การทำลายอุปสรรคที่ยากที่สุด: คะแนนความรู้ที่มักพลาดในการออกแบบเครื่องกล

การแนะนำ:
ในบทความก่อนหน้านี้ ทีมงาน Anebon ของเราได้แบ่งปันความรู้พื้นฐานด้านการออกแบบกลไกกับคุณ วันนี้เราจะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแนวคิดที่ท้าทายในการออกแบบเครื่องจักรกล

อะไรคืออุปสรรคสำคัญต่อหลักการออกแบบเครื่องกล?

ความซับซ้อนของการออกแบบ:

การออกแบบเครื่องกลมักมีความซับซ้อน และวิศวกรต้องรวมระบบ ส่วนประกอบ และฟังก์ชันที่หลากหลายเข้าด้วยกัน

ตัวอย่างเช่น การออกแบบกระปุกเกียร์ที่ถ่ายเทกำลังอย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่กระทบต่อสิ่งอื่นๆ เช่น ขนาดและน้ำหนัก รวมถึงเสียงรบกวน ถือเป็นความท้าทาย

การเลือกใช้วัสดุ:

การเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการออกแบบของคุณถือเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากสิ่งเหล่านี้มีอิทธิพลต่อปัจจัยต่างๆ เช่น ความทนทาน ความแข็งแกร่ง และราคา

ตัวอย่างเช่น การเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับส่วนประกอบที่มีความเครียดสูงของเครื่องยนต์สำหรับเครื่องบินนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย เนื่องจากจำเป็นต้องชั่งน้ำหนักลง ในขณะที่ยังคงรักษาความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิที่สูงมากได้

ข้อจำกัด:

วิศวกรต้องทำงานภายใต้ข้อจำกัด เช่น เวลา งบประมาณ และทรัพยากรที่มีอยู่ สิ่งนี้อาจจำกัดการออกแบบและจำเป็นต้องใช้การแลกเปลี่ยนที่รอบคอบ

ตัวอย่างเช่น การออกแบบระบบทำความร้อนที่มีประสิทธิภาพซึ่งคุ้มค่าสำหรับบ้านและยังคงเป็นไปตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพพลังงานอาจทำให้เกิดปัญหาได้

ข้อจำกัดในการผลิต

นักออกแบบจะต้องคำนึงถึงข้อจำกัดในวิธีและเทคนิคการผลิตเมื่อออกแบบการออกแบบเครื่องจักรกล การสร้างสมดุลระหว่างความตั้งใจในการออกแบบกับความสามารถของอุปกรณ์และกระบวนการอาจเป็นปัญหาได้

ตัวอย่างเช่น การออกแบบส่วนประกอบที่มีรูปทรงซับซ้อนซึ่งสามารถผลิตได้ด้วยเครื่องจักรราคาแพงหรือเทคนิคการผลิตแบบเติมเนื้อเท่านั้น

ข้อกำหนดด้านการทำงาน:

การตอบสนองข้อกำหนดทั้งหมดสำหรับการออกแบบ รวมถึงความปลอดภัย ประสิทธิภาพ หรือความน่าเชื่อถือของการออกแบบ อาจเป็นเรื่องยาก

ตัวอย่างเช่น การออกแบบระบบเบรกที่ให้กำลังในการหยุดที่แม่นยำ ขณะเดียวกันก็รับประกันความปลอดภัยของผู้ใช้อาจเป็นเรื่องท้าทาย

การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบ:

การค้นหาโซลูชันการออกแบบที่ดีที่สุดที่สร้างสมดุลระหว่างเป้าหมายต่างๆ มากมาย รวมถึงน้ำหนัก ต้นทุน หรือประสิทธิภาพ ไม่ใช่เรื่องง่าย

ตัวอย่างเช่น การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบปีกของเครื่องบินเพื่อลดแรงลากและน้ำหนัก โดยไม่ทำลายความสมบูรณ์ของโครงสร้าง ต้องใช้การวิเคราะห์ที่ซับซ้อนและเทคนิคการออกแบบซ้ำๆ

บูรณาการเข้าสู่ระบบ:

การรวมส่วนประกอบและระบบย่อยต่างๆ เข้ากับการออกแบบที่เป็นหนึ่งเดียวอาจเป็นปัญหาใหญ่ได้

ตัวอย่างเช่น การออกแบบระบบกันสะเทือนของรถยนต์ที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของส่วนประกอบต่างๆ ในขณะที่ปัจจัยในการชั่งน้ำหนัก เช่น ความสะดวกสบาย ความมั่นคง และความทนทาน อาจก่อให้เกิดปัญหาได้

การออกแบบซ้ำ:

กระบวนการออกแบบมักจะเกี่ยวข้องกับการแก้ไขและการวนซ้ำหลายครั้งเพื่อปรับปรุงและปรับปรุงแนวคิดเริ่มต้น การเปลี่ยนแปลงการออกแบบอย่างมีประสิทธิภาพและประสิทธิผลถือเป็นความท้าทายทั้งในแง่ของเวลาที่ต้องการและเงินทุนที่มีอยู่

ตัวอย่างเช่น การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบสินค้าอุปโภคบริโภคด้วยชุดการทำซ้ำที่ปรับปรุงหลักสรีรศาสตร์และสุนทรียภาพของผู้ใช้

ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม:

การบูรณาการความยั่งยืนเข้ากับการออกแบบและการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของอาคารกำลังกลายเป็นสิ่งจำเป็นมากขึ้น ความสมดุลระหว่างลักษณะการทำงานและปัจจัยต่างๆ เช่น ความสามารถในการรีไซเคิล ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และการปล่อยมลพิษอาจเป็นเรื่องยาก ตัวอย่างเช่น การออกแบบเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพซึ่งช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก แต่ไม่กระทบต่อประสิทธิภาพการทำงาน

การออกแบบและการประกอบการผลิต

ความสามารถในการตรวจสอบให้แน่ใจว่าการออกแบบจะได้รับการผลิตและประกอบภายในเวลาและข้อจำกัดด้านต้นทุนอาจเป็นปัญหาได้

ตัวอย่างเช่น การลดความซับซ้อนในการประกอบผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนจะช่วยลดต้นทุนแรงงานและการผลิต ขณะเดียวกันก็รับประกันมาตรฐานคุณภาพ

1. ความล้มเหลวเป็นผลมาจากส่วนประกอบทางกลโดยทั่วไปแตกหัก การเสียรูปตกค้างอย่างรุนแรง ความเสียหายต่อพื้นผิวของส่วนประกอบ (การสึกหรอจากการกัดกร่อน ความล้าจากการสัมผัส และการสึกหรอ) ความล้มเหลวเนื่องจากการสึกหรอต่อสภาพแวดล้อมการทำงานปกติ

2. ส่วนประกอบการออกแบบต้องเป็นไปตามข้อกำหนดรวมถึงข้อกำหนดเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่ล้มเหลวภายในกรอบเวลาของชีวิตที่กำหนดไว้ (ความแข็งแกร่งหรือความแข็ง อายุการใช้งานที่ยืนยาว) และข้อกำหนดกระบวนการโครงสร้าง ข้อกำหนดทางเศรษฐกิจ ข้อกำหนดน้ำหนักต่ำ และข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือ

3. เกณฑ์การออกแบบส่วนประกอบ รวมถึงเกณฑ์ความแข็งแรงและความแข็ง ความต้องการอายุการใช้งาน ตลอดจนเกณฑ์ความเสถียรในการสั่นสะเทือน และเกณฑ์ความน่าเชื่อถือ

4. วิธีการออกแบบชิ้นส่วน: การออกแบบทางทฤษฎี การออกแบบเชิงประจักษ์ และการออกแบบการทดสอบแบบจำลอง

5. ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับส่วนประกอบทางกล ได้แก่ วัสดุโลหะ วัสดุเซรามิก วัสดุโพลีเมอร์ และวัสดุคอมโพสิต

6. ความแข็งแรงของชิ้นส่วนสามารถแบ่งออกเป็นความแข็งแรงของความเค้นสถิตและความแข็งแรงของความเค้นแปรผัน

7. อัตราส่วนของความเครียด: = -1 คือความเครียดแบบสมมาตรในรูปแบบวงจร ค่า r = 0 คือความเค้นแบบวงจรที่กำลังเต้นเป็นจังหวะ

8. เชื่อกันว่าระยะ BC เรียกว่า ความล้าจากความเครียด (ความเมื่อยล้ารอบต่ำ) CD หมายถึงระยะความเหนื่อยล้าที่ไม่สิ้นสุด ส่วนของเส้นตรงต่อจากจุด D คือระดับความล้มเหลวในชีวิตอันไม่มีที่สิ้นสุดของชิ้นงานทดสอบ จุด D คือขีดจำกัดความเหนื่อยล้าถาวร

9. กลยุทธ์ในการปรับปรุงความแข็งแรงของชิ้นส่วนที่อ่อนล้าลดผลกระทบของความเค้นต่อองค์ประกอบ (ร่องลดภาระ เปิดวงแหวน) เลือกวัสดุที่มีความแข็งแรงสูงสำหรับความล้าแล้วระบุวิธีการอบชุบด้วยความร้อนและเทคนิคการเสริมความแข็งแรงที่เพิ่มความแข็งแรงของ ทำให้วัสดุเหนื่อยล้า

10. แรงเสียดทานแบบสไลด์: แรงเสียดทานขอบเขตของแรงเสียดทานแบบแห้ง, แรงเสียดทานของของเหลว และแรงเสียดทานแบบผสม

11. กระบวนการสึกหรอของส่วนประกอบ ได้แก่ ระยะรันอิน ระยะการสึกหรอคงที่ และระยะการสึกหรอรุนแรง เราควรพยายามลดเวลาในการรันอินตลอดจนยืดระยะเวลาการสึกหรอคงที่และเลื่อนลักษณะการสึกหรอออกไป นั่นรุนแรงมาก

12. การจำแนกประเภทของการสึกหรอคือ การสึกหรอแบบกาว การสึกหรอแบบเสียดสีและความล้า การสึกหรอจากการกัดกร่อน การสึกหรอจากการกัดเซาะ และการสึกหรอแบบเฟรต

13. น้ำมันหล่อลื่นสามารถจำแนกได้เป็นสี่ประเภท ได้แก่ จาระบีเหลว จาระบีกึ่งแข็งที่ใช้แก๊ส ของแข็ง และของเหลว แบ่งออกเป็นจาระบีที่มีแคลเซียมเป็นส่วนประกอบหลัก จาระบีที่มีส่วนประกอบหลักเป็นนาโน จาระบีที่มีฐานอะลูมิเนียมเป็นส่วนประกอบ และจาระบีที่มีส่วนเป็นลิเธียม

14. เธรดการเชื่อมต่อแบบปกติมีลักษณะเป็นรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าและคุณสมบัติการล็อคตัวเองที่ดีเยี่ยม เธรดการส่งผ่านแบบสี่เหลี่ยมมีประสิทธิภาพในการส่งผ่านสูงกว่าเธรดอื่นๆ เธรดการส่งผ่านรูปสี่เหลี่ยมคางหมูเป็นหนึ่งในเธรดการส่งผ่านที่ได้รับความนิยมมากที่สุด

15. การเชื่อมต่อเธรดที่ใช้กันทั่วไปต้องมีการล็อคตัวเอง ดังนั้นจึงมักใช้เธรดเธรดเดี่ยว เธรดระบบส่งกำลังต้องการประสิทธิภาพสูงในการส่งผ่าน ดังนั้นจึงมักใช้เธรดแบบสามเธรดหรือเธรดคู่

16. การต่อโบลต์แบบธรรมดา (ส่วนประกอบที่ต่ออยู่นั้นรวมถึงการเจาะรูหรือรีมใหม่) สกรูตัวต่อหมุดสองหัว ตัวต่อด้วยหมุดเกลียว และหมุดเกลียวพร้อมชุดต่อ

17. เป้าหมายของการเชื่อมต่อแบบเกลียวก่อนขันคือการปรับปรุงความทนทานและความแข็งแกร่งของการเชื่อมต่อ และเพื่อหยุดช่องว่างหรือการเลื่อนหลุดระหว่างทั้งสองส่วนเมื่อโหลด ปัญหาหลักของการเชื่อมต่อแรงดึงที่หลวมคือการหยุดคู่เกลียวไม่ให้หมุนโดยสัมพันธ์กันในขณะที่รับน้ำหนัก (การเสียดสีป้องกันการคลายตัวและกลไกเพื่อหยุดการคลายตัว ขจัดการเชื่อมโยงระหว่างการเคลื่อนไหวและการเคลื่อนไหวของคู่เกลียว)

18. เพิ่มความทนทานของการต่อเกลียวลดความกว้างของความเค้นซึ่งส่งผลต่อความแข็งแรงของโบลต์เมื่อยล้า (ลดความแข็งของโบลต์หรือเพิ่มความแข็งในการเชื่อมต่อ)ชิ้นส่วนซีเอ็นซีที่กำหนดเอง) และปรับปรุงการกระจายโหลดที่ไม่สม่ำเสมอบนเธรด ลดผลกระทบจากการสะสมความเครียด พร้อมดำเนินขั้นตอนการผลิตที่มีประสิทธิภาพสูงสุด

19. ประเภทการเชื่อมต่อที่สำคัญ: การเชื่อมต่อแบบแบน (ทั้งสองด้านทำงานเป็นพื้นผิว) การเชื่อมต่อคีย์ลิ่มแบบครึ่งวงกลมการเชื่อมต่อคีย์การเชื่อมต่อคีย์ที่มีมุมสัมผัส

20. สายพานขับสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทคือประเภทตาข่ายและประเภทแรงเสียดทาน

21. โมเมนต์ที่มีความเค้นสูงสุดสำหรับสายพานคือเมื่อส่วนที่แคบเริ่มต้นที่รอก ความตึงจะเปลี่ยนไปสี่ครั้งในการหมุนหนึ่งครั้งบนสายพาน

22. การตึงของสายพานขับ V: กลไกการตึงแบบปกติ อุปกรณ์ปรับความตึงอัตโนมัติ และอุปกรณ์ปรับความตึงที่ใช้ล้อปรับความตึง

23. ตัวต่อในโซ่แบบลูกกลิ้งโดยทั่วไปจะเป็นเลขคี่ (ปริมาณฟันในเฟืองไม่สามารถเป็นเลขปกติได้) หากโซ่แบบลูกกลิ้งมีจำนวนที่ไม่เป็นธรรมชาติ แสดงว่ามีการใช้ตัวต่อมากเกินไป

24. เป้าหมายของการตึงโซ่ขับเคลื่อนคือเพื่อป้องกันปัญหาตาข่ายและการสั่นของโซ่เมื่อขอบโซ่หลวมมากเกินไป และเพื่อเพิ่มมุมของตาข่ายระหว่างเฟืองและโซ่

25. โหมดความล้มเหลวของเกียร์ได้แก่: การแตกของฟันในเกียร์และการสึกหรอบนพื้นผิวฟัน (เกียร์เปิด) การเกิดรูบนผิวฟัน (เกียร์ปิด) กาวที่ผิวฟัน และการเสียรูปของพลาสติก (สันบนล้อที่ขับเคลื่อนร่องบนล้อขับเคลื่อน ).

26. เกียร์ที่มีความแข็งพื้นผิวมากกว่า 350HBS หรือ 38HRS เรียกว่าเกียร์หน้าแข็งหรือหน้าแข็ง หรือถ้าไม่ใช่เกียร์หน้านิ่ม

27. การเพิ่มความแม่นยำในการผลิต การลดเส้นผ่านศูนย์กลางของเฟืองเพื่อลดความเร็วในการหมุน สามารถลดภาระแบบไดนามิกได้ เพื่อลดภาระไดนามิก เกียร์อาจถูกตัด จุดประสงค์ของการเปลี่ยนฟันเฟืองให้เป็นดรัมคือเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของรูปทรงของปลายฟัน การกระจายโหลดทิศทาง

28. ยิ่งมุมนำของค่าสัมประสิทธิ์เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่เท่าไร ประสิทธิภาพก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และความสามารถในการล็อคตัวเองก็จะน้อยลงด้วย

29. ต้องย้ายเฟืองตัวหนอน หลังจากการแทนที่ วงกลมดัชนีและวงกลมพิทช์ของหนอนจะตรงกัน แต่ปรากฏว่าเส้นแบ่งระหว่างเวิร์มทั้งสองมีการเปลี่ยนแปลง และไม่ตรงกับวงกลมดัชนีของเฟืองตัวหนอนของมัน

30. โหมดความล้มเหลวในการส่งหนอนเช่นการกัดกร่อนแบบรูพรุน รากฟันแตกหัก การติดกาวที่พื้นผิวของฟันและการสึกหรอส่วนเกิน โดยปกติจะเป็นกรณีนี้กับเฟืองตัวหนอน

31. การสูญเสียกำลังจากการสึกหรอของเฟืองตัวหนอนแบบปิดและการสึกหรอของตลับลูกปืนรวมถึงการสูญเสียการกระเด็นของน้ำมันเนื่องจากส่วนประกอบการกัดซีเอ็นซีที่ใส่ลงไปในบ่อน้ำมันจะกวนน้ำมัน

32. ไดรฟ์เวิร์มควรทำการคำนวณสมดุลความร้อนโดยยึดตามสมมติฐานที่ว่าพลังงานที่สร้างขึ้นต่อหน่วยเวลาจะเหมือนกับการกระจายความร้อนในช่วงเวลาเดียวกัน ขั้นตอนดำเนินการ: ติดตั้งฮีตซิงก์และเพิ่มพื้นที่กระจายความร้อนและติดตั้งพัดลมที่ปลายเพลาเพื่อเพิ่มการไหลเวียนของอากาศ และสุดท้าย ติดตั้งท่อระบายความร้อนหมุนเวียนภายในกล่อง

33. สภาวะที่ทำให้เกิดการพัฒนาของการหล่อลื่นแบบอุทกไดนามิก: พื้นผิวทั้งสองที่ถูกเลื่อนทำให้เกิดช่องว่างรูปลิ่มที่บรรจบกัน และพื้นผิวทั้งสองที่ถูกแยกออกจากกันด้วยฟิล์มน้ำมันจะต้องมีอัตราการเลื่อนที่เพียงพอ และการเคลื่อนที่ของพวกมันจะต้องเอื้ออำนวยให้ การหล่อลื่นน้ำมันให้ไหลผ่านช่องเปิดขนาดใหญ่ไปสู่ช่องเล็กและการหล่อลื่นต้องมีความหนืดระดับหนึ่งและปริมาณน้ำมันที่มีอยู่ต้องเพียงพอ

34. การออกแบบพื้นฐานของตลับลูกปืนกลิ้ง: วงแหวนรอบนอก, วงแหวนด้านใน, ตัวไฮดรอลิกและกรง

35. 3 แบริ่งลูกกลิ้งเรียวห้าแบริ่งแรงขับหกแบริ่งบอลร่องลึกเจ็ดแบริ่งสัมผัสเชิงมุม N แบริ่งลูกกลิ้งทรงกระบอก 01, 02 และ 03 ตามลำดับ D = 10 มม., 12 มม. 15 มม., 17, มม. หมายถึง 20 มม. คือ d = 20 มม., 12 คืออ้างอิงถึง 60 มม.

36. พิกัดอายุการใช้งานพื้นฐานคือปริมาณชั่วโมงการทำงาน โดยที่ 10% ของตลับลูกปืนภายในชุดตลับลูกปืนได้รับผลกระทบจากการกัดกร่อนแบบรูเข็ม แต่ 90% ไม่ได้รับความเสียหายจากการกัดกร่อนแบบรูเข็ม ถือเป็นอายุการใช้งานที่ยืนยาว การแบก

37. การจัดอันดับโหลดแบบไดนามิกขั้นพื้นฐาน: จำนวนแบริ่งที่สามารถบรรทุกได้ในกรณีที่อายุการใช้งานพื้นฐานของหน่วยคือ 106 รอบอย่างแม่นยำ

38. วิธีการกำหนดค่าตลับลูกปืน: ศูนย์กลางแต่ละอันจากสองจุดจับจ้องอยู่ในทิศทางเดียว มีจุดคงที่ทั้งสองทิศทาง ในขณะที่จุดศูนย์กลางอีกด้านไม่มีการเคลื่อนไหว ทั้งสองฝ่ายได้รับความช่วยเหลือจากการเคลื่อนไหวอย่างอิสระ

39. แบริ่งถูกจัดประเภทตามภาระที่ใช้กับเพลาหมุน (เวลาดัดและแรงบิด) และแกนหมุน (โมเมนต์ดัด) และเพลาส่งกำลัง (แรงบิด)

Anebon ยึดมั่นในหลักการพื้นฐานของ "คุณภาพคือชีวิตของธุรกิจอย่างแน่นอน และสถานะอาจเป็นจิตวิญญาณของมัน" สำหรับเครื่องกลึง CNC แบบ 5 แกนที่มีความแม่นยำสูงตามสั่งซึ่งมีส่วนลดอย่างมากชิ้นส่วนกลึง CNC, Anebon มั่นใจว่าเราสามารถนำเสนอผลิตภัณฑ์และโซลูชั่นคุณภาพสูงในราคาที่เป็นกันเอง การสนับสนุนหลังการขายที่เหนือกว่าแก่ผู้ซื้อ และ Anebon จะสร้างระยะยาวที่มีชีวิตชีวา

      มืออาชีพจีนชิ้นส่วน CNC จีนและชิ้นส่วนโลหะ Anebon พึ่งพาวัสดุคุณภาพสูง การออกแบบที่สมบูรณ์แบบ การบริการลูกค้าที่เป็นเลิศ และราคาที่แข่งขันได้เพื่อให้ได้รับความไว้วางใจจากลูกค้าจำนวนมากทั้งในและต่างประเทศ สินค้ามากถึง 95% ถูกส่งออกไปยังตลาดต่างประเทศ

ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมหรือสอบถามราคากรุณาติดต่อinfo@anebon.com