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「机械规划」自动化设备开发系列讲义——机械的一般规划程序及要求
发布时间:2022-01-11 06:01:58 来源:球王会怎么样 浏览次数:4433 [返回]

   

  因为机器的功用是林林总总的,所以要求的运动方法也是林林总总的.一起所要战胜的阻力也会跟着作业状况而异.可是原动机的运动方法和运动及动力参数是有限的,而且是确认的.这就提出暸有必要把原动机的运动方法,运动及动力参数变为履行部分所需的运动方法,运动和动力参数的问题.这个使命是靠

  简略的机器就仅仅有上述的三个底子部分组成.跟着机器的功用越来越杂乱,对机器的精度要求也就越来越高,如机器只要以上的三个底子部分,运用起来就会遇到很大的困难.所以机器除了以上三个部格外,还会不同程度添加其它的部分,例如操控体系和辅佐体系等.

  作为一部完好的机器,它是一个杂乱的体系.要进步规划质量,有必要有一个科学的规划程序.尽管不或许列出一个在任何状况下都有用的仅有程序,可是,依据人们规划机器的长时刻经历,一部机器的规划程序底子上能够如下面的表1-1所示.

  在计划阶段中,应对所规划的机器的需求状况作充沛的调查研讨和剖析.经过剖析,进一步清晰机器所应具有的功用,并为今后的决议计划提出由环境\,经济,加工以及时限等各方面所确认的约束条件.在此根底上,清晰地写出规划使命的全面要求及细节,最终构成规划使命书,作为本阶段的总结.

  机器的功用,经济性的估量,制作要求方面的大致估量,底子运用要求,以及完结规划使命的估计期限等.此刻,对这些要求及条件一般也只能给出一个合理的规模,而不是精确的数字.

  机器的功用剖析,便是要对规划使命书提出的机器功用中有必要到达的要求,最低要求及期望到达的要求进行概括剖析.最终确认出功用参数,作为下一步规划的依据.

  确认出功用参数后,即可提出或许的处理办法.寻求计划时可按原动部分,传动部分及履行部别离离进行评论.较为常用的办法是先从履行部分开端评论.

  评论\履行部分时,首先是关于作业原理的挑选问题.作业原理不同,所规划的机器就会底子不同,.特别应当着重的是,有必要不断的研讨和开展新的作业原理.这是规划技能开展的重要途径.

  依据不同的作业原理,能够拟定多种不同的履行组织的具体计划.关于同一种作业原理,也或许有几种不同的结构计划.(咱们引荐你重视“机械工程师”大众号,第一时刻把握干货常识、职业信息)

  原动部分的计划当然也能够有多种挑选.因为电力供应的普遍性和电力拖动技能的开展,现在能够说绝大多数的固定机械都优先挑选电动机作为原动部分.

  传动部分的计划就更为杂乱,多样暸.关于同一传动使命,能够有多种组织及不同组织的组合来完结.应此,假如用N1表明原动部分的或许计划,N2和N3别离代表传动部分和履行部分的或许计划数,则机器整体的或许计划数N为:

  以上就组成机器的三个首要部分评论的.有时,还须考虑到装备辅佐体系.在这里就不评论了.

  那么,在如此多的计划中,技能上可行的仅有几个.对这几个可行的计划,要从技能和经济方面进行概括点评.

  点评结构计划的规划制作经济性时,能够用单位成效的成原本表明.例如单位\输出功率的本钱,单件产品的本钱等.

  进行机器点评时,还有必要对机器的牢靠性进行剖析,把牢靠性作为一项点评的方针.从牢靠性的观念来看,盲目的寻求杂乱的结构往往是不明智的.一般地讲,体系越杂乱,则体系的牢靠性就越低.为了进步杂乱体系的牢靠性,就有必要添加并联备用体系,而这不可避免的会进步机器的本钱.

  经过多计划的点评,最终进行决议计划,即确认一个据以进行下一步技能规划的原理图或组织运动简图.

  技能规划阶段的方针是产生总安装草图及部件安装草图.经过草图规划确认出各部件及其零件的外形及底子尺度,包含各部件之间的联接零,部件的外形及底子尺度.

  依据确认的结构计划,确认原动机的参数(功率,转速,线速度等).然后作运动学核算,然后确认各运动部件的运动参数(转速,速度,加速度等).

  结合各部分的结构及运动参数,核算各首要零件上所受的载荷的巨细及特性.此刻所求出的载荷,因为零件没有规划出来,因而仅仅效果于零件上的公称(或名义)载荷.

  已知首要零件的所受的公称载荷的巨细和特征,即可作零,部件的开始规划.规划所依据的作业才干准则,须参照零,部件的一般失效状况,作业特性,环境条件等合理的拟定,一般有强度,刚度,振荡安稳性,寿数等准则.经过核算或模仿,即可决议零,部件的底子尺度.

  依据已定出的零,部件的底子尺度,规划出零,部件的底子尺度,规划出部件安装草图及总安装草图.草图上须对一切零件的外形分年及尺度进行结构化规划.在此进程中,需求很好的和谐各零件的结构及尺度,全面的考虑所规划的零,部件的结构工艺性,使悉数零件有最合理的构形.(咱们引荐你重视“机械工程师”大众号,第一时刻把握干货常识、职业信息)

  有一些零件在上述第3步中因为具体的结构不决难于进行具体的作业才干核算,只能作开始核算及规划.在绘出部件安装草图及总安装草图后,一切零件的结构及尺度均为已知,彼此邻接的零件之间的联系也为已知.只要在这个时分,才能够较为精确的定出效果在零件上的载荷,决议影响零件作业才干的各个细节要素.只要在此条件下,才有或许而且有必要对一些重要的或许外形及受力状况杂乱的零件进行精确的校核核算.依据校核的成果,重复的修正零件的结构及尺度,直到满意停止.

  跟着CAD/CAM/CAE技能的开展,能够运用有限元(FEM)的办法对机械规划进行优化,以使挑选的结构及参数到达最佳的才干.这方面的软件有Marc,ANSYS等.经过核算机仿真仿真及剖析,能够进步规划的精确度,减小规划的危险.,应当在规划中加以运用和推行.

  技能文件的品种较多,常用的有机器的规划核算说明书,运用说明书,标准件明细表等.

  编制用户的机器说运用明书时,应向用户介绍机器的功用参数规模,运用操作办法,日常保养及简略的修理办法,备用件的目录等.

  其它的技能文件,如查验合格单,外购件明细表,检验条件等,视需求与否另行编制.

  在技能规划和技能文件编制阶段,核算机辅佐规划(CAD)技能能够发挥严重的效果.运用核算机快速运算及大规模存储的才干,能够极大的进步核算精度,消除规划中等人为不同,然后进步规划质量及明显的加速规划进展.

  规划机器的使命是在当时技能开展到达的条件下,依据出产及日子的需求提出的.不论机器的类别怎么,一般说来,会对机器提出以下的底子要求.:

  机器应具有预订的运用功用.这首要靠正确的挑选机器的作业原理,正确的规划或选用能够全面完结功用要求的履行组织,传动组织和原动机,以及合理的装备必要的辅佐体系来完结.

  机器的经济性表现在规划,制作和运用的全进程中,规划机器时就要全面概括地进行考虑.规划制作的经济性表现为机器的本钱低;运用经济性表现为高出产力,高效率,较少的耗费动力,原资料,以及低的办理和保护费用等.

  1.)选用先进的现代规划办法,使规划参数最优化,到达尽或许精确的规划核算成果,确保机器满意的牢靠性.尽或许多的运用CAD技能,加速规划进展,下降规划本钱.

  2.)最大极限的选用标准化,系列化及通用化的零,部件.零件结构尽或许选用标准化结构及尺度.

  2.)选用高效率的传动体系,尽或许的削减传动的中间环节,以期下降动力耗费.

  3.)恰当的选用防护(如闭式传动,外表防护等)及光滑,以延伸机器的运用寿数.

  1.)要使及机器的操作者便利和安全.因而规划时要依照人机工程学的观念尽或许削减操作手柄的数量,操作手柄及按钮等应放置在便于操作的方位,合理的规则操作时的驱动力,操作方法要契合人们的心思和习气.一起.,设置完善的安全防护及保安设备,报警设备,显示设备等.

  2.)改进操作者及机器的环境.所规划的机器应契合劳动保护法规的要求.下降机器作业时的噪音.避免有毒,有害介质的渗漏,对废水,废气和废液进行处理,依据工程美学的准则美化机器的外形及外部颜色等.(咱们引荐你重视“机械工程师”大众号,第一时刻把握干货常识、职业信息)

  关于牢靠性的要求是在机器的组成日趋杂乱的布景下开展起来的.机器牢靠性的凹凸是用牢靠度来衡量的.机器的牢靠度,是指在规则的运用时刻(寿数)内和预订的环境条件下机器能够正常作业的概率.机器不能正常作业,即机器因为某种毛病而不能完结其预订功用叫做失效.失效和正常作业是彼此独立的一对互斥事情.因而,机器失效的概率F(当然是在同一寿数和相同的作业条件下)应当为

  和机器的出产才干或额定功率相同,机器的牢靠性也是机器的固有特色.机器出厂时现已存在的牢靠性叫做机器的固有牢靠性.它在机器的规划,制作阶段就现已确认.作为机器的用户,其运用机器的经历,修理才干和技艺都有很大的不同.考虑到用户的这些人为要素,已出厂的及其(即已具有确认的牢靠性的机器)正确的完结预订功用的概率,叫做机器的运用牢靠性.

  机械产品的造型规划是一门工程技能与美学艺术、人机工程等各个领域相结合的新兴学科,具有科学性、艺术性和年代性的明显特征.造型规划是依照工程技能和艺术手法的必定规则,将产品的功用、物质技能条件和艺术性经过产品的整体规划、技能规划和外观造型,以及产品制作的全进程中.跟着人们物质、文明日子水平的进步,人们对产品造型美的要求越来越高.这样,造型规划就成为每个规划人员有必要学习和把握的一门新学科.它对开辟国内外市场,进步产品的竞争力,研发新产品,革新老产品,具有实际的和深远的含义.

  机械产品造型规划的特色为:1)首先要满意产品的衫功用要求,并充沛表现产品功用的科学性和先进性;2)要充沛反映社会、科学、技能和物质文明日子的相貌,表现现代文明涵养和心思素质,表现今世的民族的审美要示,具有激烈的年代性;3)产品的艺术造型具有物质功用与精力功用的两层特征,产品既具有运用价值,表现了物质功用的特征;又具有艺术的感染力,满意人们的审美要求,表现了精力功用的特征,是技能与艺术的一致;4)造型是以必定的物质资料为根底的,与资料、结构、工艺严密相关,充沛反映最新物质资料、先进的加工工艺和结构;5)造型需求研讨产品的目标和环境,以确保产品对人的生理、心思、工效、安全、健美等多种要素的习惯性;6)产品造型需求多专业、多使命种、多学科的合作协作,因而,构形有必要简略、规整、便于加工,并契合标准化及成批出产的要求.因而,组织产品造型的首要特征,可概括为功用上的有用性,物质技能上的科学性和造型上的艺术性.

  有用、经济、漂亮是产品规划也是造型规划的底子准则.衫是造型规划的底子要求,首要表现在功用安稳牢靠,可修理性好,一起也表现在人和体系和谐,运用操作便利、舒适等方面.经济是指产品的出产本钱,即在造型进程中以最少的财力、人力和时刻,获得最大的经济效益.漂亮是艺术造型反映精力功用的要求,在物质技能答应的条件下,要尽力为产品刻画出反映年代的审美要求和表现社会的物质与精力文明的艺术形象.上述三个准则是办证一致的,缺一不可的.有用是首位的,漂亮处于隶属方位,经济是前二的约束条件.只要既有用又经济,既经济又漂亮的产品,才具有强壮的生命力和竞争力,才干获得杰出的经济效益.(咱们引荐你重视“机械工程师”大众号,第一时刻把握干货常识、职业信息)

  人机工程首要研讨人与机器彼此联系的规则.它所要处理的是从合适人的运用视点向规划人员供给必要的数据和要求,然后使机器、东西、环境习惯人的各种活动的生理和心思要求,对进步作业效率、保证安全、保护健康起着重要效果.人机工程研讨的底子总是能够概括为:10剖析操控体系中人体的功用与体系中其它成分的联系方法,研讨人体活动的精确性、速度和牢靠性,并处理人机之间功用分配问题;2)研讨人关于被控目标状况的情报信息的承受进程,即研讨人的感觉输入;3)剖析人的信息加工存储和决议计划的构成进程;4)研讨人的操作活动,即人的运动输出,其中心总是是人体结构及其调理机理.

  在机床、轿车、外表等机械产品造型规划中,为了获得人机的和谐、操作敏捷精确和抱负的视觉效果,在动用美学规律来刻画产品形象时,有必要考虑到人的生理、心思特色何与操作体系结合,使期契合人体功用的要求.例如在规划一个外表柜时,在遵从摆放整、均衡准则的一起,有必要以操作者的手操作便利、敏捷、精确为依据,以及依据人的眼睛对横向摆放比纵向摆放区分才干更精确的特色等进行规划,挑选操作指示设备、外表的合理方法与布局,并把重要的外表放置在人的视野简单看到的夺目的部位.一起,操作指示设备、外表的凹凸方位等,要按人体结构的尺度来决议挑选规模,过高或过低都会使操作者感到不方便,易于疲惫,长时刻运用影响健康.

  环境的污染,首要是工业“三废”(废气、废水、废渣)形成的.工业出产中所需的动力、热能、电能等,首要来自燃料的焚烧,燃料焚烧及炼铁设备、炼钢设备、化工设备等运转时,都产生了很多的污染特并排放放大气中.

  在产品出产进程中,波折正常活动的事情称为事端.事端一般可分为导致出产设备损坏的设备事端和导致人体受伤害的人身事端.

  人身事端是因为人和不安全物相触摸而产生的,产生事端的模型见下图,一方面来处物方面的“不安全状况”,另一方面也来自人方面的“不安全举动”.把具有不安全状况的物体称为“原因物”,直接加害于人的物体称为“致害物”

  (1)强度、刚度不行。如起重设备的钢绳开裂或吊阗折断,拖拉机半轴开裂形成翻车事端。

  (2)安稳性失控。如塔式起重机和轿车起重机等,或因起重机的运动起伏和起重量太大,或因风载等原因有或许失掉安稳性,形成倾翻事端,炼钢转炉及电弧炉的动组织失控,或许产生钢水倾翻事端等。

  (3)作业场所存在不安全要素。如地上太滑,光线缺少,高空作业,在管道上行走等违章作业等,都或许产生事端。

  (4)缺少安全防护办法。显露的齿轮、皮带轮、链轮等传动,以及传动上突起的螺钉头号,机器的操控失灵,停止的设备忽然起动,起重机超载,压力容器超压等,都会产生事端。

  (5)缺少防尘、防毒、防火、防爆办法。关于化工厂、炼油厂、氮肥厂、煤气站等设备,因为跑、冒、滴、漏、冲突、碰击、有火花和静电积累等,常能产生火灾和爆破事端,锅炉和压力容器因为规划制作的缺点,腐蚀和超载运转等,或许产生爆破事端。