乳化机设计有哪些结构要素、基本要求和准则?
作者:admin 发布日期:2022-01-06
乳化机结构设计的任务是在总体设计理念的基础上,按照设计任务确定的原理方案绘制具体的结构图,从而实现设计所需的功能。设计的过程是将抽象的工作原理具体化为某一类构件或零件,包括确定构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方法和表面处理,并考虑加工工艺、强度、刚度、精度以及与其他零件的关系。所以结构设计的直接产品虽然是技术图纸,但工作并不是简单的乳化机绘图。图纸只是表达设计方案的工程语言。运用各种机构设计技术将设计思想具体化是结构设计的基本内容。
乳化机结构件的结构要素和设计方法
1.1结构零件的几何特征
乳化机结构的功能主要是通过乳化机构件的几何形状以及构件之间的相对位置关系来实现的。零件的几何形状由它的表面组成。一个零件通常有多个表面,其中一些表面与其他零件的表面直接接触,这部分表面称为功能表面。功能表面之间的接合称为接合表面。
零件的功能面是决定乳化机功能的重要因素,功能面的设计是零部件结构设计的核心。描述功能表面的主要几何参数包括表面的几何形状、尺寸、数量、位置和顺序。通过功能面的不同设计,可以得到实现同一技术功能的各种结构方案。
1.2结构构件之间的关联
在机器或乳化机中,没有零件是孤立存在的。因此,在结构设计中,除了研究零件本身的功能和相关特征外,还需要研究零件之间的关系。
零件之间的关系可以分为两类:直接关联和间接关联。具有直接装配关系的两个零件直接相关。没有直接组装的东西就变成了间接关联。间接相关分为位置相关和运动相关。位置相关性是指两个零件在相互位置上有要求,例如减速器中相邻两传动轴的zhongxin距bixu保证一定的精度,两轴bixu平行才能保证齿轮的正常啮合。运动相关性是指一个零件的运动轨迹与另一个零件相关。例如,车床刀架的运动轨迹bixu与主轴的zhongxin线平行,这是由床身导轨与主轴轴线的平行来保证的,所以主轴与导轨是位置相关的,而刀架与主轴是运动相关的。
大多数零件都有两个或多个直接相关的零件,因此每个零件都有两个或多个在结构上与其他零件相关的零件。在结构设计中,bixu同时考虑两个零件直接相关部分的结构,从而合理选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度和表面。同时,还bixu考虑满足间接相关条件,如尺寸链、精度计算等。一般来说,如果有更多的零件与一个零件直接相关,它的结构就会更加复杂。零件的间接相关零件越多,精度要求越高。
1.3结构设计中结构件的材料
零件设计中可以选择的材料有很多,不同的材料有不同的性能,不同的材料对应不同的加工工艺。在设计时,不仅要根据功能要求合理选择合适的材料,还要根据材料类型确定合适的加工工艺,根据加工工艺要求确定合适的结构。只有通过适当的结构设计,所选材料才能充分发挥其优势。
设计人员bixu充分了解相关材料的机械性能、加工性能、使用成本等信息,才能正确选择零件的材料。在结构设计中,应根据所选材料的特点和相应的加工工艺,遵循不同的设计原则。
2+结构设计的基本要求
乳化机产品应用于各行各业,结构设计的具体内容和要求千差万别,但结构设计的基本要求却是共通的。以下三个不同级别的乳化机结构设计将解释结构设计的要求。
2.1功能设计
满足主要的乳化机功能要求,并具有技术针对性。如工作原理、工作可靠性、工艺、材料和装配等的实现。
2.2质量设计
兼顾各种要求和限制,提高产品的质量和性价比,是现代工程设计的特点。具体因素有可操作性、美观性、anquan性、成本、环保性等。在现代设计中,质量设计非常重要,它往往决定了产品的竞争力。只注重满足主要技术功能要求的设计思路已经成为过去。统筹考虑各种需求,在满足主要功能的前提下适当平衡和选择其他需求,提高产品质量,是现代乳化机设计的核心。
2.3优化设计和创新设计
用结构设计变量等方法系统构建优化设计空间,用创造性设计思维方法等科学方法进行优化创新。
3+基本结构设计标准
乳化机设计的zui终结果是在图纸中表达确定的结构形式,并根据设计图纸进行加工和装配,制造出zui终产品。因此,乳化机结构设计作为一个产品应该满足各种要求,基本要求包括功能性、可靠性、可制造性、经济性、外观造型等。此外,还应提高零件的应力,提高强度、刚度、精度和使用寿命。因此,乳化机结构设计是一项综合性的技术工作。不合理或错误的结构设计可能造成零部件的不当失效,使机器达不到设计精度要求,给装配和维护带来ji大的不便。乳化机结构设计过程中应考虑以下结构设计标准。
3.1实现预期功能的设计标准
产品设计的主要目的是实现预定的功能要求,因此实现预期功能的设计准则是结构设计的首要考虑因素。为了满足功能需求,您bixu执行以下操作。
(1)定义功能:结构设计是根据其在机器中的功能和与其他部件的相互联系来确定参数尺寸和结构形状。零部件的主要功能是承受载荷,传递运动和动力,保证或维持相关零部件或部件之间的相对位置或运动轨迹。设计的结构应能满足机器整体的功能要求。
(2)功能分配:在产品设计中,根据具体情况,通常需要合理分配任务,即将一个功能分解为多个子功能。每个子功能都要有明确的结构承诺,各部分的结构要有合理协调的联系,才能实现整体功能。功能相同的多结构件,可减轻零件负担,延长使用寿命。比如横截面为V型的结构,就是合理分配任务的例子。纤维绳用于承受拉力;橡胶层承受皮带弯曲时的张力和压力;布料层与滑轮槽共同作用,产生传动所需的摩擦力。例如,如果侧向载荷仅由螺栓预紧力产生的摩擦力来承受,那么螺栓的尺寸就会过大,可以增加销、套、键等剪切元件来分担侧向载荷,解决这个问题。
(3)功能集中:为了简化乳化机产品的结构,降低加工成本,便于安装,在某些情况下,一个零件或部件可以承担多种功能。功能集中会使零件的形状更加复杂,所以要适度,否则会增加加工难度和成本,设计要根据具体情况而定。
3.2满足强度要求的设计标准
(1)等强度准则:零件截面尺寸的变化应与其内应力的变化相适应,使各截面强度相等。根据等强度原理设计的结构,可以充分利用材料,从而减轻重量,降低成本。如悬臂支架和阶梯轴的设计。
(2)合理的力流结构:为了直观地展示力在乳化机分力中是如何传递的,将力视为分力中流动的水,这些力线汇聚成力流。这意味着这种力的流动在结构设计研究中起着重要的作用。构件中的流动不会中断,任何力线都不会突然消失,bixu从一个地方引入,从另一个地方传递。力流的另一个特点是倾向于沿zui短路径传递,使力流在zui短路径附近密集,形成高应力区。其他部位的力流稀疏,甚至没有力流通过。从应力的角度来看,这种材料不能被充分利用。因此,为了提高构件的刚度,应尽可能按照力流的zui短路径设计零件的形状,并减小承载面积,使累积变形越小,整个构件的刚度越高,材料的利用率越充分。
(3)减小应力集中结构:当力流方向急剧转向时,在转向点处力流会过于密集,导致应力集中,因此在设计时应采取结构措施,使力流顺畅。应力集中是影响零件疲劳强度的重要因素。在设计结构时,应尽可能避免或减少应力集中,如增加过多的圆角和采用卸荷结构。
(4)负载平衡结构:机器工作时,往往会产生一些无用的力,如惯性力、斜齿轮轴向力等。这些力不仅增加了轴、衬套等零件的负荷,还降低了它们的精度和使用寿命,同时降低了机器的传动效率。所谓负荷平衡,是指采取结构性措施,部分或全部平衡不用力,以减少或消除其不利影响。这些结构措施主要采用平衡元件和对称布置。
3.3满足结构刚度的设计标准
为了保证零件在使用寿命内的正常功能,bixu使其具有足够的刚度。
3.4考虑加工工艺的设计标准
乳化机组件结构设计的主要目的是保证功能的实现,使产品达到要求的性能。然而,结构设计的合理性直接影响零部件的生产成本和质量。所以在结构设计上,要尽量让零件有好的加工工艺。所谓好的加工工艺,就是零件的结构容易加工制造,任何加工方法都有其局限性,要么生产成本高,要么质量受影响。因此,设计人员了解各种加工方法的特点,以便在设计结构时扬长避短,是非常重要的。在实践中,零件的结构可制造性受到很多因素的制约,如生产批量的大小会影响毛坯生产的方法;设备条件可能会限制工件的尺寸;此外,造型、精度、热处理、成本等方面都可能制约零部件的可制造性。因此,在结构设计中应充分考虑上述因素对可制造性的影响。
3.5考虑装配的设计标准
装配是产品制造过程中的重要工序,零部件的结构直接影响装配的质量和成本。装配的结构设计标准简述如下:
(1)装配单元的合理划分:整机应能划分为若干个可单独装配的单元(零件或部件),实现并行化、专业化的装配作业,缩短装配周期,便于逐级进行技术检查和维护。
(2)零件正确安装:保证零件定位准确,避免双重配合,防止装配错误。
(3)使部件易于拆装:在结构设计上,应有足够的装配空间,如扳手空间;避免过长的配合以免增加装配难度,划伤配合面,如一些阶梯轴的设计;为了便于拆卸零件,应给出拆卸工具的位置,如轴承拆卸。
3.6考虑维护和修理的设计标准
(1)产品配置应根据其故障率、维修难度、尺寸质量、安装特点等进行安排。所有需要维修的零部件都要有良好的可达性;对于需要频繁维护和紧急开关的高故障率零件,应提供zui佳的可接近性。
(2)产品的拆装,特别是易损件、经常拆卸的零件和附加设备的拆装应简单,拆装时零件进出的路线应为直线或平缓的曲线。
(3)系统维护点,如产品检验点和测试点,应布置在可接近的位置。
(4)需要修理和拆卸的产品周围应有足够的操作空间。
(5)在维护过程中,您通常应该能够看到内部操作。通道除了容纳维修人员的手或手臂外,还应有适当的空隙进行观察。
3.7考虑建模设计的标准
产品设计不仅要满足使用要求,还要考虑产品造型的审美价值,使其对人有吸引力。简单来说就是既好用又美观。从心理学的角度来看,60个点的人的决定取决于diyi印象。技术的社会属性是商品。在买方市场时代,设计一款能够吸引客户的产品是重要的设计要求。同时,外形美观的产品可以减少操作人员因精力耗尽而导致的误操作。
外观设计包括造型、色彩和表面处理三个方面。
在考虑造型时,要注意大小比例的协调,造型的简洁统一,色彩和图案的支撑和点缀。
单色仅用于小部件。大的分量,尤其是运动分量,如果只用一种颜色,会显得单调无层次,小的附加色块会让整个色调活跃起来。当多种颜色共存时,应该有一种占优势的背景色,与背景色对应的颜色称为对比色。但在一款产品中,不同色调的数量不宜过多,过多的颜色会给人一种华而不实的感觉。
shushi的颜色位于从浅黄色、绿色黄色到棕色的区域。这种趋势正在变暖,当它是黄色和绿色时,它经常是不舒服的。强烈的灰色调令人压抑。在寒冷的环境中使用温暖的颜色,如黄色、橙色和红色。对于炎热的环境,使用冷色,如浅蓝色。所有的颜色都应该褪色。此外,通过一定的颜色配置,产品可以anquan稳定。形状变化小、面积大的平面配置浅色,运动、活动轮廓的组件配置深色;深色应放在乳化机的下部,浅色放在上部。
3.8考虑成本的设计标准
设计应简化产品和维护操作:
(1)在设计过程中,应对产品功能进行分析和权衡,将相同或相似的功能结合起来,剔除不必要的功能,以简化产品和维护操作。
(2)设计时,在满足规定功能要求的前提下,结构应简单,尽可能减少产品层次和组成单元的数量,简化零件形状。
(3)产品应尽可能设计简单可靠的调节机构,以消除磨损或漂移引起的常见故障。易于局部磨损的贵重零件应设计成可调节或可拆卸的组件,以便于局部更换或维修。或者避免相互牵连的反复调整。
(4)要合理安排各部件的位置,减少连接件、固定件的数量,使检查、更换等维修操作简单方便,在维修任何部件时尽量不拆卸、不移动或少拆卸、少移动其他部件,以降低对维修人员技能水平的要求和工作量。