transmissão (torque).
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Horário da postagem: 24 de novembro de 2023