Конструктивные элементы и методы проектирования механических конструктивных частей

01
Геометрические элементы конструктивных деталей
Функция механической конструкции в основном реализуется геометрической формой механических частей и относительным расположением различных частей.Геометрия детали состоит из ее поверхности.Деталь обычно имеет несколько поверхностей, и некоторые из этих поверхностей находятся в непосредственном контакте с поверхностями других деталей.Эта часть поверхности называется функциональной поверхностью.Соединительная часть между функциональными поверхностями называется соединительной поверхностью.
Функциональная поверхность детали является важным фактором, определяющим механическую функцию, а конструкция функциональной поверхности является основным вопросом структурного проектирования детали.К основным геометрическим параметрам, описывающим функциональную поверхность, относятся геометрическая форма, размер, количество поверхностей, положение, порядок и т. д. поверхности.За счет вариативного оформления функциональной поверхности можно получить множество структурных схем для реализации одной и той же технической функции.
02
Связи между структурами
В машине или механизме ни одна часть не существует изолированно.Поэтому, кроме изучения функций и других особенностей самих деталей, при конструктивном проектировании необходимо изучать и взаимосвязи между частями.
Соотношение частей делится на два типа: прямое соотношение и косвенное соотношение.Если две детали имеют непосредственное отношение сборки, они становятся непосредственно связанными.Корреляция, не имеющая прямого отношения сборки, становится косвенной корреляцией.Косвенная корреляция делится на два типа: корреляция положения и корреляция движения.Корреляция положения означает, что две части имеют требования к взаимному положению.Например, межосевое расстояние двух соседних валов трансмиссии в редукторе должно обеспечивать определенную точность, а две оси должны быть параллельны для обеспечения нормального зацепления шестерен.Корреляция движения означает, что траектория движения одной части связана с другой частью.Например, траектория движения стойки токарного станка должна быть параллельна центральной линии шпинделя.Это обеспечивается параллельностью направляющей станины и оси шпинделя.Следовательно, положение между шпинделем и направляющей связано;стойка инструмента и шпиндель связаны с движением.
Большинство частей состоит из двух или более непосредственно связанных частей, поэтому каждая часть состоит из двух или более частей, структурно связанных с другими частями.При проектировании конструкции необходимо одновременно учитывать непосредственно связанные части двух частей, чтобы разумно выбрать метод термообработки, форму, размер, точность и качество поверхности материала.В то же время он также должен учитывать выполнение косвенных связанных условий, таких как размерная цепочка и расчеты точности.Вообще говоря, если есть более непосредственно связанные части части, ее структура более сложна;чем больше косвенно связанных частей детали, тем выше требования к точности

news

03
Проблемы, на которые следует обратить внимание при проектировании конструкций
Есть много материалов, которые могут быть выбраны в механическом дизайне.Разные материалы имеют разные свойства.Разные материалы соответствуют разным технологиям обработки.При проектировании конструкции подходящие материалы должны выбираться разумно в соответствии с функциональными требованиями, а подходящие материалы должны определяться в соответствии с типом материала.Технология обработки и определение соответствующей структуры в соответствии с требованиями технологии обработки, только благодаря соответствующей конструкции структуры выбранный материал может в полной мере раскрыть свои преимущества.
Чтобы правильно выбрать материалы, проектировщики должны полностью понимать механические свойства, характеристики обработки и стоимость выбранных материалов.При конструктивном проектировании следует соблюдать различные принципы проектирования в зависимости от характеристик выбранного материала и соответствующей технологии обработки.
Например, механические свойства стали при растяжении и сжатии в основном одинаковы, поэтому конструкция стальной балки в основном симметрична.Прочность на сжатие чугунных материалов намного выше прочности на растяжение.Поэтому сечения чугунных конструкций, подверженных изгибающим моментам, в большинстве своем асимметричны, так что максимальное сжимающее напряжение при нагрузке больше, чем максимальное растягивающее напряжение.На рис. 5.2 показано сравнение двух чугунных скоб.В конструкции стальной конструкции прочность и жесткость конструкции обычно увеличиваются за счет увеличения размера поперечного сечения.Однако при слишком большой толщине стенки в литой конструкции трудно обеспечить качество отливки, поэтому литую конструкцию обычно усиливают ребристыми пластинами и перегородками.Жесткость и прочность конструкции.Из-за плохой жесткости пластиковых материалов внутреннее напряжение, вызванное неравномерным охлаждением после формования, может легко вызвать деформацию конструкции.Поэтому толщина ребер и стенки пластической конструкции одинаковы, однородны и симметричны.
Для деталей, требующих термической обработки, требования к конструктивному оформлению следующие: (1) Геометрическая форма детали должна быть простой и симметричной, идеальная форма - сферическая.(2) Для деталей с неравными поперечными сечениями изменение размера и поперечного сечения должно быть плавным, чтобы избежать внезапных изменений.Если изменения в смежных деталях слишком велики, большие и малые участки будут охлаждаться неравномерно, что неизбежно приведет к образованию внутренних напряжений.(3) Избегайте острых краев и острых углов.Во избежание расплавления или перегрева острых кромок и острых углов на краю прорези или отверстия обычно делают фаску от 2 до 3 мм.(4) Избегайте участков с большой разницей в толщине, которые легко деформируются и имеют большую склонность к растрескиванию при закалке и охлаждении.

 


Время публикации: 08 октября 2021 г.