01
Elementos xeométricos das pezas estruturais
A función da estrutura mecánica realízase principalmente pola forma xeométrica das partes mecánicas e a relación de posición relativa entre as distintas partes.A xeometría dunha peza está composta pola súa superficie.Unha peza adoita ter varias superficies, e algunhas destas superficies están en contacto directo coas superficies doutras partes.Esta parte da superficie chámase superficie funcional.A parte de conexión entre as superficies funcionais chámase superficie de conexión.
A superficie funcional dunha peza é un factor importante que determina a función mecánica e o deseño da superficie funcional é a cuestión central do deseño estrutural da peza.Os principais parámetros xeométricos que describen a superficie funcional inclúen a forma xeométrica, o tamaño, o número de superficies, a posición, a orde, etc. da superficie.A través do deseño de variación da superficie funcional, pódense obter unha variedade de esquemas estruturais para realizar a mesma función técnica.
02
Vínculos entre estruturas
Nunha máquina ou maquinaria non existe ningunha peza illada.Polo tanto, ademais de estudar as funcións e outras características das propias pezas, tamén se deben estudar as interrelacións entre as partes no deseño estrutural.
A correlación de partes divídese en dous tipos: correlación directa e correlación indirecta.Cando dúas partes teñen unha relación de montaxe directa, quedan directamente relacionadas.A correlación que non ten unha relación de montaxe directa convértese nunha correlación indirecta.A correlación indirecta divídese en dous tipos: correlación de posición e correlación de movemento.A correlación de posición significa que as dúas partes teñen requisitos sobre a posición mutua.Por exemplo, a distancia central de dous eixes de transmisión adxacentes no reductor debe garantir unha certa precisión e os dous eixes deben ser paralelos para garantir o engranaxe normal das engrenaxes.A correlación de movemento significa que a traxectoria de movemento dunha parte está relacionada con outra parte.Por exemplo, a traxectoria de movemento do poste da ferramenta de torno debe ser paralela á liña central do fuso.Isto está garantido polo paralelismo do carril de guía da cama e o eixe do fuso.Polo tanto, a posición entre o fuso e o carril guía está relacionada;o poste da ferramenta e o fuso están relacionados co movemento.
A maioría das partes teñen dúas ou máis partes directamente relacionadas, polo que cada parte ten dúas ou máis partes que están estruturalmente relacionadas con outras partes.No deseño estrutural, as partes directamente relacionadas das dúas partes deben considerarse ao mesmo tempo para seleccionar razoablemente o método de tratamento térmico, a forma, o tamaño, a precisión e a calidade superficial do material.Ao mesmo tempo, tamén debe considerar satisfacer condicións indirectas relacionadas, como a cadea dimensional e os cálculos de precisión.En xeral, se hai partes máis directamente relacionadas dunha peza, a súa estrutura é máis complicada;cantas máis partes indirectamente relacionadas dunha peza, maior será o requisito de precisión
03
Problemas aos que se debe prestar atención no deseño estrutural
Hai moitos materiais que se poden seleccionar no deseño mecánico.Diferentes materiais teñen diferentes propiedades.Diferentes materiais corresponden a diferentes técnicas de procesado.No deseño estrutural, os materiais axeitados deben seleccionarse razoablemente segundo os requisitos funcionais e os materiais adecuados deben ser determinados segundo o tipo de material.Tecnoloxía de procesamento e determina a estrutura axeitada segundo os requisitos da tecnoloxía de procesamento, só a través do deseño da estrutura adecuada o material seleccionado pode xogar ao máximo as súas vantaxes.
Para seleccionar os materiais correctamente, os deseñadores deben comprender completamente as propiedades mecánicas, o rendemento de procesamento e o custo dos materiais seleccionados.No deseño estrutural, deben seguirse diferentes principios de deseño segundo as características do material seleccionado e a tecnoloxía de procesamento correspondente.
Por exemplo, as propiedades mecánicas do aceiro baixo tensión e compresión son basicamente as mesmas, polo que a estrutura da viga de aceiro é principalmente simétrica.A resistencia á compresión dos materiais de ferro fundido é moito maior que a resistencia á tracción.Polo tanto, as seccións transversais das estruturas de fundición sometidas a momentos de flexión son na súa maioría asimétricas, polo que a tensión máxima de compresión durante a carga é maior que a tensión máxima de tracción.A figura 5.2 é unha comparación de dous soportes de fundición.No deseño da estrutura de aceiro, a resistencia e a rixidez da estrutura adoitan aumentar ao aumentar o tamaño da sección transversal.Non obstante, se o grosor da parede é demasiado grande na estrutura de fundición, é difícil garantir a calidade da fundición, polo que a estrutura de fundición adoita reforzarse con placas e particións ríxidas.A rixidez e resistencia da estrutura.Debido á escasa rixidez dos materiais plásticos, o estrés interno causado polo arrefriamento desigual despois do moldeado pode facilmente causar deformacións estruturais.Polo tanto, o grosor das costelas e da parede da estrutura plástica son similares e uniformes e simétricos.
Para as pezas que requiren tratamento térmico, os requisitos para o deseño estrutural son os seguintes: (1) A forma xeométrica da peza debe ser sinxela e simétrica, e a forma ideal é esférica.(2) Para pezas con seccións desiguais, o cambio de tamaño e sección transversal debe ser suave para evitar cambios bruscos.Se os cambios nas partes adxacentes son demasiado grandes, as seccións grandes e pequenas arrefriaranse de forma desigual, o que inevitablemente formará tensión interna.(3) Evite os bordos afiados e as esquinas afiadas.Para evitar que os bordos afiados e as esquinas afiadas se derritan ou se sobrequenten, normalmente córtase un chaflán de 2 a 3 mm no bordo da ranura ou burato.(4) Evitar seccións con gran diferenza de grosor, que sexan fáciles de deformar e que teñan unha maior tendencia a rachar durante o enfriamento e o arrefriamento.
Hora de publicación: 08-Oct-2021