机械设计基本准则及常见要点‘乐鱼体育’

时间:2022-01-21 03:19

本文摘要:一 机械结构设计的任务机械结构设计的任务是在总体设计的基础上,凭据所确定的原理方案,确定并绘出详细的结构图,以体现所要求的功效。是将抽象的事情原理详细化为某类构件或零部件,详细内容为在确定结构件的质料、形状、尺寸、公差、热处置惩罚方式和外貌状况的同时,还须思量其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。 所以,结构设计的直接产物虽是技术图纸,但结构设计事情不是简朴的机械制图,图纸只是表达设计方案的语言,综合技术的详细化是结构设计的基本内容。

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一 机械结构设计的任务机械结构设计的任务是在总体设计的基础上,凭据所确定的原理方案,确定并绘出详细的结构图,以体现所要求的功效。是将抽象的事情原理详细化为某类构件或零部件,详细内容为在确定结构件的质料、形状、尺寸、公差、热处置惩罚方式和外貌状况的同时,还须思量其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。

所以,结构设计的直接产物虽是技术图纸,但结构设计事情不是简朴的机械制图,图纸只是表达设计方案的语言,综合技术的详细化是结构设计的基本内容。二 机械结构设计特点机械结构设计的主要特点有:(1)它是集思考、绘图、盘算(有时举行须要的实验)于一体的设计历程,是机械设计中涉及的问题最多、最详细、事情量最大的事情阶段,在整个机械设计历程中,平均约80%的时间用于结构设计,对机械设计的成败起着举足轻重的作用。(2)机械结构设计问题的多解性,即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。

(3)机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节,经常需重复交织的举行。为此,在举行机械结构设计时,必须相识从机械的整体出发对机械结构的基本要求三 机械结构件的结构要素和设计方法3.1结构件的几何要素机械结构的功效主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。

零部件的几何形状由它的外貌所组成,一个零件通常有多个外貌,在这些外貌中有的与其它零部件外貌直接接触,把这一部门外貌称为功效外貌。在功效外貌之间的联络部门称为联接外貌。 零件的功效外貌是决议机械功效的重要因素,功效外貌的设计是零部件结构设计的焦点问题。形貌功效外貌的主要几何参数有外貌的几何形状、尺寸巨细、外貌数量、位置、顺序等。

通过对功效外貌的变异设计,可以获得为实现同一技术功效的多种结构方案。3.2结构件之间的联接在机械或机械中,任何零件都不是伶仃存在的。因此在结构设计中除了研究零件自己的功效和其它特征外,还必须研究零件之间的相互关系。 零件的相关分为直接相关和间接相关两类。

凡两零件有直接装配关系的,成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。

位置相关是指两零件在相互位置上有要求,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关,如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线,这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的,所以,主轴与导轨之间位置相关;而刀架与主轴之间为运动相关。多数零件都有两个或更多的直接相关零件,故每个零件多数具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在举行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时思量,以便合理地选择质料的热处置惩罚方式、形状、尺寸、精度及外貌质量等。

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同时还必须思量满足间接相关条件,如举行尺寸链和精度盘算等。一般来说,若某零件直接相关零件愈多,其结构就愈庞大;零件的间接相关零件愈多,其精度要求愈高。例如,轴毂联接见图5.1。

3.3 结构设计据结构件的质料及热处置惩罚差别应注意的问题机械设计中可以选择的质料众多,差别的质料具有差别的性质,差别的质料对应差别的加工工艺,结构设计中既要凭据功效要求合理地选择适当的质料,又要凭据质料的种类确定适当的加工工艺,并凭据加工工艺的要求确定适当的结构,只有通过适当的结构设计才气使所选择的质料最充实的发挥优势。设计者要做到正确地选择质料就必须充实地相识所选质料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应凭据所选质料的特性及其所对应的加工工艺而遵循差别的设计原则。如:钢材受拉和受压时的力学特性基底细同,因此钢梁结构多为对称结构。

铸铁质料的抗压强度远大于抗拉强度,因此蒙受弯矩的铸铁结构截面多为非对称形状,以使承载时最大压应力大于最大拉应力,图示5.2为两种铸铁支架比力。钢结构设计中通常通过加大截面尺寸的方法增大结构的强度和刚度,可是铸造结构中如果壁厚过大则很难保证铸造质量,所以铸造结构通常通过加筋板和隔板的方法增强结构的刚度和强度。

塑料质料由于刚度差,成型后的冷却不匀称造成的内应力极易引起结构的翘曲,所以塑料结构的筋板与壁厚相近并匀称对称。对于需要热处置惩罚加工的零件,在举行结构设计时的要求有如下几点:(1)零件的几何形状应力图简朴、对称,理想的形状为球形。(2)具有不等截面的零件,其巨细截面的变化必须平缓,制止突变。

如果相邻部门的变化过大,巨细截面冷却不均,一定形成内应力。(3)制止锐边尖角结构,为了防止锐边尖角处熔化或过热,一般在槽或孔的边缘上切出2~3mm的倒角。(4)制止厚薄悬殊的截面,厚薄悬殊的截面在淬火冷却时易变形,开裂的倾向较大。

四 机械结构设计的基本要求机械产物应用于各行各业,结构设计的内容和要求也是千差万别,但都有相同的共性部门。下面就机械结构设计的三个差别条理来说明对结构设计的要求。

1.功效设计 满足主要机械功效要求,在技术上的详细化。如事情原理的实现、事情的可靠性、工艺、质料和装配等方面。

2.质量设计 兼顾种种要求和限制,提高产物的质量和性能价钱比,它是现代工程设计的特征。详细为操作、雅观、成本、宁静、环保等众多其它要求和限制。在现代设计中,质量设计相当重要,往往决议产物的竞争力。

那种只满足主要技术功效要求的机械设计时代已经由去,统筹兼顾种种要求,提高产物的质量,是现代机械设计的关键所在。与思量事情原理相比,兼顾种种要求似乎只是设计细节上的问题,然而细节的总和是质量,产物质量问题不仅是工艺和质料的问题。


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