Einführung:
In früheren Artikeln hat unser Anebon-Team grundlegendes Wissen über mechanisches Design mit Ihnen geteilt.Heute lernen wir die herausfordernden Konzepte des mechanischen Designs weiter kennen.
Was sind die Haupthindernisse für mechanische Konstruktionsprinzipien?
Komplexität des Designs:
Mechanische Konstruktionen sind in der Regel komplex und erfordern von den Ingenieuren die Kombination verschiedener Systeme, Komponenten und Funktionen.
Beispielsweise ist es eine Herausforderung, ein Getriebe zu konstruieren, das die Kraft effektiv überträgt, ohne Kompromisse bei anderen Faktoren wie Größe und Gewicht sowie Geräuschentwicklung einzugehen.
Materialauswahl:
Die Auswahl des richtigen Materials für Ihr Design ist von entscheidender Bedeutung, da es Faktoren wie Haltbarkeit, Festigkeit und Kosten beeinflusst.
Beispielsweise ist die Auswahl des geeigneten Materials für eine hochbeanspruchte Komponente eines Triebwerks für Flugzeuge nicht einfach, da das Gewicht reduziert und gleichzeitig die Fähigkeit, extremen Temperaturen standzuhalten, erhalten bleiben muss.
Einschränkungen:
Ingenieure müssen innerhalb von Grenzen wie Zeit, Budget und verfügbaren Ressourcen arbeiten.Dies könnte die Designs einschränken und die Verwendung vernünftiger Kompromisse erforderlich machen.
Beispielsweise kann die Planung eines effizienten Heizsystems, das für ein Haus kostengünstig ist und gleichzeitig die Energieeffizienzanforderungen erfüllt, Probleme bereiten.
Einschränkungen bei der Herstellung
Konstrukteure müssen beim Entwerfen mechanischer Konstruktionen ihre Einschränkungen bei den Herstellungsmethoden und -techniken berücksichtigen.Es könnte ein Problem sein, die Designabsicht mit den Fähigkeiten von Geräten und Prozessen in Einklang zu bringen.
Zum Beispiel das Entwerfen einer komplex geformten Komponente, die nur mit teuren maschinellen oder additiven Fertigungstechniken hergestellt werden kann.
Funktionale Anforderungen:
Es kann schwierig sein, alle Anforderungen an das Design zu erfüllen, einschließlich Sicherheit, Leistung oder Zuverlässigkeit.
Beispielsweise kann es eine Herausforderung sein, ein Bremssystem zu konzipieren, das eine exakte Bremsleistung bietet und gleichzeitig die Sicherheit der Benutzer gewährleistet.
Designoptimierung:
Es ist nicht einfach, die beste Designlösung zu finden, die viele verschiedene Ziele, einschließlich Gewicht, Kosten oder Effizienz, in Einklang bringt.
Um beispielsweise das Flügeldesign eines Flugzeugs zu optimieren, um den Luftwiderstand und das Gewicht zu verringern, ohne die strukturelle Integrität zu beeinträchtigen, sind ausgefeilte Analysen und iterative Designtechniken erforderlich.
Integration in das System:
Die Integration verschiedener Komponenten und Subsysteme in ein einheitliches Design könnte ein großes Problem darstellen.
Beispielsweise kann die Entwicklung eines Aufhängungssystems für ein Auto, das die Bewegung vieler Komponenten reguliert, Schwierigkeiten bereiten, wenn Faktoren wie Komfort, Stabilität und Ausdauer abgewogen werden.
Design-Iteration:
Designprozesse umfassen in der Regel mehrere Überarbeitungen und Iterationen, um die ursprüngliche Idee zu verfeinern und zu verbessern.Designänderungen effizient und effektiv umzusetzen, ist sowohl hinsichtlich des Zeitaufwands als auch der verfügbaren Mittel eine Herausforderung.
Beispielsweise die Optimierung des Designs eines Konsumartikels durch eine Reihe von Iterationen, die die Ergonomie und Ästhetik des Benutzers verbessern.
Überlegungen zur Umwelt:
Die Integration von Nachhaltigkeit in den Entwurf und die Reduzierung der Umweltauswirkungen eines Gebäudes werden immer wichtiger.Die Balance zwischen funktionalen Aspekten und Faktoren wie Recyclingfähigkeit, Energieeffizienz und Emissionen könnte schwierig sein.Zum Beispiel die Entwicklung eines effizienten Motors, der die Treibhausgasemissionen reduziert, aber keine Kompromisse bei der Leistung eingeht.
Herstellbarkeitsdesign und Montage
Es kann ein Problem sein, sicherzustellen, dass ein Entwurf innerhalb der vorgegebenen Zeit- und Kostenvorgaben hergestellt und zusammengebaut wird.
Durch die Vereinfachung der Montage eines komplizierten Produkts werden beispielsweise die Arbeits- und Herstellungskosten gesenkt und gleichzeitig Qualitätsstandards gewährleistet.
1. Ausfälle sind die Folge allgemein gebrochener mechanischer Komponenten, schwerer Restverformungen, Schäden an der Oberfläche von Komponenten (Korrosionsverschleiß, Kontaktermüdung und Verschleiß) und Ausfällen aufgrund von Verschleiß in der normalen Arbeitsumgebung.
2. Die Konstruktionskomponenten müssen unter anderem Anforderungen erfüllen, um sicherzustellen, dass sie nicht innerhalb des Zeitrahmens ihrer vorgegebenen Lebensdauer (Festigkeit oder Steifigkeit, Langlebigkeit) versagen, sowie strukturelle Prozessanforderungen, wirtschaftliche Anforderungen, Anforderungen an geringes Gewicht und Zuverlässigkeitsanforderungen.
3. Designkriterien für Komponenten, einschließlich Festigkeits- und Steifigkeitskriterien, Lebensdaueranforderungen sowie Vibrationsstabilitätskriterien und Zuverlässigkeitskriterien.
4. Methoden des Teileentwurfs: theoretischer Entwurf, empirischer Entwurf und Modelltestentwurf.
5. Üblicherweise werden für mechanische Komponenten Metallmaterialien, Keramikmaterialien, Polymermaterialien sowie Verbundmaterialien verwendet.
6. Die Festigkeit der Teile kann in statische Spannungsfestigkeit sowie variable Spannungsfestigkeit unterteilt werden.
7. Spannungsverhältnis: = -1 ist symmetrische Spannung in zyklischer Form;Der Wert r = 0 ist die zyklische Belastung, die pulsiert.
8. Es wird angenommen, dass das BC-Stadium als Belastungsermüdung (Low Cycle Fatigue) bezeichnet wird. CD bezieht sich auf das Stadium der unendlichen Ermüdung.Das Liniensegment, das auf Punkt D folgt, ist die unendliche Lebensdauer-Ausfallgrenze der Probe.Punkt D ist die Dauerermüdungsgrenze.
9. Strategien zur Verbesserung der Festigkeit ermüdeter Teile reduzieren die Auswirkungen von Spannungen auf Elemente (Entlastungsnuten, offene Ringe). Wählen Sie Materialien mit hoher Ermüdungsfestigkeit und legen Sie dann die Methoden für die Wärmebehandlung und Verstärkungstechniken fest, die die Festigkeit erhöhen ermüdete die Materialien.
10. Gleitreibung: Trockenreibung begrenzt Reibung, Flüssigkeitsreibung und Mischreibung.
11. Der Verschleißprozess von Komponenten umfasst die Einlaufphase, die Phase des stabilen Verschleißes und die Phase des starken Verschleißes. Wir sollten versuchen, die Einlaufzeit zu verkürzen, den Zeitraum des stabilen Verschleißes zu verlängern und das Auftreten von Verschleiß hinauszuzögern das ist schwerwiegend.
12. Der Verschleiß wird in Adhäsionsverschleiß, abrasiven Verschleiß und Ermüdungskorrosionsverschleiß, Erosionsverschleiß und Reibverschleiß eingeteilt.
13. Schmierstoffe können in vier Kategorien eingeteilt werden: flüssige, gasförmige, halbfeste, feste und flüssige Fette. Sie werden in Fette auf Kalziumbasis, Fette auf Nanobasis, Fette auf Aluminiumbasis und Fette auf Lithiumbasis unterteilt.
14. Normale Verbindungsgewinde zeichnen sich durch die Form eines gleichseitigen Dreiecks und hervorragende Selbsthemmungseigenschaften aus.Rechteckige Übertragungsfäden bieten eine höhere Übertragungsleistung als andere Fäden.Trapezförmige Übertragungsfäden gehören zu den beliebtesten Übertragungsfäden.
15. Verbindungsgewinde, die häufig verwendet werden, erfordern eine Selbsthemmung, daher werden häufig Einzelgewindegewinde verwendet.Übertragungsfäden erfordern eine hohe Effizienz für die Übertragung und daher werden häufig Dreifaden- oder Doppelfadenfäden verwendet.
16. Normale Bolzenverbindungen (die verbundenen Bauteile umfassen die Löcher durch oder werden gerieben) Doppelkopfbolzenverbindungen Schrauben, Schraubverbindungen sowie Schrauben mit Setzverbindungen.
17. Das Ziel des Vorspannens von Gewindeverbindungen besteht darin, die Haltbarkeit und Festigkeit der Verbindung zu verbessern und Lücken oder ein Verrutschen zwischen den beiden Teilen unter Belastung zu verhindern.Das Hauptproblem bei losen Spannverbindungen besteht darin, zu verhindern, dass sich das Spiralpaar unter Belastung relativ zueinander dreht.(Reibungsverhindernde Lockerung und mechanische Lockerung, wodurch die Verbindung zwischen der Bewegung und der Bewegung des Spiralpaares aufgehoben wird)
18. Erhöhen Sie die Haltbarkeit von Gewindeverbindungen und verringern Sie die Spannungsamplitude, die sich auf die Festigkeit von Ermüdungsschrauben auswirkt (reduzieren Sie die Steifigkeit der Schraube oder erhöhen Sie die Steifigkeit der Verbindung).kundenspezifische CNC-Teile) und verbessern die ungleichmäßige Lastverteilung über die Gewindegänge.Reduzieren Sie die Auswirkungen von Spannungsansammlungen und implementieren Sie ein möglichst effizientes Herstellungsverfahren.
19. Schlüsselverbindungsarten: flache Verbindung (beide Seiten wirken als Fläche), halbrunde Keilverbindung, Keilschlüsselverbindung, Schlüsselverbindung mit Tangentialwinkel.
20. Der Riemenantrieb kann in zwei Typen unterteilt werden: Eingriffstyp und Reibungstyp.
21. Der Moment der maximalen Belastung des Riemens liegt dann vor, wenn der schmale Teil des Riemens an der Riemenscheibe beginnt.Die Spannung ändert sich im Laufe einer Umdrehung des Riemens viermal.
22. Spannung des Keilriemenantriebs: Normaler Spannmechanismus, automatische Spannvorrichtung und Spannvorrichtung, die das Spannrad nutzt.
23. Die Anzahl der Glieder in der Rollenkette ist normalerweise ungerade (die Anzahl der Zähne im Kettenrad kann nicht regelmäßig sein).Wenn die Rollenkette unnatürliche Zahlen aufweist, werden zu viele Glieder verwendet.
24. Das Ziel der Spannung des Kettenantriebs besteht darin, Eingriffsprobleme und Kettenvibrationen zu verhindern, wenn die losen Kanten der Kette zu groß werden, und den Eingriffswinkel zwischen Kettenrad und Kette zu vergrößern.
25. Zu den Ausfallarten von Zahnrädern gehören: Zahnbruch in Zahnrädern und Verschleiß an der Zahnoberfläche (offene Zahnräder), Lochfraß auf der Zahnoberfläche (geschlossene Zahnräder), Zahnoberflächenkleber und Verformung des Kunststoffs (Stege auf dem Rad, angetriebene Rillen am Antriebsrad). ).
26. Zahnräder, deren Oberflächenhärte mehr als 350HBS oder 38HRS beträgt, werden als gepanzerte oder gepanzerte oder, wenn nicht, als weichgeprägte Zahnräder bezeichnet.
27. Eine Verbesserung der Fertigungspräzision und eine Verringerung des Durchmessers des Zahnrads zur Verringerung der Drehzahl könnten die dynamische Belastung verringern.Um die dynamische Belastung zu verringern, kann das Zahnrad gekürzt werden.Der Zweck des Eindrehens der Zähne des Zahnrads in die Trommel besteht darin, die Festigkeit der Form der Zahnspitze zu erhöhen.gerichtete Lastverteilung.
28. Je größer der Steigungswinkel des Durchmesserkoeffizienten ist, desto größer ist der Wirkungsgrad und desto geringer ist die Selbsthemmungsfähigkeit.
29. Das Schneckengetriebe muss bewegt werden.Nach der Verschiebung stimmen sowohl der Indexkreis als auch der Teilkreis der Schnecke überein. Es ist jedoch offensichtlich, dass sich die Linie zwischen den beiden Schnecken geändert hat und nicht mit dem Indexkreis ihres Schneckenrads übereinstimmt.
30. Arten von Schneckenübertragungsfehlern wie Lochfraß, Zahnwurzelbruch, Verklebung der Zahnoberfläche und übermäßiger Verschleiß;Dies ist normalerweise bei Schneckengetrieben der Fall.
31. Leistungsverlust durch Zahneingriffsverschleiß bei geschlossenem Schneckenantrieb und Verschleiß an den Lagern sowie Verlust von ÖlspritzernCNC-Fräskomponentendie in die Öllache eingeführt werden, rühren das Öl auf.
32. Der Schneckenantrieb sollte Wärmebilanzberechnungen auf der Grundlage der Annahme durchführen, dass die pro Zeiteinheit erzeugte Energie der Wärmeableitung im gleichen Zeitraum entspricht.Zu ergreifende Schritte: Installieren Sie Kühlkörper, vergrößern Sie die Wärmeableitungsfläche, installieren Sie Lüfter an den Enden des Schachts, um den Luftstrom zu erhöhen, und installieren Sie schließlich Umwälzkühlleitungen innerhalb des Kastens.
33. Bedingungen, die die Entwicklung einer hydrodynamischen Schmierung ermöglichen: Zwei gleitende Oberflächen bilden einen keilförmigen Spalt, der konvergent ist, und die beiden durch den Ölfilm getrennten Oberflächen müssen eine ausreichende Gleitgeschwindigkeit aufweisen und ihre Bewegung muss dies ermöglichen Damit das Schmieröl durch die große Öffnung in die kleinere fließen kann, muss das Schmiermittel eine bestimmte Viskosität haben und die verfügbare Ölmenge muss ausreichend sein.
34. Der grundlegende Aufbau von Wälzlagern: Außenring, Innenringe, Hydraulikkörper und Käfig.
35. 3 Kegelrollenlager, fünf Axiallager, sechs Rillenkugellager, sieben Schrägkugellager, N Zylinderrollenlager 01, 02 und 03.D = 10 mm, 12 mm, 15 mm, 17 mm bezieht sich auf 20 mm, d = 20 mm, 12 bezieht sich auf 60 mm.
36. Eine grundlegende Lebensdauerbewertung ist die Anzahl der Betriebsstunden, in denen 10 % der Lager innerhalb eines Lagersatzes von Lochfraß betroffen sind, aber 90 % davon keine Schäden durch Lochfraß erleiden. Dies gilt als Lebensdauer für das jeweilige Lager Lager.
37. Dynamische Grundlast: Die Menge, die das Lager tragen kann, wenn die Grundlebensdauer der Einheit genau 106 Umdrehungen beträgt.
38. Art der Lagerkonfiguration: Jeder von zwei Drehpunkten ist in einer Richtung fixiert.In beiden Richtungen gibt es einen festen Punkt, während das andere Ende des Drehpunkts bewegungslos ist.Dabei kommt beiden Seiten ein Freiantrag zugute.
39. Lager werden nach der Belastung kategorisiert, die auf die rotierende Welle (Biegezeit und Drehmoment), die Spindel (Biegemoment) und die Getriebewelle (Drehmoment) ausgeübt wird.
Anebon hält an dem Grundprinzip fest: „Qualität ist definitiv das Leben des Unternehmens, und Status kann die Seele davon sein“ für kundenspezifische Präzisions-5-Achsen-CNC-Drehmaschinen mit großem RabattCNC-gefrästes Teil, Anebon ist zuversichtlich, dass wir den Käufern qualitativ hochwertige Produkte und Lösungen zu einem vernünftigen Preis und erstklassigem After-Sales-Support anbieten können.Und Anebon wird auf lange Sicht ein dynamisches Unternehmen aufbauen.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 24. November 2023