01
Elementy geometryczne części konstrukcyjnych
Funkcja struktury mechanicznej jest realizowana głównie przez geometryczny kształt części mechanicznych i względną relację położenia między różnymi częściami.Geometria części składa się z jej powierzchni.Część ma zwykle wiele powierzchni, a niektóre z tych powierzchni stykają się bezpośrednio z powierzchniami innych części.Ta część powierzchni nazywana jest powierzchnią funkcjonalną.Część łącząca pomiędzy powierzchniami funkcjonalnymi nazywana jest powierzchnią łączącą.
Powierzchnia funkcjonalna części jest ważnym czynnikiem determinującym funkcję mechaniczną, a projekt powierzchni funkcjonalnej jest podstawowym zagadnieniem projektu konstrukcyjnego części.Główne parametry geometryczne opisujące powierzchnię funkcjonalną to kształt geometryczny, wielkość, liczba powierzchni, położenie, kolejność itp. powierzchni.Poprzez zróżnicowanie projektu powierzchni funkcjonalnej można uzyskać różne schematy strukturalne do realizacji tej samej funkcji technicznej.
02
Powiązania między strukturami
W maszynie lub maszynie żadna część nie istnieje w izolacji.Dlatego oprócz badania funkcji i innych cech samych części, wzajemne relacje między częściami muszą być również badane w projekcie konstrukcyjnym.
Korelacja części dzieli się na dwa typy: korelację bezpośrednią i korelację pośrednią.Tam, gdzie dwie części mają bezpośredni związek montażowy, stają się one bezpośrednio powiązane.Korelacja, która nie ma bezpośredniej relacji montażu, staje się korelacją pośrednią.Korelacja pośrednia dzieli się na dwa typy: korelację położenia i korelację ruchu.Korelacja pozycji oznacza, że obie części mają wymagania dotyczące wzajemnej pozycji.Na przykład odległość między osiami dwóch sąsiednich wałów przekładni w reduktorze musi zapewniać pewną dokładność, a obie osie muszą być równoległe, aby zapewnić normalne zazębienie kół zębatych.Korelacja ruchu oznacza, że trajektoria ruchu jednej części jest powiązana z inną częścią.Na przykład trajektoria ruchu suportu narzędzia tokarki musi być równoległa do osi wrzeciona.Zapewnia to równoległość prowadnicy łoża i osi wrzeciona.Dlatego położenie między wrzecionem a szyną prowadzącą jest powiązane;imak narzędzia i wrzeciono są związane z ruchem.
Większość części ma dwie lub więcej bezpośrednio powiązanych części, więc każda część ma dwie lub więcej części, które są strukturalnie powiązane z innymi częściami.W projekcie konstrukcyjnym bezpośrednio powiązane części obu części muszą być brane pod uwagę w tym samym czasie, aby rozsądnie wybrać metodę obróbki cieplnej, kształt, rozmiar, precyzję i jakość powierzchni materiału.Jednocześnie musi również uwzględniać spełnienie warunków pośrednich, takich jak łańcuch wymiarowy i obliczenia dokładności.Ogólnie rzecz biorąc, jeśli istnieją bardziej bezpośrednio powiązane części części, jej struktura jest bardziej skomplikowana;im bardziej pośrednio powiązane części części, tym wyższy wymóg precyzji
03
Problemy, na które należy zwrócić uwagę przy projektowaniu konstrukcji
Istnieje wiele materiałów, które można wybrać przy projektowaniu mechanicznym.Różne materiały mają różne właściwości.Różne materiały odpowiadają różnym technikom przetwarzania.W projektowaniu konstrukcyjnym odpowiednie materiały muszą być dobrane rozsądnie zgodnie z wymaganiami funkcjonalnymi, a odpowiednie materiały muszą być określone zgodnie z rodzajem materiału.Technologia przetwarzania i określenie odpowiedniej struktury zgodnie z wymaganiami technologii przetwarzania, tylko poprzez odpowiednie zaprojektowanie konstrukcji wybrany materiał może w pełni wykorzystać swoje zalety.
Aby prawidłowo wybrać materiały, projektanci muszą w pełni zrozumieć właściwości mechaniczne, wydajność przetwarzania i koszt wybranych materiałów.W projekcie konstrukcyjnym należy przestrzegać różnych zasad projektowania, zgodnie z charakterystyką wybranego materiału i odpowiednią technologią przetwarzania.
Na przykład właściwości mechaniczne stali przy rozciąganiu i ściskaniu są zasadniczo takie same, więc konstrukcja belki stalowej jest w większości symetryczna.Wytrzymałość na ściskanie materiałów żeliwnych jest znacznie większa niż wytrzymałość na rozciąganie.Dlatego też przekroje konstrukcji żeliwnych poddanych momentom zginającym są w większości asymetryczne, tak że maksymalne naprężenie ściskające podczas obciążenia jest większe niż maksymalne naprężenie rozciągające.Rysunek 5.2 przedstawia porównanie dwóch wsporników żeliwnych.W projektowaniu konstrukcji stalowej wytrzymałość i sztywność konstrukcji zwykle zwiększa się poprzez zwiększenie wymiaru przekroju.Jednakże, jeśli grubość ścianki w odlewanej konstrukcji jest zbyt duża, trudno jest zapewnić jakość odlewu, dlatego odlewana konstrukcja jest zwykle wzmacniana usztywnionymi płytami i przegrodami.Sztywność i wytrzymałość konstrukcji.Ze względu na słabą sztywność tworzyw sztucznych naprężenia wewnętrzne spowodowane nierównomiernym chłodzeniem po formowaniu mogą łatwo spowodować wypaczenie strukturalne.W związku z tym grubość żeber i ścianki konstrukcji z tworzywa sztucznego jest zbliżona, jednolita i symetryczna.
W przypadku części wymagających obróbki cieplnej wymagania dotyczące projektu konstrukcyjnego są następujące: (1) Kształt geometryczny części powinien być prosty i symetryczny, a idealny kształt jest kulisty.(2) W przypadku części o nierównych przekrojach zmiana rozmiaru i przekroju musi być delikatna, aby uniknąć nagłych zmian.Jeśli zmiany w sąsiednich częściach są zbyt duże, duże i małe sekcje będą nierównomiernie chłodzone, co nieuchronnie spowoduje naprężenia wewnętrzne.(3) Unikaj ostrych krawędzi i ostrych narożników.Aby zapobiec stopieniu lub przegrzaniu ostrych krawędzi i ostrych narożników, na krawędzi szczeliny lub otworu wykonuje się zwykle fazę o długości od 2 do 3 mm.(4) Unikaj odcinków o dużej różnicy grubości, które łatwo się odkształcają i mają większą skłonność do pękania podczas hartowania i chłodzenia.
Czas publikacji: 08.10.-2021