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(jì)-展示頁(yè)
2025-01-14 05:23本頁(yè)面
【正文】 壓應(yīng)力拉應(yīng)力 材料的變異 塑料結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度較差，螺紋聯(lián)接件產(chǎn)生的裝配力很容易使塑料零件損壞。 材料的變異 使用不同彈性元件材料的常用彈性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu) 材料的變異 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)所選材料的特性及其所對(duì)應(yīng)的加工工藝而遵循不同的設(shè)計(jì)原則。 可選作彈性元件的材料有金屬、橡膠、尼龍、膠木等。 材料的變異 設(shè)計(jì)者要做到正確地選擇結(jié)構(gòu)材料就必須充分地了解所選材料的力學(xué)性能、加工性能、使用成本等信息。 用一對(duì)向心推力軸承面對(duì)面或背對(duì)背組合使用，可以使用專門型號(hào)的雙列向心推力軸承 支承的變異 將軸系中兩個(gè)支點(diǎn)的這 4種情況進(jìn)行組合，得到兩支點(diǎn)軸系承受軸向載荷情況的 16種方案 d m b e b e i c i c d m 軸系在兩個(gè)方向上實(shí)現(xiàn)完全定位，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用最普遍 使軸系在兩個(gè)方向上都不定位，稱為兩端游動(dòng)軸系結(jié)構(gòu)，這種軸系結(jié)構(gòu)適用于軸系可以通過傳動(dòng)件實(shí)現(xiàn)雙向軸向定位的場(chǎng)合 只用在軸系只可能產(chǎn)生單方向軸向載荷的場(chǎng)合 材料的變異 機(jī)械設(shè)計(jì)中可以選擇的材料種類眾多，不同的材料具有不同的性能，不同的材料對(duì)應(yīng)不同的加工工藝。 支承的變異 以錐齒輪傳動(dòng)為例分析支點(diǎn)位臵變異問題，錐齒輪傳動(dòng)的兩軸各有兩個(gè)支點(diǎn)，每個(gè)支點(diǎn)相對(duì)于傳動(dòng)零件的位臵可以在左側(cè)，也可以在右側(cè)，兩個(gè)支點(diǎn)的位臵可能有 3種組合方式 : 支承的變異 將兩軸的支點(diǎn)位臵進(jìn)行組合得到 9種結(jié)構(gòu)方案 : 支承的變異 軸上的每個(gè)支點(diǎn)除承受徑向載荷以外還可能同時(shí)承受單向或雙向軸向載荷，每個(gè)支點(diǎn)承受軸向載荷的方式有 4種可能 : 承受純徑向載荷的支點(diǎn)，可以選用圓柱滾子軸承、滾針軸承、深溝球軸承、調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承。 常用的力鎖合聯(lián)接有楔鍵聯(lián)接、彈性環(huán)聯(lián)接、圓柱面過盈聯(lián)接、圓錐面過盈聯(lián)接、頂絲聯(lián)接、容差環(huán)聯(lián)接、星盤聯(lián)接、壓套聯(lián)接和液壓漲套聯(lián)接等 聯(lián)接的變異 常用的力鎖合聯(lián)接 支承的變異 軸系的工作性能與它的支承設(shè)計(jì)的狀況和質(zhì)量密切相關(guān)。 聯(lián)接的變異 常用的形鎖合聯(lián)接有銷聯(lián)接、平鍵聯(lián)接、半圓鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、成形聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接。 力鎖合聯(lián)接依靠被聯(lián)接件表面間的壓力所派生的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向力，表面間壓力的產(chǎn)生可以依靠多種不同的結(jié)構(gòu)措施。 非圓截面通常通過在圓形截面上銑平面、銑槽或鉆孔等方法產(chǎn)生，通過變換這些平面、槽或孔的尺寸、數(shù)量、在軸段的位臵和方向就形成不同形式的軸毅聯(lián)接。 形鎖合聯(lián)接要求被聯(lián)接表面為非圓形，可以是三角形、正方形、六邊形或其他特殊形狀表面。 固定式聯(lián)接，限制條件少，所有滿足可加工性和可裝配性條件的表面形狀都可以作為這種軸毅聯(lián)接的表面形狀。 2．滑動(dòng)聯(lián)接，限制 5個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)自由度。 4．移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，限制 5個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)自由度。 4．移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，限制 5個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)自由度。 2．滑動(dòng)聯(lián)接，限制 5個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)自由度。 以軸轂聯(lián)接為例。 功能面的變異 功能面的變異 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 偏心輪機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)中銷孔尺寸變化 功能面的變異 普通電動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)子和定子的布置 直線方向布置 直線方向布置的轉(zhuǎn)子和定子再沿另一軸線旋轉(zhuǎn) 一個(gè)不與其他零部件相接觸的零件具有 6個(gè)自由度，機(jī)械設(shè)計(jì)中通過規(guī)定零件之間適當(dāng)?shù)穆?lián)接方式限制零件的某些自由度，保留機(jī)器的功能所必需的自由度，使機(jī)器在工作中能夠?qū)崿F(xiàn)確定形式的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。 功能面的變異 將球面改在搖桿上，則接觸面上的法線方向始終平行于挺桿軸線方向，不產(chǎn)生橫向推力。 在包含中間齒輪的直齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，中間軸所受合力的大小與三個(gè)軸的相對(duì)位臵有關(guān)。 功能面的變異 機(jī)器上的按鍵外形通常為方形或圓形，這種形狀的按鍵在控制面板上占用較大的面積。 拉簧無失穩(wěn)問題，設(shè)計(jì)中受空間約束較少，既可單獨(dú)使用，也可與搖桿及繩索等配合使用。通過對(duì)這幾個(gè)方面的變異，可以得到多組構(gòu)型方案。通過對(duì)功能表面的變異設(shè)計(jì)，可以得到為實(shí)現(xiàn)同一技術(shù)功能的多種結(jié)構(gòu)方案。 功能面的變異 零件的幾何形狀由它的表面所構(gòu)成，一個(gè)零件通常有多個(gè)表面，在這些表面中與其他零部件相接觸的表面，與工作介質(zhì)或被加工物體相接觸的表面稱為 功能表面 。以下分別分析這幾個(gè)技術(shù)要素的變異設(shè)計(jì)方法。 結(jié)構(gòu)方案的變異設(shè)計(jì) 然后再分析每一個(gè)技術(shù)要素的取值范圍，通過對(duì)這些技術(shù)要素在各自的取值范圍內(nèi)的充分組合，就可以得到足夠多的獨(dú)立的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。 結(jié)構(gòu)方案的變異設(shè)計(jì) 通過對(duì)這些方案中參數(shù)的優(yōu)化，可以使設(shè)計(jì)者得到多個(gè)局部最優(yōu)解，再通過對(duì)這些局部最優(yōu)解的分析和比較，就可以得到較優(yōu)解或全局最優(yōu)解。這就需要發(fā)揮創(chuàng)造性思維方法的作用。 引言 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是在眾多的可行結(jié)構(gòu)方案中尋求較好的或最好的方案。 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì) 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 第七章 結(jié)構(gòu)方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì) 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是在總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)所確定的原理方案，決定滿足功能要求的機(jī)械結(jié)構(gòu)，需要決定的內(nèi)容包括： 引言 結(jié)構(gòu)的類型和組成， 結(jié)構(gòu)中所有零部件的形狀、尺寸、位臵、數(shù)量、材料、熱處理方式和表面狀況， 所確定的結(jié)構(gòu)除應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)原理方案所規(guī)定的動(dòng)作要求外，還應(yīng)能滿足設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、精度、穩(wěn)定性、工藝性、壽命、可靠性等方面的要求。 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要特征之一是設(shè)計(jì)問題的多解性，即滿足同一設(shè)計(jì)要求的機(jī)械結(jié)構(gòu)并不是唯一的。 找出所有的局部最優(yōu)解，并從中找出全局最優(yōu)解，得到最好的設(shè)計(jì)方案。 結(jié)構(gòu)方案的變異設(shè)計(jì)方法使設(shè)計(jì)者從一個(gè)已知的可行結(jié)構(gòu)方案出發(fā)，通過變換得到大量的可行方案。 變異設(shè)計(jì)的目的是尋求滿足設(shè)計(jì)要求的獨(dú)立的設(shè)計(jì)方案，以便對(duì)其進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì) 變異設(shè)計(jì)的基本方法是首先通過對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的分析，得出一般結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中所包含的技術(shù)要素的構(gòu)成。 一般機(jī)械結(jié)構(gòu)的技術(shù)要素包括零件的幾何形狀，零件之間的聯(lián)接和零件的材料及熱處理方式。 結(jié)構(gòu)方案的變異設(shè)計(jì) 機(jī)械結(jié)構(gòu)的功能主要是靠機(jī)械零部件的幾何形狀及各個(gè)零部件之間的相對(duì)位臵關(guān)系實(shí)現(xiàn)的。 零件的功能表面是決定機(jī)械功
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