Jika anda telah melakukan reka bentuk mekanikal selama beberapa tahun atau lebih daripada sepuluh tahun, kemudian baca artikel ini dengan teliti, ringkasan pengalaman yang ingin anda tulis sudah ada di sini.
Reka bentuk mekanikal (reka bentuk mesin), mengikut keperluan penggunaan, membayangkan, menganalisis dan mengira prinsip kerja, struktur, mod pergerakan, mod penghantaran daya dan tenaga, bahan, bentuk dan saiz setiap bahagian, kaedah pelinciran, dsb. mesin dan menukarkannya kepada Penerangan khusus digunakan sebagai asas pembuatan untuk proses kerja.
Reka bentuk mekanikal adalah bahagian penting dalam kejuruteraan mekanikal, langkah pertama dalam pengeluaran mekanikal, dan faktor terpenting yang menentukan prestasi mekanikal.
Matlamat reka bentuk mekanikal adalah untuk mereka bentuk jentera terbaik di bawah pelbagai keadaan terhad (seperti bahan, keupayaan pemprosesan, pengetahuan teori dan kaedah pengiraan, dll.), iaitu, untuk membuat reka bentuk yang optimum.
Reka bentuk optimum perlu mempertimbangkan secara menyeluruh banyak keperluan, secara amnya termasuk: prestasi kerja terbaik, kos pembuatan terendah, saiz dan berat terkecil, penggunaan paling boleh dipercayai, penggunaan terendah dan pencemaran alam sekitar yang paling sedikit. Keperluan ini selalunya bercanggah, dan kepentingan relatifnya berbeza dengan jenis dan penggunaan jentera. Tugas pereka bentuk adalah untuk menimbang kepentingan mengikut situasi tertentu dan membuat perancangan keseluruhan supaya jentera yang direka bentuk mempunyai kesan teknikal dan ekonomi komprehensif yang terbaik.
Pada masa lalu, pengoptimuman reka bentuk terutamanya bergantung pada pengetahuan, pengalaman dan pandangan jauh pereka bentuk. Dengan perkembangan disiplin baru seperti teori asas kejuruteraan mekanikal, kejuruteraan nilai, dan analisis sistem, pengumpulan data teknikal dan ekonomi untuk pembuatan dan penggunaan, dan popularisasi dan aplikasi komputer, pengoptimuman secara beransur-ansur meninggalkan pertimbangan subjektif dan bergantung kepada pengiraan saintifik. (Nota Editor: Jurutera "Lama" harus memberi perhatian, jika mereka tidak membuat kemajuan, mereka akan disingkirkan)
Reka bentuk pelbagai jentera perindustrian, terutamanya reka bentuk mekanikal keseluruhan dan keseluruhan sistem, mesti dilampirkan kepada pelbagai teknologi perindustrian yang berkaitan dan sukar untuk membentuk disiplin yang bebas. Oleh itu, subdisiplin reka bentuk mekanikal profesional seperti reka bentuk jentera pertanian, reka bentuk jentera perlombongan, reka bentuk pam, reka bentuk pemampat, reka bentuk turbin stim, reka bentuk enjin pembakaran dalaman dan reka bentuk alat mesin telah muncul. (Nota Editor: Pepatah lama mengatakan "berjalin seperti gunung", tetapi kini "berjalan bersama seperti gunung". Ia juga reka bentuk mekanikal. Anda pakar dalam bidang ini. Jika anda bertukar ke bidang lain , anda mungkin orang awam)
1
Klasifikasi Reka Bentuk
Reka bentuk mekanikal boleh dibahagikan kepada tiga kategori: reka bentuk baharu, reka bentuk warisan dan reka bentuk varian.
1. Reka bentuk baru
Mengaplikasikan sains dan teknologi matang atau teknologi baharu yang telah terbukti boleh dilaksanakan melalui eksperimen untuk mereka bentuk jentera jenis baharu yang belum pernah dilihat sebelum ini.
2. Reka bentuk warisan
Mengikut pengalaman penggunaan dan pembangunan teknologi, jentera sedia ada direka bentuk dan dikemas kini untuk meningkatkan prestasinya, mengurangkan kos pembuatannya atau mengurangkan kos operasinya.
3. Reka bentuk varian
Bagi memenuhi keperluan baharu, beberapa pengubahsuaian atau penambahan dan pemadaman dibuat pada jentera sedia ada untuk membangunkan produk varian berbeza daripada jenis standard.
2
proses utama
1. Merumus tugas reka bentuk mengikut keperluan pelanggan, keperluan pasaran dan hasil penyelidikan saintifik yang baharu.
2. Reka bentuk awal. Termasuk menentukan prinsip kerja dan bentuk struktur asas mesin, menjalankan reka bentuk gerakan, reka bentuk struktur dan lukisan lukisan am awal dan semakan awal.
3. Reka bentuk teknikal. Termasuk pengubahsuaian reka bentuk (mengikut pendapat ulasan pertama), lukisan semua bahagian dan lukisan am baru dan ulasan kedua.
4. Reka bentuk lukisan kerja. Termasuk pengubahsuaian akhir (mengikut pendapat ulasan kedua), lukisan semua lukisan kerja (seperti lukisan bahagian, lukisan pemasangan komponen dan lukisan pemasangan am, dll.), dan merumuskan semua dokumen teknikal (seperti senarai bahagian, senarai memakai alat ganti, arahan penggunaan, dsb.).
5. Memuktamadkan reka bentuk. Jentera untuk pengeluaran kumpulan atau besar-besaran. Untuk reka bentuk mekanikal dengan tugas reka bentuk yang agak mudah (seperti reka bentuk baharu jentera ringkas, reka bentuk warisan atau reka bentuk varian jentera am, dsb.), prosedur reka bentuk awal boleh ditinggalkan.
3
fasa reka bentuk
Kualiti mesin pada asasnya bergantung pada kualiti reka bentuk. Peranan yang dimainkan oleh proses pembuatan terhadap kualiti mesin pada asasnya adalah untuk mencapai kualiti yang ditentukan pada masa reka bentuk. Oleh itu, peringkat reka bentuk mesin adalah kunci untuk menentukan sama ada mesin itu baik atau buruk.
Proses reka bentuk yang dibincangkan hanya merujuk kepada proses reka bentuk teknikal dalam erti kata yang sempit. Ia adalah proses kerja kreatif, tetapi juga kerja yang menggunakan sebanyak mungkin pengalaman berjaya sedia ada. Hanya dengan menggabungkan warisan dan inovasi dengan baik kita boleh mereka bentuk mesin berkualiti tinggi. Sebagai mesin yang lengkap, ia adalah sistem yang kompleks. Untuk meningkatkan kualiti reka bentuk, mesti ada prosedur reka bentuk saintifik. Walaupun adalah mustahil untuk menyenaraikan program unik yang berkesan dalam setiap situasi, berdasarkan pengalaman jangka panjang orang dalam mereka bentuk mesin, program reka bentuk mesin pada asasnya boleh seperti yang ditunjukkan dalam jadual.
gambar
Setiap peringkat diterangkan secara ringkas di bawah.
(1) Perancangan
Dalam peringkat perancangan, penyiasatan, penyelidikan dan analisis yang mencukupi perlu dilakukan atas permintaan mesin yang direka (Nota Editor: seperti mengkaji dengan teliti permintaan pelanggan dan memberikan maklumat yang relevan, berulang kali berkomunikasi dengan pelanggan untuk menjelaskan idea dan niat pelanggan, dsb.), melalui Analisis, untuk menjelaskan lebih lanjut fungsi yang sepatutnya ada pada mesin, dan mengemukakan kekangan yang ditentukan oleh persekitaran, ekonomi, pemprosesan dan had masa untuk membuat keputusan pada masa hadapan. Atas dasar ini, tulis dengan jelas keperluan keseluruhan dan butiran tugas reka bentuk, dan akhirnya membentuk buku tugas reka bentuk sebagai ringkasan peringkat ini.
Buku tugas reka bentuk secara amnya hendaklah merangkumi: fungsi mesin, anggaran ekonomi dan perlindungan alam sekitar, anggaran kasar keperluan pembuatan, keperluan asas penggunaan, dan jangkaan had masa untuk menyiapkan tugasan reka bentuk, dsb. Pada masa ini , secara amnya hanya julat yang munasabah boleh diberikan untuk keperluan dan syarat ini, bukannya angka yang tepat. Sebagai contoh, ia boleh ditentukan oleh keperluan yang mesti dipenuhi, keperluan minimum, dan keperluan yang diharapkan dapat dicapai.
(2) Reka bentuk skema
Mengikut prinsip kerja yang berbeza, pelbagai skim khusus untuk agensi pelaksana boleh disediakan. Sebagai contoh, dari segi pemotongan benang, bahan kerja hanya boleh diputar dan alat boleh digerakkan secara linear untuk memotong benang (seperti memotong benang pada mesin pelarik biasa), atau bahan kerja boleh disimpan diam semasa alat berputar dan bergerak untuk memotong benang ( Seperti memproses benang dengan die). Maksudnya, walaupun untuk prinsip kerja yang sama, mungkin terdapat beberapa penyelesaian struktur yang berbeza.
Skim bahagian penggerak utama (nota editor: bahagian kuasa) tentunya juga mempunyai banyak pilihan. Disebabkan oleh kesejagatan bekalan kuasa dan perkembangan teknologi pemacu elektrik, boleh dikatakan bahawa sebahagian besar jentera pegun kini memilih motor elektrik sebagai penggerak utama. Penggerak utama terma digunakan terutamanya dalam pesawat pengangkutan, jentera pembinaan atau jentera pertanian. Walaupun motor digunakan sebagai penggerak utama, terdapat juga pilihan untuk AC dan DC, kelajuan tinggi dan kelajuan rendah, dll.
Skim bahagian penghantaran lebih kompleks dan pelbagai. Untuk tugas penghantaran yang sama, ia boleh diselesaikan dengan pelbagai mekanisme dan gabungan mekanisme yang berbeza. Oleh itu, jika IV digunakan untuk mewakili bilangan penyelesaian yang mungkin bagi bahagian penggerak utama, dan N2 dan N3 masing-masing mewakili bilangan penyelesaian yang mungkin bagi bahagian penghantaran dan bahagian pelaksanaan, maka bilangan penyelesaian yang mungkin IV bagi mesin itu sebagai keseluruhan ialah Ni×N2×N3. (Nota Editor: Penyelesaian yang berkesan hanya boleh dilaksanakan dari segi fungsi, dan kemudian disaring daripada perspektif teknikal dan ekonomi)
Perkara di atas hanya dibincangkan dari segi tiga bahagian utama yang membentuk mesin. Kadang-kadang perlu mempertimbangkan konfigurasi sistem tambahan.
Di antara begitu banyak penyelesaian, hanya sedikit yang boleh dilaksanakan secara teknikal. Beberapa skim yang boleh dilaksanakan ini harus dinilai secara menyeluruh dari aspek teknologi, ekonomi dan perlindungan alam sekitar. Terdapat banyak kaedah penilaian, dan penilaian ekonomi diambil sebagai contoh untuk menggambarkan secara ringkas.
Apabila menilai dari segi ekonomi, perlu mempertimbangkan bukan sahaja ekonomi reka bentuk dan pembuatan, tetapi juga ekonomi penggunaan. Sekiranya skema struktur mesin lebih rumit, reka bentuk dan kos pembuatannya akan meningkat secara relatif, tetapi fungsinya akan lebih lengkap, dan produktivitinya akan lebih tinggi, jadi ekonomi penggunaannya juga lebih baik. Sebaliknya, untuk mesin dengan struktur yang agak mudah dan fungsi yang tidak mencukupi, walaupun kos reka bentuk dan pembuatan adalah rendah, kos operasi akan meningkat. Apabila menilai reka bentuk dan ekonomi pembuatan skim struktur, ia juga boleh dinyatakan dengan kos keberkesanan unit. Contohnya, kos seunit kuasa keluaran, kos produk tunggal, dsb.
Apabila menilai mesin, adalah perlu untuk menganalisis kebolehpercayaan mesin, dan mengambil kebolehpercayaan sebagai indeks penilaian. Dari sudut kebolehpercayaan, selalunya tidak bijak untuk mengejar struktur kompleks secara membuta tuli. Secara umumnya, semakin kompleks sistem, semakin rendah kebolehpercayaan sistem. Untuk meningkatkan kebolehpercayaan sistem yang kompleks, adalah perlu untuk meningkatkan sistem sandaran selari, yang pasti akan meningkatkan kos mesin.
Perlindungan alam sekitar juga merupakan aspek penting yang mesti dipertimbangkan dengan teliti dalam reka bentuk. Penyelesaian teknikal yang mempunyai kesan buruk terhadap alam sekitar mesti dianalisis secara terperinci dan penyelesaian yang matang secara teknikal mesti dicadangkan.
Melalui penilaian program, keputusan muktamad dibuat untuk menentukan gambarajah skematik atau gambarajah skematik pergerakan mekanisme untuk langkah reka bentuk teknikal yang seterusnya.
Dalam peringkat reka bentuk skema, hubungan antara rujukan dan inovasi mesti dikendalikan dengan betul. Preseden kejayaan mesin serupa harus digunakan untuk rujukan, dan pautan lemah asal dan bahagian yang tidak memenuhi keperluan tugas sedia ada harus diperbaiki atau diubah secara asasnya. Ia adalah perlu untuk secara aktif berinovasi dan menentang konservatisme dan menyalin reka bentuk asal, dan juga menentang dua kecenderungan salah iaitu mengejar inovasi secara membabi buta dan membuang pengalaman asal yang munasabah. (Nota Editor: Kunci untuk belajar daripada adalah untuk mengetahui kelemahan pengiraan asal)
(3) Reka bentuk teknikal
Matlamat fasa reka bentuk teknikal adalah untuk menghasilkan lakaran pemasangan am dan lakaran pemasangan komponen. Tentukan bentuk dan saiz asas setiap komponen dan bahagiannya melalui reka bentuk lakaran, termasuk sambungan antara bahagian, bentuk dan saiz asas bahagian dan komponen. Akhir sekali, lukis lukisan kerja, lukisan pemasangan komponen dan lukisan pemasangan am bahagian.
Untuk menentukan saiz asas bahagian utama, kerja berikut mesti dilakukan:
(1) Reka bentuk kinematik mesin.
Mengikut skema struktur yang ditentukan, tentukan parameter bahagian bergerak asal (kuasa, kelajuan putaran, kelajuan linear, dll.). Kemudian lakukan pengiraan kinematik untuk menentukan parameter gerakan (kelajuan, kelajuan, pecutan, dll.) bagi setiap komponen yang bergerak.
(2) Pengiraan dinamik mesin.
Digabungkan dengan struktur dan parameter gerakan setiap bahagian, magnitud dan ciri-ciri beban pada setiap bahagian utama dikira. Beban yang diperolehi pada masa ini hanyalah beban nominal (atau nominal) yang bertindak pada bahagian tersebut kerana bahagian tersebut belum direka bentuk.
(3) Reka bentuk kapasiti kerja bahagian.
Reka bentuk awal bahagian dan komponen boleh dilakukan jika saiz dan ciri beban nominal pada bahagian utama diketahui. Kriteria kapasiti kerja yang menjadi asas reka bentuk mesti disediakan secara munasabah dengan merujuk kepada keadaan kegagalan umum, ciri kerja, dan keadaan persekitaran bahagian dan komponen. Secara amnya, terdapat kriteria seperti kekuatan, kekakuan, kestabilan getaran, dan hayat perkhidmatan. Dengan pengiraan atau analogi, dimensi asas bahagian dan komponen boleh ditentukan.
(4) Reka bentuk lakaran pemasangan komponen dan lakaran pemasangan am.
Mengikut dimensi asas bahagian dan komponen utama yang telah ditentukan, lakaran pemasangan komponen dan lakaran pemasangan am direka bentuk. Garis besar dan dimensi semua bahagian perlu direka bentuk secara struktur pada lakaran. Dalam langkah ini, adalah perlu untuk menyelaraskan struktur dan saiz setiap bahagian dengan baik, dan mempertimbangkan sepenuhnya kebolehkilangan struktur bahagian dan komponen yang direka, supaya semua bahagian mempunyai konfigurasi yang paling munasabah.
(5) Memeriksa bahagian utama.
Bagi sesetengah bahagian, dalam langkah (3) di atas, disebabkan oleh struktur khusus yang belum diputuskan, sukar untuk menjalankan pengiraan terperinci kapasiti kerja, jadi hanya pengiraan dan reka bentuk awal boleh dilakukan. Selepas lakaran pemasangan komponen dan lakaran perhimpunan am dilukis, struktur dan saiz semua bahagian diketahui, dan hubungan antara bahagian bersebelahan juga diketahui. Hanya pada masa ini beban yang bertindak pada bahagian dapat ditentukan dengan lebih tepat, dan pelbagai faktor terperinci yang mempengaruhi keupayaan kerja bahagian dapat ditentukan. Hanya di bawah keadaan ini, adalah mungkin dan perlu untuk menjalankan pengiraan semakan yang tepat untuk beberapa bahagian atau bahagian penting dengan bentuk kompleks dan keadaan tegasan. Mengikut keputusan semakan, struktur dan saiz bahagian berulang kali diubah suai sehingga mereka berpuas hati.
Dalam setiap langkah reka bentuk teknikal, teknologi reka bentuk pengoptimuman yang dibangunkan dalam tempoh 30 hingga 40 tahun yang lalu semakin menunjukkan keupayaannya untuk mengoptimumkan pemilihan parameter struktur. Beberapa kaedah pengiraan berangka baharu, seperti kaedah unsur terhingga, boleh memperoleh keputusan pengiraan kuantitatif anggaran yang sangat baik untuk masalah yang sebelum ini sukar dikira secara kuantitatif. Untuk sebilangan kecil bahagian yang sangat penting, kompleks dan mahal, kaedah ujian model mesti digunakan untuk mereka bentuk apabila perlu, iaitu, model dihasilkan mengikut lukisan reka bentuk awal, dan bahagian struktur yang lemah atau bahagian berlebihan ditemui melalui ujian. Saiz, mengikut mana untuk mengukuhkan atau mengurangkan untuk mengubah suai reka bentuk asal, dan akhirnya mencapai tahap kesempurnaan. Teori kebolehpercayaan mekanikal digunakan dalam peringkat reka bentuk teknikal. Dari perspektif kebolehpercayaan, ia boleh menilai sama ada bahagian yang direka bentuk dan struktur komponen serta parameternya memenuhi keperluan kebolehpercayaan, dan mengemukakan cadangan untuk menambah baik reka bentuk, dengan itu meningkatkan lagi kualiti reka bentuk mesin. . Kaedah dan konsep reka bentuk baharu yang dinyatakan di atas hendaklah digunakan dan dipromosikan dalam reka bentuk, supaya ia boleh dibangunkan dengan sewajarnya.
Selepas reka bentuk lakaran siap, lukisan kerja bahagian tersebut boleh direka bentuk mengikut saiz asas bahagian yang telah ditentukan dalam lakaran. Pada ketika ini, masih terdapat sejumlah besar butiran struktur bahagian yang perlu diperhalusi dan ditentukan. Apabila mereka bentuk lukisan kerja, adalah perlu untuk mempertimbangkan sepenuhnya proses pemprosesan dan pemasangan bahagian, keperluan pemeriksaan dan kaedah pelaksanaan bahagian semasa dan selepas pemprosesan. Jika beberapa pengaturan terperinci mempunyai kesan yang baik terhadap keupayaan kerja bahagian, adalah perlu untuk kembali untuk menyemak semula keupayaan kerja. Akhir sekali, lukis lukisan kerja semua bahagian kecuali bahagian standard.
Lukis semula lukisan pemasangan komponen dan lukisan pemasangan am mengikut struktur dan saiz pada lukisan kerja bahagian yang dimuktamadkan. Melalui kerja ini, ralat dimensi dan struktur yang mungkin tersembunyi dalam lukisan kerja bahagian boleh disemak. Orang ramai memanggil kerja ini sebagai pemasangan di atas kertas. (Nota Editor: Kini menggunakan reka bentuk perisian 3D, ia sangat mudah untuk diubah suai, jadi langkah-langkah reka bentuk teknikal boleh dipalang, tetapi ia amat diperlukan. Sudah tentu, beberapa semakan boleh menggunakan fungsi perisian itu sendiri.)
(4) Penyusunan dokumen teknikal
Terdapat banyak jenis dokumen teknikal, dan yang biasa digunakan termasuk reka bentuk mesin dan arahan pengiraan, arahan pengendalian dan senarai bahagian standard (BOM).
Apabila menyusun spesifikasi pengiraan reka bentuk, ia hendaklah merangkumi semua kandungan konklusif pemilihan skema dan reka bentuk teknikal.
Apabila menyusun manual arahan mesin untuk pengguna, julat parameter prestasi, kaedah operasi, penyelenggaraan harian dan kaedah pembaikan mudah, katalog alat ganti, dll. mesin harus diperkenalkan kepada pengguna.
Dokumen teknikal lain, seperti sijil pemeriksaan, senarai bahagian yang dibeli, dan syarat penerimaan, dsb., hendaklah disediakan secara berasingan mengikut keperluan.
(5) Aplikasi komputer dalam reka bentuk mekanikal
Dengan perkembangan teknologi komputer, komputer telah digunakan secara meluas dalam reka bentuk mekanikal, dan banyak perisian reka bentuk dan analisis kecekapan tinggi telah muncul. Perisian ini boleh digunakan untuk membandingkan berbilang skema dalam peringkat reka bentuk, dan boleh menganalisis dengan tepat kekuatan struktur, kekukuhan dan ciri dinamik bagi skema yang berbeza termasuk skema besar dan kompleks. Pada masa yang sama, ia juga mungkin untuk membina prototaip maya pada komputer, dan menggunakan simulasi prototaip maya untuk mengesahkan reka bentuk, untuk menilai sepenuhnya kebolehlaksanaan reka bentuk dalam peringkat reka bentuk. Boleh dikatakan bahawa promosi dan penggunaan teknologi komputer dalam reka bentuk mekanikal telah dan sedang mengubah proses reka bentuk mekanikal, dan kelebihannya dalam meningkatkan kualiti dan kecekapan reka bentuk sukar untuk diramalkan.
Di atas secara ringkas memperkenalkan prosedur reka bentuk mesin. Secara umum, dalam proses pembuatan mesin, adalah mungkin untuk mengubah suai reka bentuk atas sebab proses pada bila-bila masa. Jika pengubahsuaian diperlukan, prosedur kelulusan tertentu hendaklah dipatuhi (Nota Editor: Perubahan Kejuruteraan, Chan Kejuruteraan
ge, EC). Selepas mesin meninggalkan kilang, penyiasatan susulan hendaklah dijalankan dengan cara yang terancang; selain itu, pengguna juga akan melaporkan masalah kepada bahagian pembuatan atau reka bentuk semasa digunakan. Berdasarkan maklumat ini, jabatan reka bentuk boleh mengubah suai atau merombak reka bentuk asal selepas analisis. Tugas-tugas ini, walaupun secara amnya sebahagian daripada proses reka bentuk, adalah satu lagi tahap masalah. Sebagai seorang pereka bentuk, seseorang itu harus mempunyai rasa tanggungjawab sosial yang kuat, meluaskan visi kerjanya kepada keseluruhan proses pembuatan, penggunaan dan juga pengikisan, dan menambah baik reka bentuk berulang kali, untuk terus meningkatkan kualiti mesin dan lebih baik bertemu. keperluan pengeluaran dan kehidupan.
penerangan pentas
(1) Peringkat perancangan
Selepas tugasan projek dikeluarkan, peringkat perancangan hanyalah peringkat persediaan. Pada ketika ini, hanya terdapat idea yang samar-samar tentang mesin yang akan direka.
(2) Peringkat reka bentuk skema
Peringkat ini memainkan peranan penting dalam kejayaan atau kegagalan reka bentuk. Pada peringkat ini, ia juga menunjukkan sepenuhnya ciri-ciri penyelesaian berbilang (skim) dalam kerja reka bentuk.
Analisis fungsi mesin adalah untuk menjalankan analisis komprehensif tentang keperluan, keperluan minimum dan keperluan jangkaan fungsi mesin yang dicadangkan dalam buku tugas reka bentuk, iaitu, sama ada fungsi ini dapat direalisasikan, sama ada terdapat percanggahan antara pelbagai fungsi, dan sama ada mereka boleh digantikan oleh satu sama lain. Akhirnya, parameter fungsi ditentukan sebagai asas untuk reka bentuk selanjutnya. Dalam langkah ini, kemungkinan konflik antara keperluan dan kemungkinan, cita-cita dan realiti, matlamat pembangunan dan matlamat semasa harus dikendalikan dengan betul.
Selepas parameter fungsi ditentukan, penyelesaian yang mungkin boleh dicadangkan, iaitu penyelesaian yang mungkin boleh dicadangkan. Apabila mencari penyelesaian, ia boleh dibincangkan secara berasingan mengikut bahagian pemanduan, bahagian penghantaran dan bahagian pelaksanaan. Adalah lebih biasa untuk memulakan perbincangan dengan bahagian operasi terlebih dahulu.
Apabila membincangkan bahagian pelaksanaan mesin, pertama sekali mengenai pilihan prinsip kerja (nota editor: iaitu kaedah pelaksanaan). Sebagai contoh, apabila mereka bentuk mesin untuk mengeluarkan skru, prinsip kerjanya boleh sama ada kaedah memusingkan benang dengan alat memusing pada kosong silinder, atau kaedah menggulingkan benang dengan acuan gelek pada kosong silinder. Ini membentangkan dua prinsip operasi yang berbeza. Prinsip kerja adalah berbeza, dan sudah tentu mesin yang direka akan secara asasnya berbeza. Khususnya, perlu ditekankan bahawa prinsip kerja baharu mesti diteliti dan dibangunkan secara berterusan. Ini adalah cara penting untuk mereka bentuk pembangunan teknologi.
4
langkah reka bentuk
Sebelum reka bentuk bermula, tugas reka bentuk dirumuskan.
Apabila tugas reka bentuk lebih rumit, reka bentuk tiga peringkat secara amnya diterima pakai, iaitu reka bentuk awal, reka bentuk teknikal dan reka bentuk lukisan kerja; apabila tugas itu agak mudah, seperti reka bentuk baharu jentera ringkas, reka bentuk warisan atau reka bentuk varian jentera am, reka bentuk akan direka bentuk mengikut kedalaman reka bentuk teknikal pada permulaan, dan reka bentuk lukisan kerja akan dilakukan selepas semakan, pengubahsuaian dan kelulusan, yang menjadi reka bentuk dua peringkat.
Dalam peringkat reka bentuk awal reka bentuk tiga peringkat, langkah utama reka bentuk ialah: menentukan prinsip kerja dan jenis struktur asas, reka bentuk gerakan, mereka bentuk bahagian dan komponen utama, melukis lukisan am awal, dan menyemak reka bentuk awal.
Dalam peringkat reka bentuk teknikal, langkah-langkah utama ialah: mengubah suai reka bentuk mengikut pendapat semakan, mereka bentuk semua bahagian dan komponen, melukis lukisan umum baharu, dan menyemak reka bentuk teknikal.
Dalam peringkat reka bentuk lukisan kerja, ubah suai reka bentuk mengikut pendapat semakan, lukis semua lukisan kerja dan rumuskan semua dokumen teknikal. Untuk produk kumpulan atau pengeluaran besar-besaran, reka bentuk yang dimuktamadkan juga diperlukan.
Dalam setiap langkah reka bentuk, adalah mungkin untuk mendapati bahawa beberapa keputusan dalam langkah sebelumnya adalah tidak munasabah, yang memerlukan kembali ke langkah sebelumnya, menyemak keputusan yang tidak munasabah, dan membuat semula kerja reka bentuk berikutnya.
(1) Merumus tugas reka bentuk
Ini adalah kerja awal reka bentuk. Tugas reka bentuk adalah berdasarkan pesanan pengguna, keperluan pasaran dan hasil penyelidikan saintifik baharu. Jabatan reka bentuk menggunakan pelbagai teknologi dan risikan pasaran, merangka kemungkinan rancangan, membandingkan kebaikan dan keburukan mereka, berbincang dengan jabatan perniagaan dan pengguna, dan merumuskan matlamat tugas reka bentuk yang munasabah. Ini amat penting untuk reka bentuk baharu. Kesilapan dalam matlamat misi akan mengakibatkan kerugian ekonomi yang teruk dan juga kegagalan total.
(2) Tentukan prinsip kerja dan jenis struktur asas
Sekiranya tugas reka bentuk tidak ditakrifkan dengan jelas, langkah pertama dalam reka bentuk adalah untuk menentukan pelan keseluruhan, iaitu, untuk menentukan prinsip kerja yang akan digunakan dan jenis struktur yang sepadan.
Sebagai contoh, untuk mereka bentuk enjin diesel marin berkuasa tinggi, pertama sekali adalah perlu untuk menentukan sama ada untuk menggunakan enjin dua lejang, dua lejang, kepala silang, enjin diesel kelajuan rendah atau empat lejang, satu tindakan, sederhana. -enjin diesel kelajuan.
Contoh lain ialah jentera penghancur yang direka untuk menghancurkan batu secara kasar. Pertama, ia mesti ditentukan sama ada untuk menggunakan penghancur rahang atau gyratory dengan penyemperitan dan lenturan sebagai tindakan penghancuran utama, atau penghancur impak pemutar tunggal atau dua pemutar dengan impak sebagai tindakan utama.
(3) Reka Bentuk Pergerakan
Selepas rancangan keseluruhan reka bentuk ditentukan, maka perlu menggunakan pengetahuan mekanisme untuk memilih mekanisme yang sesuai untuk mendapatkan pelan gerakan yang diperlukan. Penghancur rahang yang disebutkan di atas bergantung pada ayunan rahang bergeraknya untuk menghancurkan batu yang memasuki rongga penghancuran dengan memerah, membongkok dan membelah, manakala ayunan rahang alih boleh menjadi ayunan mudah mekanisme togol berganda atau ayunan kompleks daripada satu mekanisme togol. Dalam reka bentuk baharu, mungkin perlu mensintesis mekanisme baharu untuk mendapatkan skema gerakan yang diperlukan, yang selalunya merupakan tugas yang sukar. Oleh itu, pereka biasanya cuba menggunakan skema gerakan yang dicadangkan oleh mekanisme sedia ada dan matang.
(4) Reka bentuk struktur dan lukisan am awal
Selepas reka bentuk gerakan, pereka bentuk memulakan reka bentuk struktur, mengira daya, kekuatan, bentuk, saiz dan berat bahagian utama mesin, dan melukis lakaran bahagian dan komponen utama. Pada masa ini, jika didapati struktur asal yang dipilih tidak dapat dilaksanakan, struktur tersebut mesti diselaraskan atau diubah suai. Pertimbangan juga harus diberikan kepada kemungkinan terlalu panas, haus berlebihan atau getaran.
Dalam langkah ini, pereka bentuk akan mencari percanggahan dalam bentuk, saiz, perkadaran, dsb. setiap bahagian dengan melukis lakaran. Untuk mengukuhkan atau menambah baik satu aspek boleh melemahkan atau memburukkan yang lain. Pada masa ini, adalah perlu untuk menimbang kepentingan dan menyelaraskan untuk mencapai kesan komprehensif yang terbaik. (Nota Editor: Intipati reka bentuk ialah proses sentiasa menimbang pilihan). Selepas lakaran telah disemak berulang kali dan dianggap pada mulanya memuaskan, lukisan am awal dan anggaran kos (anggaran kos) boleh dilukis. Lukisan am awal dilukis mengikut skala, dan paparan serta bahagian yang mencukupi dipilih.
(5) Semakan awal
Selepas lukisan am awal dilukis, adalah perlu untuk menjemput reka bentuk yang berpengalaman, pembuatan dan kakitangan pengguna jenis jentera ini, serta wakil pengguna atau unit reka bentuk yang diamanahkan untuk menjalankan semakan awal. Jika keputusan semakan menunjukkan bahawa reka bentuk tidak boleh digunakan (seperti berat dan isipadu terlalu banyak, kos terlalu tinggi, keraguan tentang kebolehpercayaan struktur, dsb.), reka bentuk gerakan mesti direka semula, atau digantikan dengan yang lain. prinsip kerja dan jenis struktur asas. Dalam kebanyakan kes, beberapa penambahbaikan pada reka bentuk dibuat.
(6) Reka bentuk teknikal
Menurut ulasan ulasan awal, reka bentuk diubah suai dan semua bahagian dan lukisan pemasangan dilukis. Jalankan analisis tegasan yang tepat pada bahagian dan komponen utama, betulkan bentuk, saiz dan butiran lain bahagian mengikut keputusan analisis, dan nyatakan bahan dan rawatan haba. Tentukan ketepatan pemesinan bahagian dan keadaan pemasangan komponen dan pemasangan akhir. Reka bentuk pelinciran lengkap, reka bentuk elektrik (pemandu dan kawalan). Lukisan umum dilukis semula, dan beberapa jentera penting dan dihasilkan secara besar-besaran kadangkala perlu membuat model. Serahkan reka bentuk teknikal yang telah siap untuk semakan kedua.
(7) Lukis gambarajah kerja
yang
Selepas pengubahsuaian akhir dibuat mengikut pendapat semakan kedua, lukisan bahagian formal, lukisan pemasangan komponen dan lukisan pemasangan am boleh dilukis, dan dokumen teknikal seperti senarai bahagian, senarai bahagian yang terdedah, dan panduan pengguna boleh disediakan. Orang yang bertanggungjawab ke atas reka bentuk harus memberi perhatian untuk menyelaraskan dimensi antara bahagian, memeriksa kesesuaian toleransi antara bahagian gandingan, dan menyemak kekuatan dan ketegaran beberapa bahagian.
Selepas lukisan bahagian selesai, pemeriksaan lukisan dimulakan, yang merupakan kerja yang sangat penting. Lukisan pruf dengan teliti boleh memastikan pemasangan lancar selepas pemprosesan. Kaedah pembacaan pruf yang paling boleh dipercayai ialah melukis semula lukisan perhimpunan umum berdasarkan lukisan bahagian yang dilukis (nota editor: lukis bahagian yang direka dalam komputer mengikut kaedah sambungan pemasangan untuk melukis perhimpunan agung semula), dan semua percanggahan akan dipaparkan.
Dua tugas perlu dijalankan semasa melukis lukisan bahagian: satu ialah semakan teknikal untuk menjadikan bahagian mudah diproses dan mengurangkan kos pembuatan; satu lagi ialah semakan standard untuk menjadikan elemen struktur, dimensi, toleransi sesuai, keadaan teknikal rawatan haba, piawaian dan bahagian am bahagian memenuhi keperluan piawai.
(8) Pengeluaran percubaan dan reka bentuk yang dimuktamadkan
Untuk pengeluaran jentera sekeping atau kelompok kecil, lukisan reka bentuk yang disiapkan melalui langkah di atas boleh dimasukkan ke dalam pengeluaran rasmi. Untuk mesin yang dihasilkan dalam kelompok atau dalam kuantiti yang banyak, prototaip mesti dihasilkan percubaan sebelum pengeluaran rasmi, dan ujian dan penilaian berfungsi mesti dijalankan. Selepas lulus, pengeluaran percubaan kelompok akan dijalankan mengikut proses pengeluaran besar-besaran. Masalah yang timbul semasa pengeluaran percubaan kelompok mungkin memerlukan pengubahsuaian yang sepadan dengan reka bentuk sebelum ia boleh menjadi reka bentuk muktamad yang boleh digunakan dalam pengeluaran rasmi.
5
Kekangan (kriteria reka bentuk)
Reka bentuk bahagian mekanikal mempunyai banyak kekangan, dan kriteria reka bentuk adalah kekangan yang harus dipenuhi oleh reka bentuk.
(1) Kriteria prestasi teknikal
Prestasi teknikal merangkumi semua prestasi termasuk fungsi produk, keadaan pembuatan dan operasi, dan merujuk kepada prestasi statik dan prestasi dinamik. Contohnya, kuasa, kecekapan, hayat perkhidmatan, kekuatan, kekakuan, rintangan geseran, prestasi haus, kestabilan getaran dan ciri terma yang boleh dihantar oleh produk.
Kriteria prestasi teknikal bermakna prestasi teknikal yang berkaitan mesti memenuhi keperluan yang ditetapkan. Sebagai contoh, getaran akan menjana beban dinamik tambahan dan tegasan berubah-ubah, terutamanya apabila frekuensinya hampir dengan frekuensi semula jadi sistem mekanikal atau bahagian, resonans akan berlaku, dan amplitud akan meningkat secara mendadak, yang boleh menyebabkan kerosakan pantas pada bahagian atau malah keseluruhan sistem. Kriteria kestabilan getaran adalah untuk mengehadkan parameter getaran yang berkaitan bagi sistem atau bahagian mekanikal, seperti frekuensi semula jadi, amplitud, hingar, dsb., dalam julat yang dibenarkan yang ditentukan. Contoh lain ialah haba yang dijana semasa mesin berfungsi, yang boleh menyebabkan tekanan terma, terikan terma, dan juga kerosakan terma. Kriteria ciri terma adalah untuk mengehadkan pelbagai parameter terma yang berkaitan (seperti tegasan terma, terikan terma, kenaikan suhu, dsb.) dalam julat yang ditentukan.
(2) Kriteria standardisasi
Piawaian utama yang berkaitan dengan reka bentuk produk mekanikal adalah secara kasar seperti berikut:
Penyeragaman konsep: istilah, simbol, unit ukuran, dsb. yang terlibat dalam proses reka bentuk harus memenuhi piawaian;
Penyeragaman bentuk fizikal: Bentuk struktur, saiz, prestasi, dsb. bahagian, bahan mentah, peralatan dan sumber tenaga hendaklah dipilih mengikut peraturan seragam.
Penyeragaman kaedah: kaedah operasi, kaedah pengukuran, kaedah ujian, dsb. hendaklah dilaksanakan mengikut peraturan yang sepadan.
Kriteria standardisasi bermaksud semua tingkah laku dalam keseluruhan proses reka bentuk mesti memenuhi keperluan standardisasi yang dinyatakan di atas. Piawaian yang diterbitkan berkaitan dengan reka bentuk bahagian mekanikal boleh dibahagikan kepada tiga peringkat: piawaian kebangsaan, piawaian industri dan piawaian perusahaan dari segi skop aplikasi. Dari segi penggunaan wajib, ia boleh dibahagikan kepada wajib dan disyorkan.
(3) Kriteria kebolehpercayaan
Kebolehpercayaan: Kebarangkalian bahawa produk atau komponen boleh melengkapkan fungsi tertentu dalam jangka hayat di bawah syarat penggunaan yang ditetapkan. Kriteria kebolehpercayaan bermaksud produk, komponen atau bahagian yang direka bentuk harus memenuhi keperluan kebolehpercayaan yang ditentukan.
(4) Garis Panduan Keselamatan
Keselamatan mesin termasuk:
Keselamatan bahagian: merujuk kepada fakta bahawa bahagian tidak berlaku seperti patah, ubah bentuk yang berlebihan, haus yang berlebihan dan kehilangan kestabilan di bawah beban luaran yang ditentukan dan dalam masa yang ditetapkan.
Keselamatan keseluruhan mesin: merujuk kepada keperluan bahawa mesin menjamin bahawa tidak akan berlaku kegagalan di bawah keadaan yang ditetapkan dan bahawa fungsi am boleh direalisasikan secara normal.
Keselamatan kerja: merujuk kepada perlindungan pengendali, memastikan keselamatan diri dan kesihatan fizikal dan mental, dsb.
Keselamatan alam sekitar: merujuk kepada bukan pencemaran dan bahaya kepada alam sekitar dan orang di sekeliling mesin.
6
metodologi reka bentuk
Tujuan metodologi reka bentuk adalah untuk meningkatkan pemikiran reka bentuk ke dalam proses yang rasional, supaya reka bentuk dapat dijalankan mengikut logik tertentu, supaya lebih ramai pereka boleh membuat reka bentuk yang baik. Ia biasanya mengandungi kandungan berikut:
(1) Bahagikan peringkat reka bentuk kepada langkah-langkah yang sangat halus, menjadikan setiap peringkat sebagai aktiviti pemikiran dengan peraturan untuk diikuti dan bukti untuk diikuti.
(2) Simpan reka bentuk yang berjaya atau baik dan wujudkan pangkalan data reka bentuk untuk rujukan atau penggunaan dalam reka bentuk masa hadapan.
(3) Memperkenalkan konsep dan kaedah kejuruteraan nilai dalam kerja reka bentuk, dan mengimbangi fungsi dan kos percanggahan dalam reka bentuk untuk mendapatkan kesan penggunaan yang baik.
(4) Gunakan pengetahuan disiplin yang baru muncul seperti tribologi, getaran, mekanik patah, kaedah elemen terhingga, reka bentuk kebolehpercayaan, reka bentuk pengoptimuman, kejuruteraan sistem dan ergonomik dalam reka bentuk untuk meningkatkan sifat saintifik reka bentuk dan mengurangkan kebutaan.
(5) Meluaskan skop kerja reka bentuk, melanjutkan ke hadapan kepada ramalan pasaran dan ke belakang kepada perkhidmatan selepas jualan.
(6) Gunakan reka bentuk bantuan komputer untuk mengurangkan buruh reka bentuk, meningkatkan kelajuan reka bentuk dan kualiti reka bentuk.
7
pandangan
Pada masa hadapan, reka bentuk mekanikal akan meresap ke dalam industri seperti pembuatan semikonduktor, biokejuruteraan, nanoteknologi, dan robotik. Sambil membuat sumbangan kepada pembangunan sosial, ia akan terus memperbaiki dirinya dan seterusnya memperbaharui teorinya.
(1) Untuk merealisasikan lagi sistematisasi
Iaitu, bermula dari sudut sistem, produk mekanikal dianggap sebagai satu sistem atau keseluruhan, bergantung kepada teknologi komputer untuk merealisasikan penyelarasan antara manusia, mesin dan persekitaran. Secara khusus, ia menguraikan jumlah sistem kepada beberapa subsistem, mengguna pakai pelbagai teori dan kaedah reka bentuk moden, dan meneruskan pengoptimuman sistem sebagai matlamat untuk menyelaraskan reka bentuk dan pemadanan setiap subsistem.
(2) Mendalami reka bentuk pintar
Dengan kemajuan dan perkembangan sains dan teknologi, semakin banyak faktor kecerdasan harus dipertimbangkan dalam reka bentuk. Sebilangan besar kandungan reka bentuk boleh diterangkan dengan mewujudkan model untuk menerangkan tingkah laku pelbagai keadaan kerja produk mekanikal, dan menyelesaikan model boleh meramalkan prestasi produk, rasional dan optimum reka bentuk. Sebagai contoh, sistem membuat keputusan pintar untuk pelbagai penilaian prestasi kenderaan, sistem pakar reka bentuk kotak gear, dan sistem diagnosis kerosakan telah digunakan dalam pembangunan dan reka bentuk kenderaan baharu.
(3) Beri perhatian lebih kepada pemikiran hijau
Teknologi reka bentuk hijau ialah teknologi untuk mereka bentuk produk dalam kitaran hayat mereka mengikut keperluan perlindungan alam sekitar, penggunaan sumber tertinggi dan penggunaan tenaga terendah. Pereka bentuk dikehendaki mempertimbangkan sifat alam sekitar dan sifat asas produk dari keseluruhan kitaran, dan sentiasa mendasarkan reka bentuk mereka pada kesihatan fizikal dan mental manusia serta perlindungan alam sekitar. Pada masa yang sama, produk yang direka perlu boleh dikitar semula dan menyebabkan kerosakan minimum kepada alam sekitar.
8
kaedah reka bentuk moden
1. Profesional dan moden
Perisian komputer yang dibangunkan bersama oleh reka bentuk mekanikal dan profesional komputer boleh mencerminkan dan menerangkan pelbagai kerosakan, kegagalan dan mekanisme pemusnahan produk mekanikal di bawah keadaan kerja sebenar. Ia boleh menganalisis dan mengira secara kuantitatif kelakuan dinamik bahagian dan jentera mekanikal, dan membentuk program reka bentuk tetap. Ini ialah kaedah reka bentuk moden yang profesional, seperti analisis dan reka bentuk getaran, reka bentuk tribologi, reka bentuk pemindahan haba termodinamik, kekuatan, reka bentuk kekakuan, analisis medan suhu, dll. Perisian ini semuanya dibangunkan berdasarkan kaedah reka bentuk tradisional dan menggunakan teknologi komputer . Contohnya: menggunakan perisian Pro/M untuk menganalisis ciri dinamik peranti mekanikal, dan menggunakan perisian ANSYS untuk menganalisis tekanan adalah contoh yang baik dalam hal ini, meletakkan asas untuk menilai kebolehpercayaan peranti dengan tepat dan memilih parameter reka bentuk.
2. Moden Sejagat
Untuk memenuhi keperluan prestasi produk mekanikal yang tinggi, teknologi komputer digunakan secara meluas dalam reka bentuk mekanikal untuk reka bentuk terbantu dan analisis sistem, yang merupakan kaedah reka bentuk moden yang biasa. Kaedah biasa termasuk pengoptimuman, elemen terhingga, kebolehpercayaan, simulasi, sistem pakar dan CAD. Kaedah ini bukan sahaja untuk penyelidikan produk mekanikal, tetapi juga mempunyai teori dan kaedah saintifik mereka sendiri.
1) Reka bentuk yang dioptimumkan
Reka bentuk pengoptimuman mekanikal ialah pemindahan dan aplikasi teknologi pengoptimuman dalam bidang reka bentuk mekanikal. Idea asasnya adalah berdasarkan teori reka bentuk mekanikal.
