材料加工新技術(shù)與新工藝結(jié)構(gòu)方案的創(chuàng)新設(shè)計-預(yù)覽頁
【正文】 功能面的變異 功能面的變異 功能面的變異 壓簧的壓縮距離不應(yīng)過大，否則容易引起彈簧的失穩(wěn)，如確需使用較大的壓縮距離則應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。 功能面的變異 由于采用三角形按鍵，使最小寬度縮小為 24mm，比原方案減小 29％。 上方零件為凹形，下方零件為凸形。按照設(shè)計要求，軸與輪轂的聯(lián)接對相對運動自由度的限制可能有： 聯(lián)接的變異 1．固定聯(lián)接，限制 6個相對運動自由度。 聯(lián)接的變異 3．轉(zhuǎn)動聯(lián)接，限制 5個相對運動自由度。 由于輪轂要相對于軸移動，所以軸表面必須是除完整圓柱面以外的其他柱面，如滑鍵聯(lián)接、導(dǎo)鍵聯(lián)接。 聯(lián)接的變異 非圓截面加工困難，特別是非圓截面孔加工更困難，所以這些形狀的截面實際應(yīng)用較少。 過盈配合是一種常用的結(jié)構(gòu)措施，它以最簡單的結(jié)構(gòu)形狀獲得足夠的壓力，缺點是裝配和拆卸都很不方便，并引起較大的應(yīng)力集中。 旋轉(zhuǎn)軸至少需要兩個相距一定距離的支點支承，支承的變異設(shè)計包括支點位臵變異和支點軸承的種類及其組合的變異。 結(jié)構(gòu)設(shè)計中既要根據(jù)功能的要求合理地選擇適當?shù)牟牧?，又要根?jù)材料的種類確定適當?shù)募庸すに?，并根?jù)加工工藝的要求確定適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)，只有通過適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計才能使所選擇的材料最充分地發(fā)揮優(yōu)勢。 材料的變異 由于彈性元件的壽命短，使用中需多次更換，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)為更換彈性元件提供可能和方便，為更換彈性元件留有必要的操作空間，使更換彈性元件所必須拆卸、移動的零件盡量少。 在兩個被聯(lián)接件上分別做出形狀簡單的搭鉤和凹槽，裝配時利用塑料零件彈性變形量大的特點使搭鉤與凹槽互相咬合實現(xiàn)聯(lián)接，裝配過程簡單準確，便于操作。 材料的變異 塑料材料由于剛度差，鑄造后的冷卻不均勻造成的內(nèi)應(yīng)力極易引起結(jié)構(gòu)翹曲，所以塑料結(jié)構(gòu)的肋板應(yīng)與壁厚相近并均勻?qū)ΨQ。 材料的變異 例 71 棘輪機構(gòu)的變異設(shè)計分析 通過變換功能面的數(shù)量 通過減小輪齒尺寸使輪齒的齒數(shù)增多，由于齒數(shù)增加使傳動的最小反應(yīng)角度減小，傳動精度提高 c和 d通過兩個棘爪同時受力的方法提高了承載能力。 材料的變異 例 72 鉸鏈節(jié)叉的變異鉸鏈的一種裝配結(jié)構(gòu) 使用薄板沖壓毛坯的不同結(jié)構(gòu)方案 沖壓結(jié)構(gòu)具有重量輕、節(jié)省材料和大批量生產(chǎn)成本低的優(yōu)點，特別適合于生產(chǎn)批量較大的場合。 材料的變異 例 72 鉸鏈節(jié)叉的變異鉸鏈的一種裝配結(jié)構(gòu) 使用整體材料與板材經(jīng)焊接成形的結(jié)構(gòu) 機械產(chǎn)品的性能不但與原理設(shè)計有關(guān)，結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量也直接影響產(chǎn)品的性能，甚至影響產(chǎn)品功能的實現(xiàn)。 1．載荷分擔(dān) 提高強度和剛度的設(shè)計 載荷引起結(jié)構(gòu)受力，如果多種載荷作用在同一結(jié)構(gòu)上就可能引起局部應(yīng)力過大。 1．載荷分擔(dān) 提高強度和剛度的設(shè)計 蝸桿軸系結(jié)構(gòu) 蝸桿傳動產(chǎn)生的軸向力較大，使得軸承在承受徑向載荷同時承受較大的軸向載荷。 在對稱位臵布臵三個行星輪，使行星輪產(chǎn)生的力在中心輪和系桿上合成為力偶，減小了有害力的傳播范圍。 零件受力變形時不同位臵的變形阻力 (剛度 )不相同也會引起應(yīng)力集中，設(shè)計中通過降低應(yīng)力集中處附近的局部剛度可以有效地降低應(yīng)力集中。 漸開線齒輪在齒面上不同位臵處的曲率半徑不同，采用正變位可使齒面的工作位臵向曲率半徑較大的方向移動，對提高齒輪的接觸強度和彎曲強度都非常有利。 試驗證明螺旋傳動的誤差可以小于螺桿本身的螺距誤差。 Lab?? ??2 LaLa?? ??1 3．誤差傳遞 提高精度的設(shè)計 在機械傳動系統(tǒng)中，各級傳動件都會產(chǎn)生運動誤差，傳動件在傳遞必要的運動的同時也不可避免地將誤差傳遞給下一級傳動件。 5．采用誤差較小的近似機構(gòu) 提高精度的設(shè)計 有些應(yīng)用中為簡化機構(gòu)而采用某些近似機構(gòu)，這會引入原理誤差，在條件允許時優(yōu)先采用近似性較好的近似機構(gòu)可以減小原理誤差。 1．方便裝卡 提高工藝性的設(shè)計 只有兩個圓錐表面，用卡盤無法裝卡； 增加了兩個圓柱形表面，這個表面在零件工作中不起作用，只是為了實現(xiàn)工藝過程而設(shè)臵的，這種表面稱為工藝表面 1．方便裝卡 提高工藝性的設(shè)計 軸上的兩個鍵槽沿周向成90度布臵，這兩個鍵槽必須兩次裝卡才能完成加工 將兩個鍵槽布臵在同一周向位臵，使得可以一次裝卡完成加工，方便了裝卡，提高了加工效率。 3．簡化裝配、調(diào)整和拆卸 提高工藝性的設(shè)計 滑動軸承右側(cè)有一個與箱體連通的注油孔，如果裝配中將滑動軸承的方向裝錯將會使滑動軸承和與之配合的軸得不到潤滑。結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)減少維修工作中對已有裝配關(guān)系的破壞，使維修更容易進行。 結(jié)構(gòu)的宜人化設(shè)計 人在對機械的操作中通過肌肉發(fā)力對機械做功，通過正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計使操作者在操作中不容易疲勞，是使其連續(xù)正確操作的重要前提條件。當以最大能力施力時肌肉的供血幾乎中斷，施力只能持續(xù)幾秒鐘。 人以站立姿勢操作時手臂所能施加的操縱力明顯大于坐姿，但是長時間站立容易疲勞，站立操作的動作精度比坐姿操作的精度低。 施力的方式應(yīng)避免使操作者長時間保持一種姿勢，當操作者必須以不平衡姿勢進行操作時應(yīng)為操作者設(shè)臵輔助支撐物。 適合人的心理特點的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1．減少觀察錯誤的設(shè)計 通常在同一應(yīng)用場合應(yīng)選用同一形式的儀表，同樣的刻度排列方向，以減少操作者的認讀障礙。控制器的設(shè)計應(yīng)使操作者在較少視覺幫助或無視覺幫助下能夠迅速準確地分辨出所需的控制器，在正確了解機器工作狀況的基礎(chǔ)上對機器做出適當?shù)恼{(diào)整。 適合人的心理特點的結(jié)構(gòu)設(shè)計 2．減少操作錯誤的設(shè)計 控制器的操作應(yīng)有一定的阻力，操作阻力可以為操作過程提供反饋信息，提高操作過程的穩(wěn)定性和準確性，并可防止因無意碰撞引起的錯誤操作。 彈性結(jié)構(gòu)設(shè)計方法不是用運動副構(gòu)成零部件之間的相對運動而是通過某個零件的彈性變形構(gòu)成兩個零部件或一個零部件的不同部分之間的相對運動。為使聯(lián)接具有一定的使用壽命，應(yīng)使聯(lián)接結(jié)構(gòu)在安裝和拆卸過程中的磨損盡量小。 螺釘集成結(jié)構(gòu) 組合結(jié)構(gòu) 某包裝機中的一個支架
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