机器布局根本设计原则

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机器布局设计

机器设计的终极后果因此肯定的布局情势体现出来的,按所设计的布局举行加工、拆卸,制形成终极的产品。以是,机器布局设计应满意作为产品的多方面要求,根本要求有功效、牢靠性、工艺性、经济性和表面造型等方面的要求。别的,还应改进零件的受力,进步强度、刚度、精度和寿命。因而,机器布局设计是一项综合性的技能事情。由于布局设计的错误或分歧理,大概形成零部件不该有的生效,使呆板达不到设计精度的要求,给拆卸和维修带来极大的不利便。机器布局设计历程中应思索如下的布局设计原则。

1、现预期功效的设计原则产品的设计次要目标是为了完成预定的功效要求,因而完成预期功效的设计原则是布局设计起首思索的题目。要满意功效要求,必需做到以下几点。

(1)明白功效:布局设计是要依据其在呆板中的功效和与其他零部件互相的毗连干系,确定参数尺寸和布局外形。零部件次要的功效有接受载荷、通报活动和动力,以及包管或坚持有关零件或部件之间的绝对地位或活动轨迹等。设计的布局应能满意从呆板全体思索对它的功效要求。

(2)功效公道的分派:产品设计时,依据详细状况,通常有须要将义务举行公道的分派,行将一个功效剖析为多个分功效。每个分功效都要有确定的布局承当,各局部布局之间应具有公道、和谐的联系,以到达总功效的完成。多布局零件承当统一功效可以加重零件包袱,延伸利用寿命。V型带截面的布局是义务公道分派的一个例子。纤维绳用来接受拉力;橡胶添补层接受带弯曲时的拉伸和紧缩;包布层与带轮轮槽作用,发生传动所需的摩擦力。比方,若只靠螺栓预紧发生的摩擦力来接受横向载荷时,会使螺栓的尺寸过大,可增长抗剪元件,如销、套筒和键等,以分管横向载荷来办理这一题目。

(3)功效会合:为了简化机器产品的布局,低落加工本钱,便于安置,在某些状况下,可由一个零件或部件承当多个功效。功效会合会使零件的外形愈加庞大,但要有度,不然反而影响加工工艺、增长加工本钱,设计时应依据详细状况而定。

2、满意强度要求的设计原则

(1) 等强度原则:零件截面尺寸的变革应与其内应力变革相顺应,使各截面的强度相称。按等强度原理设计的布局,质料可以失掉充实的使用,从而加重了分量、低落本钱。如悬臂支架、门路轴的设计等。

(2) 公道力流布局:为了直观地表现力在机器构件中怎样通报的形态,将力看作犹如水在构件中活动,这些力线汇成力流。表现这个力的活动在布局设计观察中起偏重要的作用。力流在构件中不会中缀,任何一条力线都不会忽然消散,一定是从一处传入,从另一处传出。力流的另一个特征是它偏向于沿最短的道路通报,从而在最短道路左近力流麋集,构成高应力区。别的部位力流希罕,乃至没无力流畅过,从应力角度上讲,质料
未能充实使用。因而,若为了进步构件的刚度,应该尽大概按力流最短道路来设计零件的外形,增加承载地区,从而累积变形越小,进步了整个构件的刚度,使质料失掉充实使用。

(3) 减小应力会合布局:当力流偏向急剧转机时,力流在转机处会过于麋集,从而惹起应力会合,设计中应在布局上接纳步伐,使力流转向陡峭。应力会合是影响零件委顿强度的紧张要素。布局设计时,应只管即便制止或减小应力会合。其办法在响应的章节会作介绍,如增大过分圆角、接纳卸载布局等。

(4) 使载荷均衡布局:在呆板事情时,常发生一些无用的力,如惯性力、斜齿轮轴向力等,这些力不光增长了轴和轴衬等零件的负荷,低落其精度和寿命,同时也低落了呆板的传动服从。所谓载荷均衡便是指接纳布局步伐局部或所有均衡无用力,以加重或消弭其不良的影响。这些布局步伐次要接纳均衡元件、对称部署等。

3、满意布局刚度的设计原则为包管零件在利用限期内正常地完成其功效,必需使其具有充足的刚度。

4、思索加工工艺的设计原则机器零部件布局设计的次要目标是:包管功效的完成,使产品到达要求的功能。但,布局设计的后果对产品零部件的消费本钱及质量有着不行低估的影响。因而,在布局设计中应力图使产品有精良的加工工艺性。所谓好的加工工艺指的是零部件的布局易于加工制造,任何一种加工办法有大概不克不及制造某些布局的零部件,或消费本钱很高,或质量遭到影响。因而,关于设计者了解一种加工办法的特点十分紧张,以便在设计布局时尽大概的扬长避短。实践中,零部件布局工艺性遭到诸多要素的制约,如消费批量的巨细会影响坯件的天生办法;消费设置装备摆设的条件大概会限定工件的尺寸;别的,造型、精度、热处置、本钱等方面都有大概对零部件布局的工艺性有制约作用。因而,布局设计中应充实思索上述要素对工艺性的影响。

5、思索拆卸的设计原则拆卸是产品制造历程中的紧张工序,零部件的布局对拆卸的质量、本钱有间接的影响。有关拆卸的布局设计原则简述如下:

(1)公道分别拆卸单位:零件应能剖析成多少可独自拆卸的单位(部件或组件),以完成平行且专业化的拆卸作业,延长拆卸周期,而且便于逐级技能查验和维修。

(2)使零部件失掉准确安置:包管零件正确的定位、制止双重共同、避免拆卸错误。

(3)使零部件便于拆卸和装配:布局设计中,应包管有充足的拆卸空间,如扳手空间;制止过长共同以免增长拆卸难度,使共同面擦伤,若有些门路轴的设计;为便于装配零件,应给出安顿装配东西的地位,如轴承的装配。

6、思索维护修缮的设计原则

(1) 产品的设置装备摆设应依据其妨碍率的上下、维修的难易、尺寸和质量的巨细以及安置特点等统筹布置,凡必要维修的零件部件,都应具有精良的可达性;对妨碍率高而又必要常常维修的部位及应急开关,应提供最佳的可达性。

(2) 产品分外是易损件、常拆件和附加设置装备摆设的拆装要轻便,拆装时零部件收支的道路最好是直线或陡峭的曲线。

(3) 产品的反省点、测试点等体系的维护点,都应部署在便于靠近的地位上。

(4) 必要维修和拆装的产品,其四周要有充足的操纵空间。

(5) 维修时一样平常应能瞥见外部的操纵,其通道除了能包容维修职员的手或臂外,还应留有供察看的得当间隙。

7、思索造型设计的原则

产品的设计不但要满意功效要求,并且还应思索产品造型的美学代价,使之对人发生吸引力。从心思学角度看,人60%的决议取决于第一印象。技能产品的社会属性是商品,在买方市场的期间,为产品设计一个能吸引主顾的表面是一个紧张的设计要求;同时造型雅观的产品可使操纵者增加因精神疲乏而发生的误操纵。

表面设计包罗三个方面:造型、颜色和外表处置。思索造型时,应留意尺寸比例和谐、外形复杂一致以及颜色、图案的支持和粉饰。单色只利用于小构件。大的分外是活动构件假如只用一种颜色就会显得单调无条理,一个小小的附加色块会使整个色彩活泼起来。在多个颜色并存的状况下,应有一个起主导作用的底色,和底色绝对应的颜色叫比拟色。但在一个产品上,差别色彩的数目不宜太多,太多的颜色会给人一种脆而不坚[cuì ér bú jiān]的觉得。惬意的颜色约莫位于从浅黄、绿黄到棕的地区。这个趋向是渐暖,正黄正绿每每显得不惬意;激烈的灰色彩显得克制。关于冷情况使用暖色,如黄、橙黄和红。关于热情况用冷色,如浅蓝。一切颜色都应淡化。别的,经过肯定的颜色设置装备摆设可使产品显得宁静、稳定。将外形变革小的、面积较大的立体设置装备摆设淡色,而将活动、活泼表面的元件设置装备摆设深色;深色应安顿于机器的下部,淡色置于上部。

8、思索本钱的设计原则

设计时应简化产品及维修操纵:

(1)设计时,要对产品功效举行剖析衡量,兼并相反或类似功效,消弭不用要的功效,以简化产品和维修操纵。

(2)设计时,应在满意划定功效要求的条件下,使其结构复杂,尽大概增加产品条理和构成单位的数目,并简化零件的外形。

(3)产品应只管即便设计轻便而牢靠的调解机构,以便于扫除因磨损或飘移等缘故原由惹起的罕见妨碍。对易产生部分消耗的宝贵件,应设计成可调解或可装配的组合件,以便于部分改换或修复。制止或增加相互连累的重复调校。

(4)要公道布置各构成局部的地位,增加毗连件、牢固件、使其检测、换件等维修操纵复杂利便,尽大概做到在维修任一局部时,不装配、不挪动或少装配、少挪动其他局部,以低落对维修职员技艺程度的要求和事情量。

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