机械设计小细节课件

,機構設計的一些小細節,CA-ATM邱國平20061031,序言-3強度和剛度-4耐磨性結構設計-7精度結構設計-10降低振動和噪聲的結構設計-15熱處理和表面處理件結構設計-16人體學的結構設計-17金加工結構設計-18設計后檢查-30,目錄,序言,機械設計,產品規劃概念設計構型設計,分析市場需求，提出產品設計要求，制定設計任務書(DR1),確定工作原理、執行動作和機構運動方案(DR2),重点讨论DR2中的一些小細節,與大家共享,繪制總裝圖、部件圖、零件圖和編制技術文件(DR3),一、強度和剛度,對於大型設備中重要零件要進行強度和剛度計算,正確選擇材料和熱處理工藝.,a.避免細桿受彎曲應力,改善前,改善后,利用摩擦傳力的結構在振動載荷下容易鬆脫，宜採用靠零件形狀傳力的結構.。,b.受振動載荷的零件避免用摩擦傳動,鉸制孔螺栓,普通螺栓,二、耐磨性的結構設計,a、避免相同材料配成滑動摩擦副,當摩擦體表面由同一種材料制成時，容易磨損。,常採用的配對材料組成摩擦副，如剛青銅等（磨床上修鑽石砂輪的修刀就是鉬或紅銅）。,b、避免大（復雜）零件局部磨損而導致整個零件報廢,c、對於易磨損的表面，應增加一定的磨損余量。(車床導軌),e、正確選擇摩擦材料、熱處理和表面處理、加大承載面積、減小載荷、避免摩擦表面發熱、改進摩擦表面尺寸和形狀，在摩擦表面開油槽或溝槽減少摩擦面、對磨損部分予以保護。,d、注意零件磨損後的調整。(汽車上的錐形離合器）,S6自動機裁切Carrier下刀,油槽,溝槽,LCD40PIN自動機裁切機構上的滑塊,三、精度結構設計,提高精度的結構設計的目的,找出影響機械總體工作精度的關鍵零件或部件，發現這些零部件的哪些誤差對機械的總體精度有重要影響、影響程度如何，從而對該零部件合理、恰當地提出有關精度的技術要求,找出對總體精度影響不太大的零件，降低其精度。,工件2(無精度要求),工件1(精度要求較高),考慮在工作載荷、重力、慣性力和加工、裝配過程中產生的各種力的作用下，如何保証精度、以及發熱等因素的影響(機械手),避免緊定螺釘影響滾動導軌的精度,導軌面,常採用的措施有：,a.減少振動，避免共振，加強機構中大的薄板的剛度等,b.加隔音罩（如振動盤等）,c.受沖擊零件質量不應太小或加緩沖器,四、降低振動和噪聲的結構設計,熱處理能提高強度、硬度、韌性、耐磨性和使用壽命，但會產生內應力，引起機械零件變形，故機械加工工藝是設計時的一個重要因素。,例：要求高硬度的零件（整體淬火處理），尺寸不能太大.（直徑或厚度很大的零件）冷卻時速度不可能太快，而淬火不能達到預期的硬度，宜採用表面淬火。(軸類一般用高頻淬火),五、熱處理和表面處理件結構設計,a.合理選定操作姿勢,b.設備的工作台高度與人體尺寸比例應恰當,六、人體學的結構設計,符合人體學的設計要滿足以下幾個：,c.旋鈕大小、形狀要合理，且要防滑、安全、便於操作,1.加工工藝,七、金加工結構設計,功能,a.注意毛坯尺寸,如凸緣由圓鋼直接車制而成,用105圓鋼車制而成,用100圓鋼車制而成,b.減小精加工面的長度或寬度,如我們常用的滑塊,滑塊,c.將復雜的零件改為組合件,d.不能採用與刀具形狀不適合的零件結構形狀,e.復雜加工表面設計在外表面而不要設計在內表面,f.軸類零件避免無法夾持,g.避免在面上打斜孔,不但位置不準，而且易損刀具,h.通孔的底部不要產生局部未鑽透,鑽孔時，產生不平衡力，易損壞鑽頭(特別是攻牙時易攻斜),2.考慮裝配的結構設計,各零件具有互換性，不須在裝配時進行修配和選擇,裝配時操作方便（採用高效的裝配方法和裝配工具），如:盡量用統一的螺紋孔,機器具有單元性，設計成為若幹部件，平行分別組裝，最後總裝（提高效率，維修方便）,零件安裝部位應有必要的倒角,應留必要足夠的操作空間,圓零件外緣無特別要求應倒角,（LCD40PIN送載具氣缸感應器很難調，空間不合理）,此氣缸感應器很難調,拆卸方便,3.考慮維修的設計,盡量多採用標準件,在重新裝配時，應盡量避免重新調整,1.機能性,4.適用性,八、設計后檢查,設計完后從以下四個方面檢查:,2.簡潔性,3.經濟性,1.機能性,1)機構的目的設計的構造是否適當。2)方式選定的根據是否明朗有否代替案。3)對于經過長時間而起的變化是否有對應的方法(如工件變形)。4)制作上的容易程度(即使設計困難些也要制作容易些)。5)是否消除了機能上的各種阻礙或是否有緩和化解它(如:摩擦發熱)。,2.簡潔性,1)是否有不必要的部分是否可以更簡單一些。2)是否可更多地利用市面上現有的購入品.3)對于共同部分或標准化部分是否可以更加以廣泛的利用。4)以其他更單純的機能是否能夠代替。5)整個系統的構成元件數量是否已經達到最低限度。,3.經濟性,1)是否可以使用更便宜的材料。2)是否可以放寬加工光滑的程度及公差范圍。3)是否還有其他更容易的加工工作法。4)是否有成本和效率矛盾的發生。5)依使用者的立場來看構造