在機(jī)器或機(jī)械中,任何零件都不是孤立存在的。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中除了研究零件本身的功能和其它特征外,還必須研究零件之間的相互關(guān)系。 零件的相關(guān)分為直接相關(guān)和間接相關(guān)兩類。凡兩零件有直接裝配關(guān)系的,成為直接相關(guān)。沒有直接裝配關(guān)系的相關(guān)成為間接相關(guān)。間接相關(guān)又分為位置相關(guān)和運(yùn)動(dòng)相關(guān)兩類。位置相關(guān)是指兩零件在相互位置上有要求,如減速器中兩相鄰的傳動(dòng)軸,其中心距必須保證一定的精度,兩軸線必須平行,以保證齒輪的正常嚙合。運(yùn)動(dòng)相關(guān)是指一零件的運(yùn)動(dòng)軌跡與另一零件有關(guān),如車床刀架的運(yùn)動(dòng)軌跡必須平行于于主軸的中心線,這是靠床身導(dǎo)軌和主軸軸線相平行來(lái)保證的,所以,主軸與導(dǎo)軌之間位置相關(guān);而刀架與主軸之間為運(yùn)動(dòng)相關(guān)。 多數(shù)零件都有兩個(gè)或更多的直接相關(guān)零件,故每個(gè)零件大都具有兩個(gè)或多個(gè)部位在結(jié)構(gòu)上與其它零件有關(guān)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),兩零件直接相關(guān)部位必須同時(shí)考慮,以便合理地選擇材料的熱處理方式、形狀、尺寸、精度及表面質(zhì)量等。同時(shí)還必須考慮滿足間接相關(guān)條件,如進(jìn)行尺寸鏈和精度計(jì)算等。一般來(lái)說(shuō),若某零件直接相關(guān)零件愈多,其結(jié)構(gòu)就愈復(fù)雜;零件的間接相關(guān)零件愈多,其精度要求愈高。
機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理解。 1、清楚產(chǎn)品功能和滿足功能的總體參數(shù); 2、熟悉機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、電傳動(dòng)的形式和優(yōu)缺點(diǎn);合理選擇傳動(dòng)方式和傳動(dòng)路線。傳動(dòng)過(guò)程是從原動(dòng)機(jī)到執(zhí)行機(jī)構(gòu),傳動(dòng)過(guò)程可以理解為將原動(dòng)機(jī)的功率重新分配,終實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)(要求的扭矩和轉(zhuǎn)速)或直線運(yùn)動(dòng)。 3、通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求和已知的傳動(dòng)過(guò)程反推原動(dòng)機(jī)功率,功率要有裕量,然后合理分配傳動(dòng)比,終輸出要先算力矩或力,這個(gè)是前提,如果力矩或力達(dá)不到要求,執(zhí)行機(jī)構(gòu)就不能運(yùn)動(dòng),速度就是一個(gè)偽命題。 4、通過(guò)計(jì)算確定各個(gè)外購(gòu)件的參數(shù),要選擇廠家進(jìn)行參數(shù)和價(jià)格對(duì)比,終確定合理得外購(gòu)件配置和外形尺寸。 5、通過(guò) 已確定的外購(gòu)件尺寸和整機(jī)結(jié)構(gòu)形式考慮各元部件的布置方式,充分考慮各個(gè)部件的安裝要求,維修要求和特殊要求。 6、初步計(jì)算主體結(jié)構(gòu)的受力情況,選擇合理的截面尺寸。 7、進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)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)位置關(guān)系實(shí)現(xiàn)的。零部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,在這些表面中有的與其它零部件表面直接接觸,把這一部分表面稱為功能表面。在功能表面之間的聯(lián)結(jié)部分稱為聯(lián)接表面。 零件的功能表面是決定機(jī)械功能的重要因素,功能表面的設(shè)計(jì)是零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題。描述功能表面的主要幾何參數(shù)有表面的幾何形狀、尺寸大小、表面數(shù)量、位置、順序等。通過(guò)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。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要有哪些內(nèi)容? 1、產(chǎn)品所組成各零件之間的性能搭配。對(duì)于很多裝配生產(chǎn)來(lái)說(shuō),如手機(jī)、電腦、汽車、飛機(jī)等,都是成千上萬(wàn)個(gè)零部件進(jìn)行搭配、構(gòu)成系統(tǒng),來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。而各零部件如何通過(guò)科學(xué)的搭配來(lái)實(shí)現(xiàn)的性能,則是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。 2、空間設(shè)計(jì)是否協(xié)調(diào)合理?,F(xiàn)在的產(chǎn)品都往微、精的方向發(fā)展,而產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的空間設(shè)計(jì)也就變得尤為重要。例如手機(jī),如何實(shí)現(xiàn)各個(gè)部件之間的緊密銜接,同時(shí)又要實(shí)現(xiàn)科學(xué)的扇熱和排線。 3、整個(gè)系統(tǒng)中各部分的結(jié)構(gòu)關(guān)系。通常,一個(gè)產(chǎn)品都是由各個(gè)不同的功能共同組成一個(gè)完整的系統(tǒng),而這些分支之間又有著相互的關(guān)聯(lián)。例如手機(jī)中,電話和短信功能、網(wǎng)絡(luò)和各個(gè)軟件等,這也就是系統(tǒng)上的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。