Yapısal elemanlar ve mekanik yapı parçalarının tasarım yöntemleri

01
Yapısal parçaların geometrik elemanları
Mekanik yapının işlevi, esas olarak mekanik parçaların geometrik şekli ve çeşitli parçalar arasındaki göreceli konumsal ilişki ile gerçekleştirilir.Bir parçanın geometrisi yüzeyinden oluşur.Bir parçanın genellikle birden fazla yüzeyi vardır ve bu yüzeylerin bazıları diğer parçaların yüzeyleriyle doğrudan temas halindedir.Yüzeyin bu kısmına fonksiyonel yüzey denir.Fonksiyonel yüzeyler arasındaki bağlantı parçasına bağlantı yüzeyi denir.
Bir parçanın işlevsel yüzeyi, mekanik işlevi belirleyen önemli bir faktördür ve işlevsel yüzeyin tasarımı, parçanın yapısal tasarımının temel konusudur.İşlevsel yüzeyi tanımlayan ana geometrik parametreler, yüzeyin geometrik şeklini, boyutunu, yüzey sayısını, konumunu, düzenini vb. içerir.İşlevsel yüzeyin varyasyon tasarımı sayesinde, aynı teknik işlevi gerçekleştirmek için çeşitli yapısal şemalar elde edilebilir.
02
yapılar arasındaki bağlantılar
Bir makinede veya makinede hiçbir parça tek başına mevcut değildir.Bu nedenle, parçaların kendi işlevlerini ve diğer özelliklerini incelemeye ek olarak, yapısal tasarımda parçalar arasındaki ilişkiler de incelenmelidir.
Parçaların korelasyonu iki türe ayrılır: doğrudan korelasyon ve dolaylı korelasyon.İki parçanın doğrudan montaj ilişkisi olduğu yerde, bunlar doğrudan ilişkili hale gelir.Doğrudan montaj ilişkisi olmayan korelasyon, dolaylı bir korelasyon haline gelir.Dolaylı korelasyon iki türe ayrılır: konum korelasyonu ve hareket korelasyonu.Konum korelasyonu, iki parçanın karşılıklı konumda gereksinimleri olduğu anlamına gelir.Örneğin, redüktördeki iki bitişik transmisyon milinin merkez mesafesi belirli bir doğruluk sağlamalı ve dişlilerin normal iç içe geçmesini sağlamak için iki eksen paralel olmalıdır.Hareket korelasyonu, bir parçanın hareket yörüngesinin başka bir parça ile ilişkili olduğu anlamına gelir.Örneğin, torna takımı direğinin hareket yörüngesi, iş milinin merkez hattına paralel olmalıdır.Bu, yatak kılavuz rayının ve mil ekseninin paralelliği ile sağlanır.Bu nedenle, iş mili ve kılavuz ray arasındaki konum ilişkilidir;takım direği ve iş mili hareketle ilgilidir.
Çoğu parça iki veya daha fazla doğrudan ilişkili parçaya sahiptir, bu nedenle her parçanın diğer parçalarla yapısal olarak ilişkili iki veya daha fazla parçası vardır.Yapısal tasarımda, malzemenin ısıl işlem yöntemini, şeklini, boyutunu, hassasiyetini ve yüzey kalitesini makul bir şekilde seçmek için iki parçanın doğrudan ilgili parçaları aynı anda dikkate alınmalıdır.Aynı zamanda, boyut zinciri ve doğruluk hesaplamaları gibi dolaylı ilgili koşulları karşılamayı da göz önünde bulundurmalıdır.Genel olarak konuşursak, bir parçanın daha doğrudan ilişkili parçaları varsa, yapısı daha karmaşıktır;Bir parçanın dolaylı olarak ilişkili parçaları ne kadar fazlaysa, hassasiyet gereksinimi o kadar yüksek olur

news

03
Yapısal tasarımda dikkat edilmesi gereken sorunlar
Mekanik tasarımda seçilebilecek birçok malzeme vardır.Farklı malzemeler farklı özelliklere sahiptir.Farklı malzemeler farklı işleme tekniklerine karşılık gelir.Yapısal tasarımda, işlevsel gereksinimlere göre makul bir şekilde uygun malzemeler seçilmeli ve malzeme tipine göre uygun malzemeler belirlenmelidir.İşleme teknolojisi ve işleme teknolojisinin gereksinimlerine göre uygun yapıyı belirleyin, yalnızca uygun yapı tasarımı yoluyla seçilen malzeme avantajlarından tam anlamıyla faydalanabilir.
Malzemeleri doğru seçebilmek için tasarımcılar, seçilen malzemelerin mekanik özelliklerini, işleme performansını ve maliyetini tam olarak anlamalıdır.Yapısal tasarımda, seçilen malzemenin özelliklerine ve ilgili işleme teknolojisine göre farklı tasarım ilkeleri izlenmelidir.
Örneğin, çekme ve basınç altındaki çeliğin mekanik özellikleri temelde aynıdır, dolayısıyla çelik kiriş yapısı çoğunlukla simetriktir.Dökme demir malzemelerin basınç dayanımı, çekme dayanımından çok daha fazladır.Bu nedenle, eğilme momentlerine maruz kalan dökme demir yapıların enine kesitleri çoğunlukla asimetriktir, bu nedenle yük sırasında maksimum basınç gerilimi maksimum çekme geriliminden daha büyüktür.Şekil 5.2, iki dökme demir braketin bir karşılaştırmasıdır.Çelik yapı tasarımında, yapının mukavemeti ve rijitliği genellikle kesit boyutu artırılarak artırılır.Bununla birlikte, döküm yapıda duvar kalınlığı çok büyükse, döküm kalitesini sağlamak zordur, bu nedenle döküm yapı genellikle sertleştirilmiş plakalar ve bölmelerle güçlendirilir.Yapının sertliği ve gücü.Plastik malzemelerin zayıf rijitliği nedeniyle, kalıplama sonrası eşit olmayan soğumanın neden olduğu iç gerilim kolayca yapısal çarpıklığa neden olabilir.Bu nedenle, nervürlerin kalınlığı ve plastik yapının duvarı benzer ve tekdüze ve simetriktir.
Isıl işlem gerektiren parçalar için yapısal tasarım gereksinimleri aşağıdaki gibidir: (1) Parçanın geometrik şekli basit ve simetrik olmalı ve ideal şekil küresel olmalıdır.(2) Kesitleri eşit olmayan parçalar için, ani değişikliklerden kaçınmak için boyut ve kesitteki değişiklik yumuşak olmalıdır.Bitişik parçalardaki değişiklikler çok büyükse, büyük ve küçük bölümler eşit olmayan şekilde soğutulacak ve bu da kaçınılmaz olarak iç stres oluşturacaktır.(3) Keskin kenarlardan ve keskin köşelerden kaçının.Keskin kenarların ve keskin köşelerin erimesini veya aşırı ısınmasını önlemek için, yuva veya deliğin kenarında genellikle 2 ila 3 mm'lik bir pah kesilir.(4) Büyük kalınlık farkı olan, deforme olması kolay olan ve söndürme ve soğutma sırasında daha fazla çatlama eğilimi olan bölümlerden kaçının.

 


Gönderim zamanı: Ekim-08-2021