01
Геометричні елементи конструктивних частин
Функція механічної конструкції в основному реалізується геометричною формою механічних частин і взаємним розташуванням між різними частинами.Геометрія деталі складається з її поверхні.Частина зазвичай має кілька поверхонь, і деякі з цих поверхонь безпосередньо контактують з поверхнями інших деталей.Ця частина поверхні називається функціональною поверхнею.Сполучна частина між функціональними поверхнями називається сполучною поверхнею.
Функціональна поверхня деталі є важливим фактором, який визначає механічну функцію, а дизайн функціональної поверхні є основним питанням конструктивного дизайну деталі.Основні геометричні параметри, що описують функціональну поверхню, включають геометричну форму, розміри, кількість поверхонь, положення, порядок тощо поверхні.Завдяки варіаційному дизайну функціональної поверхні можна отримати різноманітні структурні схеми для реалізації однієї і тієї ж технічної функції.
02
Зв'язки між структурами
У машині чи механізмі жодна частина не існує окремо.Тому, крім вивчення функцій та інших особливостей самих деталей, при проектуванні конструкції необхідно вивчати і взаємозв’язки між деталями.
Співвідношення частин поділяється на два види: пряме співвідношення і непряме співвідношення.Якщо дві частини мають прямий зв’язок збірки, вони стають безпосередньо пов’язаними.Співвідношення, що не має прямого зв'язку збірки, стає непрямим.Непряма кореляція поділяється на два види: кореляція положення і кореляція руху.Позиційна кореляція означає, що обидві частини мають вимоги до взаємної позиції.Наприклад, середня відстань двох сусідніх трансмісійних валів у редукторі повинна забезпечувати певну точність, а дві осі повинні бути паралельними, щоб забезпечити нормальне зачеплення шестерень.Кореляція руху означає, що траєкторія руху однієї частини пов'язана з іншою частиною.Наприклад, траєкторія руху інструменту токарного верстата повинна бути паралельна осьовій лінії шпинделя.Це забезпечується паралельністю напрямної станини та осі шпинделя.Таким чином, положення між шпинделем і напрямною пов’язане;інструментальний штифт і шпиндель пов’язані з рухом.
Більшість частин мають дві чи більше безпосередньо пов’язаних частин, тому кожна частина має дві чи більше частин, які структурно пов’язані з іншими частинами.При проектуванні конструкції необхідно враховувати безпосередньо пов’язані частини двох частин, щоб обґрунтовано вибрати метод термічної обробки, форму, розмір, точність і якість поверхні матеріалу.У той же час він також повинен враховувати задоволення непрямих пов'язаних умов, таких як ланцюг розмірів і обчислення точності.Взагалі кажучи, якщо в частині є більше безпосередньо пов’язаних частин, її структура ускладнюється;чим більше непрямо пов'язаних частин деталі, тим вище вимога до точності
03
Проблеми, на які слід звернути увагу при проектуванні конструкцій
Існує багато матеріалів, які можна вибрати в механічному дизайні.Різні матеріали мають різні властивості.Різні матеріали відповідають різним технологіям обробки.При проектуванні конструкції відповідні матеріали повинні бути вибрані обґрунтовано відповідно до функціональних вимог, а відповідні матеріали повинні бути визначені відповідно до типу матеріалу.Технологія обробки та визначення відповідної структури відповідно до вимог технології обробки, лише завдяки відповідній конструкції конструкції вибраний матеріал може повністю відтворити свої переваги.
Щоб правильно вибрати матеріали, дизайнери повинні повністю розуміти механічні властивості, продуктивність обробки та вартість вибраних матеріалів.При проектуванні конструкції слід дотримуватися різних принципів проектування відповідно до характеристик обраного матеріалу та відповідної технології обробки.
Наприклад, механічні властивості сталі при розтягуванні та стисненні в основному однакові, тому структура сталевого балки переважно симетрична.Міцність на стиск чавунних матеріалів значно перевищує міцність на розрив.Тому перерізи чавунних конструкцій, що піддаються впливу згинальних моментів, переважно асиметричні, тому максимальне напруження стискання під час навантаження перевищує максимальне напруження розтягування.На малюнку 5.2 представлено порівняння двох чавунних кронштейнів.У конструкції сталевих конструкцій міцність і жорсткість конструкції зазвичай збільшують за рахунок збільшення розміру поперечного перерізу.Однак, якщо товщина стінки в литій конструкції занадто велика, важко забезпечити якість лиття, тому лита конструкція зазвичай зміцнюється за допомогою пластин жорсткості та перегородок.Жорсткість і міцність конструкції.Через погану жорсткість пластикових матеріалів внутрішня напруга, викликана нерівномірним охолодженням після формування, може легко викликати деформацію конструкції.Тому товщина ребер і стінки пластикової конструкції подібні і рівномірні і симетричні.
Для деталей, які потребують термічної обробки, вимоги до конструкції конструкції такі: (1) Геометрична форма деталі повинна бути простою та симетричною, а ідеальна – сферичної.(2) Для деталей з неоднаковими поперечними перерізами зміна розміру та поперечного перерізу має бути обережною, щоб уникнути раптових змін.Якщо зміни в суміжних частинах будуть занадто великими, велика і мала секції будуть нерівномірно охолоджені, що неминуче спричинить внутрішнє напруження.(3) Уникайте гострих країв і гострих кутів.Щоб гострі краї та гострі кути не розплавлялися або не перегрівалися, на краю отвору або отвору, як правило, роблять фаску 2-3 мм.(4) Уникайте ділянок з великою різницею в товщині, які легко деформуються і мають більшу схильність до розтріскування під час загартування та охолодження.
Час розміщення: 08.10.2021