機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的案例
總結(jié)太全面了：機(jī)械設(shè)計中的結(jié)構(gòu)要素、設(shè)計要求準(zhǔn)則
機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)是依據(jù)設(shè)計任務(wù)在總體設(shè)計構(gòu)想的基礎(chǔ)上，確定的原理方案，繪制出具體的結(jié)構(gòu)圖，以實現(xiàn)設(shè)計所要求的功能。
設(shè)計的過程是將抽象的工作原理具體化為某類構(gòu)件或零部件，包含確定結(jié)構(gòu)件的材料、形狀、尺寸、公差、熱處理方式和表面處理等，還須考慮其加工工藝、強(qiáng)度、剛度、精度以及與其它零件相互之間關(guān)系等問題。所以結(jié)構(gòu)設(shè)計的直接產(chǎn)物雖是技術(shù)圖紙，但工作不是簡單的機(jī)械制圖，圖紙只是表達(dá)設(shè)計方案的工程語言，運用機(jī)構(gòu)設(shè)計的各種技術(shù)將設(shè)計構(gòu)想具體化是結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容。
1 機(jī)械結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)要素和設(shè)計方法
1.1 結(jié)構(gòu)件的幾何要素
機(jī)械結(jié)構(gòu)的功能主要是靠機(jī)械零部件的幾何形狀及各個零部件之間的相對位置關(guān)系實現(xiàn)的。零部件的幾何形狀由它的表面所構(gòu)成，一個零件通常有多個表面，在這些表面中有的與其它零部件表面直接接觸，把這一部分表面稱為功能表面。在功能表面之間的聯(lián)結(jié)部分稱為聯(lián)接表面。零件的功能表面是決定機(jī)械功能的重要因素，功能表面的設(shè)計是零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心。描述功能表面的主要幾何參數(shù)有表面的幾何形狀、尺寸大小、表面數(shù)量、位置、順序等。通過對功能表面的不同設(shè)計，可以得到為實現(xiàn)同一技術(shù)功能的多種結(jié)構(gòu)方案。
1.2 結(jié)構(gòu)件之間的關(guān)聯(lián)
在機(jī)器或機(jī)械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計中除了研究零件本身的功能和相關(guān)特征外，還必須研究零件之間的相互關(guān)系。零件之間的相互關(guān)系分為直接相關(guān)和間接相關(guān)兩類。兩個零件有直接裝配關(guān)系的成為直接相關(guān)。沒有直接裝配關(guān)系的成為間接相關(guān)。間接相關(guān)又分為位置相關(guān)和運動相關(guān)兩類。位置相關(guān)是指兩零件在相互位置上有要求，如減速器中兩相鄰的傳動軸，其中心距必須保證一定的精度，兩軸線必須平行，以保證齒輪的正常嚙合。
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2.質(zhì)量設(shè)計兼顧各種要求和限制，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能價格比，它是現(xiàn)代工程設(shè)計的特征。具體為操作、美觀、成本、安全、環(huán)保等眾多其它要求和限制。在現(xiàn)代設(shè)計中，質(zhì)量設(shè)計相當(dāng)重要，往往決定產(chǎn)品的競爭力。那種只滿足主要技術(shù)功能要求的機(jī)械設(shè)計時代已經(jīng)過去，統(tǒng)籌兼顧各種要求，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的關(guān)鍵所在。
3.優(yōu)化設(shè)計和創(chuàng)新設(shè)計用結(jié)構(gòu)設(shè)計變元等方法系統(tǒng)地構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計空間，用創(chuàng)造性設(shè)計思維方法和其它科學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)選和創(chuàng)新。
三、機(jī)械結(jié)構(gòu)基本設(shè)計準(zhǔn)則
機(jī)械設(shè)計的最終結(jié)果是以一定的結(jié)構(gòu)形式表現(xiàn)出來的，按所設(shè)計的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工、裝配，制造成最終的產(chǎn)品。所以，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足作為產(chǎn)品的多方面要求，基本要求有功能、可靠性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性和外觀造型等方面的要求。此外，還應(yīng)改善零件的受力，提高強(qiáng)度、剛度、精度和壽命。因此，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項綜合性的技術(shù)工作。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計的錯誤或不合理，可能造成零部件不應(yīng)有的失效，使機(jī)器達(dá)不到設(shè)計精度的要求，給裝配和維修帶來極大的不方便。機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中應(yīng)考慮如下的結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則。
1.現(xiàn)預(yù)期功能的設(shè)計準(zhǔn)則
產(chǎn)品的設(shè)計主要目的是為了實現(xiàn)預(yù)定的功能要求，因此實現(xiàn)預(yù)期功能的設(shè)計準(zhǔn)則是結(jié)構(gòu)設(shè)計首先考慮的問題。
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機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)是依據(jù)設(shè)計任務(wù)在總體設(shè)計構(gòu)想的基礎(chǔ)上，確定的原理方案，繪制出具體的結(jié)構(gòu)圖，以實現(xiàn)設(shè)計所要求的功能。設(shè)計的過程是將抽象的工作原理具體化為某類構(gòu)件或零部件，包含確定結(jié)構(gòu)件的材料、形狀、尺寸、公差、熱處理方式和表面處理等，還須考慮其加工工藝、強(qiáng)度、剛度、精度以及與其它零件相互之間關(guān)系等問題。所以結(jié)構(gòu)設(shè)計的直接產(chǎn)物雖是技術(shù)圖紙，但工作不是簡單的機(jī)械制圖，圖紙只是表達(dá)設(shè)計方案的工程語言，運用機(jī)構(gòu)設(shè)計的各種技術(shù)將設(shè)計構(gòu)想具體化是結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容。
1 機(jī)械結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)要素和設(shè)計方法
1.1 結(jié)構(gòu)件的幾何要素
機(jī)械結(jié)構(gòu)的功能主要是靠機(jī)械零部件的幾何形狀及各個零部件之間的相對位置關(guān)系實現(xiàn)的。零部件的幾何形狀由它的表面所構(gòu)成，一個零件通常有多個表面，在這些表面中有的與其它零部件表面直接接觸，把這一部分表面稱為功能表面。在功能表面之間的聯(lián)結(jié)部分稱為聯(lián)接表面。
零件的功能表面是決定機(jī)械功能的重要因素，功能表面的設(shè)計是零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心。描述功能表面的主要幾何參數(shù)有表面的幾何形狀、尺寸大小、表面數(shù)量、位置、順序等。通過對功能表面的不同設(shè)計，可以得到為實現(xiàn)同一技術(shù)功能的多種結(jié)構(gòu)方案。
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機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)是依據(jù)設(shè)計任務(wù)在總體設(shè)計構(gòu)想的基礎(chǔ)上，確定的原理方案，繪制出具體的結(jié)構(gòu)圖，以實現(xiàn)設(shè)計所要求的功能。設(shè)計的過程是將抽象的工作原理具體化為某類構(gòu)件或零部件，包含確定結(jié)構(gòu)件的材料、形狀、尺寸、公差、熱處理方式和表面處理等，還須考慮其加工工藝、強(qiáng)度、剛度、精度以及與其它零件相互之間關(guān)系等問題。所以結(jié)構(gòu)設(shè)計的直接產(chǎn)物雖是技術(shù)圖紙，但工作不是簡單的機(jī)械制圖，圖紙只是表達(dá)設(shè)計方案的工程語言，運用機(jī)構(gòu)設(shè)計的各種技術(shù)將設(shè)計構(gòu)想具體化是結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容。
1 機(jī)械結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)要素和設(shè)計方法
1.1 結(jié)構(gòu)件的幾何要素
機(jī)械結(jié)構(gòu)的功能主要是靠機(jī)械零部件的幾何形狀及各個零部件之間的相對位置關(guān)系實現(xiàn)的。零部件的幾何形狀由它的表面所構(gòu)成，一個零件通常有多個表面，在這些表面中有的與其它零部件表面直接接觸，把這一部分表面稱為功能表面。在功能表面之間的聯(lián)結(jié)部分稱為聯(lián)接表面?！? 零件的功能表面是決定機(jī)械功能的重要因素，功能表面的設(shè)計是零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心。描述功能表面的主要幾何參數(shù)有表面的幾何形狀、尺寸大小、表面數(shù)量、位置、順序等。通過對功能表面的不同設(shè)計，可以得到為實現(xiàn)同一技術(shù)功能的多種結(jié)構(gòu)方案。
1.2 結(jié)構(gòu)件之間的關(guān)聯(lián)
在機(jī)器或機(jī)械中，任何零件都不是孤立存在的。
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基于SolidWorks的自動裝卸機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計
摘 要：機(jī)械手是能夠?qū)崿F(xiàn)自動化定位控制的多功能機(jī)器，在國內(nèi)外工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中占據(jù)主要地位。使用模塊化和優(yōu)化設(shè)計 理論實現(xiàn)自動裝卸機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計，利用 ANSYS 軟件進(jìn)行校核，使用 SolidWorks 軟件實現(xiàn)運動過程仿真。仿真結(jié)果表明，該設(shè)計能 夠滿足機(jī)械運動需求，可降低裝卸成本，提高裝卸工作效率。
關(guān)鍵詞：SolidWorks；自動裝卸機(jī)械；結(jié)構(gòu)設(shè)計
0 引言
隨著現(xiàn)代工業(yè)水平的持續(xù)發(fā)展，自動化作業(yè)備受人們重 視。在此背景下，物料裝卸機(jī)構(gòu)也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展，以控制系 統(tǒng)的程序指令模仿人類手臂的動作，實現(xiàn)物料工件自動化抓 取，應(yīng)用于沖壓、熱處理、機(jī)加工等工藝過程。工業(yè)機(jī)械手的生 產(chǎn)效率高，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷工作，還能夠?qū)崿F(xiàn)物料轉(zhuǎn)移位 置精度可控，因此具備高精度、高效率的優(yōu)勢，尤其是在低壓、 低溫、高壓、高溫環(huán)境中應(yīng)用，能夠代替人工工作，避免在特殊 環(huán)境中對人造成傷害。
1 自動裝卸機(jī)械結(jié)構(gòu)的功能
自動裝卸機(jī)械結(jié)構(gòu)終端為氣動夾爪，能夠?qū)崿F(xiàn)抓放的動 作，通過雙電控電磁閥和雙作用氣缸實現(xiàn)控制。在垂直方向，氣 動夾爪安裝在雙作用氣缸中，能夠?qū)崿F(xiàn)下降和上升等動作，利 用單電控電磁閥控制方向。伸縮氣缸垂直安裝，實現(xiàn)伸縮動作， 通過雙電控電磁閥實現(xiàn)水平雙作用氣缸。機(jī)械手動作通過 7 個 控制點和 4 個電磁閥實現(xiàn)伸縮、旋轉(zhuǎn)、抓放和上下的動作。另 外，利用信號開關(guān)啟動機(jī)械手感知部分，將電感式傳感器設(shè)置 在左右極限點，將磁電開關(guān)設(shè)置到上下極限點，表 1 為氣動機(jī) 械手 I/O 表。
2 自動裝卸結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1 夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計
夾持機(jī)構(gòu)使用直桿移動機(jī)構(gòu)，滑塊使用電機(jī)驅(qū)動，通過曲 桿和直桿交點位置對滑塊所處位置進(jìn)行控制，以此達(dá)到夾持目 的。
展開 機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計與傳統(tǒng)安全系數(shù)法機(jī)械設(shè)計的關(guān)系
在機(jī)械結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)設(shè)計中，產(chǎn)品的設(shè)計者主要從滿足產(chǎn)品使用要求和保證機(jī)械性能要求出發(fā)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計。在滿足這兩方面要求的同時，必須利用工程設(shè)計經(jīng)驗，使產(chǎn)品盡可能可靠，這種設(shè)計不能回答所涉及產(chǎn)品的可靠程度或發(fā)生故障概率是多少。
當(dāng)設(shè)計者不能確定設(shè)計變量和參數(shù)時，為了保證所設(shè)計的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)安全可靠，一般情況下在設(shè)計中引入一個大于1的安全系數(shù)，試圖一次來保證機(jī)械產(chǎn)品不會發(fā)生故障。所以傳統(tǒng)設(shè)計方法一般也稱“安全系數(shù)法”。
安全系數(shù)法的基本思想是：機(jī)械結(jié)構(gòu)在承受外載荷后，計算得到的應(yīng)力應(yīng)該小于該結(jié)構(gòu)材料的許用應(yīng)力。
在傳統(tǒng)設(shè)計中，只要安全系數(shù)大于某一根據(jù)實際使用經(jīng)驗規(guī)定的數(shù)值就認(rèn)為是安全的。但安全系數(shù)本身就實質(zhì)而言，仍是一個“未知”的系數(shù)。安全系數(shù)的概念本身包含著一些無法定量表示的影響因素。不同的設(shè)計者由于經(jīng)驗的差異，其設(shè)計的結(jié)果有可能偏于保守或危險，前者會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)尺寸過大，重量過重，費用增加，后者則可能使產(chǎn)品故障頻繁，甚至產(chǎn)生嚴(yán)重“機(jī)毀人亡”后果。
從可靠性角度考慮，影響機(jī)械產(chǎn)品故障的各種因素可概括為“應(yīng)力”和“強(qiáng)度”。“應(yīng)力”大于“強(qiáng)度”時，故障發(fā)生。應(yīng)力包括各種環(huán)境因素，例如：溫度、適度、腐蝕、粒子輻射等。應(yīng)力使一個受多種因素影響的隨機(jī)變量，具有一定的分布規(guī)律。受材料的譏刺惡性能、工藝環(huán)節(jié)的波動和加工精度等的影響，強(qiáng)度也是具有一定分布規(guī)律的隨機(jī)變量。在這種情況下，研究機(jī)械結(jié)構(gòu)的可靠性問題就是機(jī)械概率可靠性設(shè)計。
一概率論和樹立統(tǒng)計位理論基礎(chǔ)的可靠性設(shè)計方法比常規(guī)的安全系數(shù)法更合理，可靠性設(shè)計能得到所要求的恰如其分的設(shè)計，能得到較小的零件尺寸、體積和重量，從而節(jié)省原材料、加工時間，可以是所設(shè)計的零件具有可預(yù)測的壽命和失效概率，而安全系數(shù)則不能。
展開 設(shè)計仿真 | MSC Nastran助力AEH公司光學(xué)系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計
01
背 景
光學(xué)系統(tǒng)中常見的機(jī)械故障是支撐結(jié)構(gòu)的剛度不足。剛度對于保持光學(xué)元件的對中和實現(xiàn)足夠的光學(xué)性能至關(guān)重要。機(jī)械工程師有責(zé)任在機(jī)械設(shè)計中提供足夠的剛度。
光學(xué)工程師喜歡將機(jī)械工程師的結(jié)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)入到他們的光學(xué)設(shè)計程序中來對其進(jìn)行評估。這個過程包括將機(jī)械工程師的CAD模型導(dǎo)入到結(jié)構(gòu)分析有限元程序中，然后再將有限元分析結(jié)果導(dǎo)入到光學(xué)設(shè)計程序中。為了方便這個操作，光學(xué)工程師開發(fā)了解析器和插值器，這使得光學(xué)工程師可以觀察到機(jī)械設(shè)計對光學(xué)圖像的影響。光學(xué)程序通常是針對光學(xué)幾何的大位移非線性求解器。
對于機(jī)械工程師來說，這個過程有兩個缺點。首先，它需要一個比較完整的系統(tǒng)CAD模型，而這個模型只有在機(jī)械設(shè)計的后期才能給出。因此，機(jī)械設(shè)計的缺陷只能在機(jī)械設(shè)計過程的后期才被發(fā)現(xiàn)。其次，通過解析器和插值器從光學(xué)效應(yīng)追蹤到可能導(dǎo)致光學(xué)問題的機(jī)械設(shè)計特征是有問題的。因此，難以對機(jī)械設(shè)計制定合理、有效的變更。
光學(xué)工程師認(rèn)為需要使用他們的大位移非線性程序來分析機(jī)械變形引起的擾動。然而，對于1米尺寸大小的結(jié)構(gòu)，光學(xué)元件允許的變形通常很小，在微米量級。對于這種大小的擾動，可以表明工程精度不需要非線性求解器。事實上，可以認(rèn)為光學(xué)函數(shù)比固體力學(xué)函數(shù)更具線性，而有限元方法本身也是固體力學(xué)函數(shù)的線性簡化。
02
挑 戰(zhàn)
機(jī)械工程師在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計中的工作是檢查機(jī)械設(shè)計空間，尋找潛在的光學(xué)問題。為此，機(jī)械工程師需要工具將設(shè)計的力學(xué)行為與系統(tǒng)的光學(xué)行為聯(lián)系起來。這些工具需要適用于早期簡化的設(shè)計概念模型以及最終確定的詳細(xì)CAD模型，需要與光學(xué)工程師和機(jī)械工程師在項目后期可能進(jìn)行的任何分析保持一致。
展開 仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用！
3、應(yīng)用于齒輪設(shè)計方面
通常情況下，在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計制造過程中，齒輪設(shè)計與制造工作占據(jù)著極為重要的位置，并對機(jī)械設(shè)計制造整體領(lǐng)域的水平造成較大影響；因此，相關(guān)單位及人員在加強(qiáng)仿真技術(shù)的應(yīng)用時，需要加強(qiáng)其在齒輪設(shè)計方面的應(yīng)用；在實際應(yīng)用過程中，相關(guān)人員首先需要加強(qiáng)對齒輪傳動接觸點的參數(shù)進(jìn)行深入分析與研究，并對齒輪自身的性能進(jìn)行詳細(xì)評估，以此來確保我國機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域能夠健康穩(wěn)定的發(fā)展下去。
4、應(yīng)用于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計方面
除了以上內(nèi)容之外，為了加強(qiáng)仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造方面的應(yīng)用，相關(guān)人員還需要加強(qiáng)其在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的應(yīng)用，以此來確保機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)部的各個環(huán)節(jié)都能夠充分發(fā)揮自身作用，同時避免某些不良問題的出現(xiàn)，促進(jìn)現(xiàn)代機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的便利性，進(jìn)而促進(jìn)我國現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計制造整體領(lǐng)域的進(jìn)步與發(fā)展。
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01
背 景
光學(xué)系統(tǒng)中常見的機(jī)械故障是支撐結(jié)構(gòu)的剛度不足。剛度對于保持光學(xué)元件的對中和實現(xiàn)足夠的光學(xué)性能至關(guān)重要。機(jī)械工程師有責(zé)任在機(jī)械設(shè)計中提供足夠的剛度。
光學(xué)工程師喜歡將機(jī)械工程師的結(jié)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)入到他們的光學(xué)設(shè)計程序中來對其進(jìn)行評估。這個過程包括將機(jī)械工程師的CAD模型導(dǎo)入到結(jié)構(gòu)分析有限元程序中，然后再將有限元分析結(jié)果導(dǎo)入到光學(xué)設(shè)計程序中。為了方便這個操作，光學(xué)工程師開發(fā)了解析器和插值器，這使得光學(xué)工程師可以觀察到機(jī)械設(shè)計對光學(xué)圖像的影響。光學(xué)程序通常是針對光學(xué)幾何的大位移非線性求解器。
對于機(jī)械工程師來說，這個過程有兩個缺點。首先，它需要一個比較完整的系統(tǒng)CAD模型，而這個模型只有在機(jī)械設(shè)計的后期才能給出。因此，機(jī)械設(shè)計的缺陷只能在機(jī)械設(shè)計過程的后期才被發(fā)現(xiàn)。其次，通過解析器和插值器從光學(xué)效應(yīng)追蹤到可能導(dǎo)致光學(xué)問題的機(jī)械設(shè)計特征是有問題的。因此，難以對機(jī)械設(shè)計制定合理、有效的變更。
光學(xué)工程師認(rèn)為需要使用他們的大位移非線性程序來分析機(jī)械變形引起的擾動。然而，對于1米尺寸大小的結(jié)構(gòu)，光學(xué)元件允許的變形通常很小，在微米量級。對于這種大小的擾動，可以表明工程精度不需要非線性求解器。
展開 【設(shè)計思路】你知道電子產(chǎn)品整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計嗎?它有什么要點?
(4)整機(jī)防護(hù)措施的選擇和設(shè)計
在整機(jī)總體尺寸和各分機(jī)(或單元)主要尺寸確定后，總體設(shè)計師就可以進(jìn)行整機(jī)防護(hù)措施的選擇和設(shè)計了。整機(jī)防護(hù)設(shè)計包括整機(jī)散熱設(shè)計、隔振緩沖設(shè)計、電磁兼容設(shè)計和“三防”設(shè)計等。具體設(shè)計要求如下：
① 整機(jī)散熱設(shè)計：在進(jìn)行具體的設(shè)計前，應(yīng)首先根據(jù)產(chǎn)品的功率、組裝密度、工作環(huán)境溫度和產(chǎn)品所允許的溫升(或最高工作溫度)等選擇適合的散熱形式。在保證產(chǎn)品正常升溫的條件下，散熱系統(tǒng)要求簡單可靠，系統(tǒng)本身所消耗的功率要小，工作時不會或很少給產(chǎn)品帶來附加的振動和噪聲等。
② 隔振緩沖設(shè)計：主要是根據(jù)機(jī)械環(huán)境條件確定相應(yīng)的隔振緩沖措施并布置減振器。
③ 電磁兼容設(shè)計：主要是進(jìn)行屏蔽設(shè)計和采取其他防干擾措施，合理布局布線及合理設(shè)計饋線和接地。
④ “三防”設(shè)計：主要是根據(jù)工作環(huán)境條件合理選擇“三防”材料和防護(hù)手段(包括結(jié)構(gòu)防護(hù)、工藝防護(hù)等)，其中主要是進(jìn)行產(chǎn)品機(jī)箱的密封設(shè)計。
(5)整機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計
整機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計是具有總成性質(zhì)的設(shè)計，它涉及的面很廣，要解決的矛盾也很多，其中有電氣和機(jī)械的矛盾、結(jié)構(gòu)和工藝的矛盾、整體和局部的矛盾，甚至還有經(jīng)濟(jì)上的考慮。
整機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體內(nèi)容包括：機(jī)箱/機(jī)柜設(shè)計、插箱/模塊單元設(shè)計、操縱控制和維修結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及緊固/聯(lián)接和其他附屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計。在整機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須綜合考慮各方面因素，綜合平衡妥善解決。
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展開 一種電機(jī)軸螺桿加工專用的數(shù)控銑床機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計
摘要：【目的】針對螺桿加工專用銑床存在自動化程度低、功能集成度不高、生產(chǎn)工藝周期長、機(jī)床結(jié)構(gòu)形式陳舊、機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差等不足?！痉椒ā空n題組以數(shù)控銑床系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計的研究為出發(fā)點，根據(jù)機(jī)床設(shè)計目標(biāo)和各項性能指標(biāo)要求，研究與加工工藝相適應(yīng)的功能機(jī)構(gòu)布局，設(shè)計機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案，重點研究上下料機(jī)構(gòu)、旋銑系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、床身的設(shè)計。【結(jié)果】設(shè)計出具有性能優(yōu)良、功能完備的高端電機(jī)軸螺桿旋銑設(shè)備，實現(xiàn)電機(jī)軸螺桿的自動加工，降低企業(yè)勞動生產(chǎn)成
本，提高生產(chǎn)效率，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益?！窘Y(jié)論】該數(shù)控銑床整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計穩(wěn)定緊湊，占地面積小，集成度高。
關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床；機(jī)械結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計；螺桿加工
0、 引言
近年來，我國電機(jī)軸螺桿旋銑設(shè)備的各項性能有了明顯提升，但與國外高端旋銑設(shè)備相比，仍處于低水平重復(fù)狀態(tài)，具體表現(xiàn)如下：1）設(shè)備集成化程度低。現(xiàn)有機(jī)床功能結(jié)構(gòu)無法滿足最優(yōu)的生產(chǎn)工藝策略，工件流轉(zhuǎn)周期長，生產(chǎn)效率低，占地面積大。2）機(jī)床結(jié)構(gòu)陳舊?，F(xiàn)有電機(jī)軸螺桿旋風(fēng)銑床多以平床身為主，較國外斜導(dǎo)軌型、階梯型導(dǎo)軌機(jī)床切削剛性弱，且裸露的導(dǎo)軌表面易因大量的切屑沖擊而發(fā)生磨損和熱變形。3）旋風(fēng)銑頭穩(wěn)定性不足。
國內(nèi)旋風(fēng)銑頭動力布置多為后置型，帶型為聯(lián)組窄V 帶，傳動效率較低，易發(fā)生扭振，且動力后置使刀軸前后端軸承受力不均，后軸承磨損加劇，穩(wěn)定性欠佳。銑頭的刀軸較長，內(nèi)孔多為直柱面，嚴(yán)重制約了螺桿螺旋升角的加工范圍。為防屑防液，銑頭多為密封形，工作時軸承摩擦溫升易引發(fā)刀軸熱變形。影響旋銑設(shè)備性能優(yōu)劣的原因有許多，除材料性能、制造工藝、安裝技術(shù)等影響因素外，機(jī)械結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計也是重要因素之一。
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MSC Nastran助力AEH公司光學(xué)系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計
背景
光學(xué)系統(tǒng)中常見的機(jī)械故障是支撐結(jié)構(gòu)的剛度不足。剛度對于保持光學(xué)元件的對中和實現(xiàn)足夠的光學(xué)性能至關(guān)重要。機(jī)械工程師有責(zé)任在機(jī)械設(shè)計中提供足夠的剛度。
光學(xué)工程師喜歡將機(jī)械工程師的結(jié)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)入到他們的光學(xué)設(shè)計程序中來對其進(jìn)行評估。這個過程包括將機(jī)械工程師的CAD模型導(dǎo)入到結(jié)構(gòu)分析有限元程序中，然后再將有限元分析結(jié)果導(dǎo)入到光學(xué)設(shè)計程序中。為了方便這個操作，光學(xué)工程師開發(fā)了解析器和插值器，這使得光學(xué)工程師可以觀察到機(jī)械設(shè)計對光學(xué)圖像的影響。光學(xué)程序通常是針對光學(xué)幾何的大位移非線性求解器。
對于機(jī)械工程師來說，這個過程有兩個缺點。首先，它需要一個比較完整的系統(tǒng)CAD模型，而這個模型只有在機(jī)械設(shè)計的后期才能給出。因此，機(jī)械設(shè)計的缺陷只能在機(jī)械設(shè)計過程的后期才被發(fā)現(xiàn)。其次，通過解析器和插值器從光學(xué)效應(yīng)追蹤到可能導(dǎo)致光學(xué)問題的機(jī)械設(shè)計特征是有問題的。因此，難以對機(jī)械設(shè)計制定合理、有效的變更。
光學(xué)工程師認(rèn)為需要使用他們的大位移非線性程序來分析機(jī)械變形引起的擾動。然而，對于1米尺寸大小的結(jié)構(gòu)，光學(xué)元件允許的變形通常很小，在微米量級。對于這種大小的擾動，可以表明工程精度不需要非線性求解器。事實上，可以認(rèn)為光學(xué)函數(shù)比固體力學(xué)函數(shù)更具線性，而有限元方法本身也是固體力學(xué)函數(shù)的線性簡化。
挑戰(zhàn)
機(jī)械工程師在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計中的工作是檢查機(jī)械設(shè)計空間，尋找潛在的光學(xué)問題。為此，機(jī)械工程師需要工具將設(shè)計的力學(xué)行為與系統(tǒng)的光學(xué)行為聯(lián)系起來。這些工具需要適用于早期簡化的設(shè)計概念模型以及最終確定的詳細(xì)CAD模型，需要與光學(xué)工程師和機(jī)械工程師在項目后期可能進(jìn)行的任何分析保持一致。
展開 【機(jī)械設(shè)計】機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計之裝配工藝設(shè)計注意事項，總結(jié)的夠全夠?qū)＃?/span>
改進(jìn)后的設(shè)計(圖a')可避免產(chǎn)生上述錯誤
(3)采用結(jié)構(gòu)措施補(bǔ)償誤差：圖a'一對圓柱齒輪中的小齒輪比大齒輪稍加寬一些，當(dāng)有裝配誤差時，仍能保證兩齒沿全齒寬嚙合，這就可在保證安裝要求前提下，降低裝配精度的要求
圖中左右兩邊的軸肩不要分別與零件2和軸承內(nèi)圈的端面取齊，這樣既保證了安裝要求，也降低了機(jī)械加工精度的要求和避免裝配時的修配工作
(4)采用調(diào)整零件。如圖所示結(jié)構(gòu)，在軸承外圈與軸承蓋2之間加一環(huán)狀零件1，它的厚度在裝配時根據(jù)測量結(jié)果配制，組件的軸向尺寸加工時可按自由公差，積累的軸向誤差可用零件1補(bǔ)償，以保證對軸承內(nèi)外圈的固定要求
如圖所示是裝配精度要求較高的圓錐齒輪機(jī)構(gòu)，要求兩輪的節(jié)圓錐共頂，以保證正確嚙合。因此裝配時要使兩輪能沿各自軸線有控制地移動，以便將兩輪調(diào)整到所要求的合適位置。
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背景
光學(xué)系統(tǒng)中常見的機(jī)械故障是支撐結(jié)構(gòu)的剛度不足。剛度對于保持光學(xué)元件的對中和實現(xiàn)足夠的光學(xué)性能至關(guān)重要。機(jī)械工程師有責(zé)任在機(jī)械設(shè)計中提供足夠的剛度。
光學(xué)工程師喜歡將機(jī)械工程師的結(jié)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)入到他們的光學(xué)設(shè)計程序中來對其進(jìn)行評估。這個過程包括將機(jī)械工程師的CAD模型導(dǎo)入到結(jié)構(gòu)分析有限元程序中，然后再將有限元分析結(jié)果導(dǎo)入到光學(xué)設(shè)計程序中。為了方便這個操作，光學(xué)工程師開發(fā)了解析器和插值器，這使得光學(xué)工程師可以觀察到機(jī)械設(shè)計對光學(xué)圖像的影響。光學(xué)程序通常是針對光學(xué)幾何的大位移非線性求解器。
對于機(jī)械工程師來說，這個過程有兩個缺點。首先，它需要一個比較完整的系統(tǒng)CAD模型，而這個模型只有在機(jī)械設(shè)計的后期才能給出。因此，機(jī)械設(shè)計的缺陷只能在機(jī)械設(shè)計過程的后期才被發(fā)現(xiàn)。其次，通過解析器和插值器從光學(xué)效應(yīng)追蹤到可能導(dǎo)致光學(xué)問題的機(jī)械設(shè)計特征是有問題的。因此，難以對機(jī)械設(shè)計制定合理、有效的變更。
光學(xué)工程師認(rèn)為需要使用他們的大位移非線性程序來分析機(jī)械變形引起的擾動。然而，對于1米尺寸大小的結(jié)構(gòu)，光學(xué)元件允許的變形通常很小，在微米量級。對于這種大小的擾動，可以表明工程精度不需要非線性求解器。事實上，可以認(rèn)為光學(xué)函數(shù)比固體力學(xué)函數(shù)更具線性，而有限元方法本身也是固體力學(xué)函數(shù)的線性簡化。
挑戰(zhàn)
機(jī)械工程師在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計中的工作是檢查機(jī)械設(shè)計空間，尋找潛在的光學(xué)問題。為此，機(jī)械工程師需要工具將設(shè)計的力學(xué)行為與系統(tǒng)的光學(xué)行為聯(lián)系起來。這些工具需要適用于早期簡化的設(shè)計概念模型以及最終確定的詳細(xì)CAD模型，需要與光學(xué)工程師和機(jī)械工程師在項目后期可能進(jìn)行的任何分析保持一致。
展開 基于SolidWorks的機(jī)械人工心臟瓣膜結(jié)構(gòu)設(shè)計與有限元分析
人工機(jī)械心臟瓣膜是自然心臟瓣膜的替代物，隨著對人工心臟瓣膜血流動力學(xué)認(rèn)識的深入，新材料的應(yīng)用，人工機(jī)械心臟瓣膜計算機(jī)模擬、測試手段的提高，使得人工機(jī)械心臟瓣膜研究成為國內(nèi)外新興研究的熱點之一。通過SolidWorks及其分析軟件COSMOSWorks進(jìn)行新型三葉瓣的研究開發(fā)，分析機(jī)械心臟瓣膜的結(jié)構(gòu)組成及設(shè)計要求進(jìn)行瓣葉與瓣環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。對瓣葉選擇合適的網(wǎng)格化分，用COSMOSWorks軟件自帶求解器進(jìn)行應(yīng)力與應(yīng)變分析。為進(jìn)一步研制新型人工機(jī)械心臟瓣膜提供了一種參考方法
基于SolidWorks的機(jī)械人工心臟瓣膜結(jié)構(gòu)設(shè)計與有限元分析.pdf
展開 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計分析機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計，Ansys，SolidWorks、outCAD結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計咨詢結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化 機(jī)械設(shè)計結(jié)構(gòu)仿真水工結(jié)構(gòu)機(jī)械綜合優(yōu)化設(shè)計EDA設(shè)計 機(jī)械設(shè)計結(jié)構(gòu)仿真機(jī)械設(shè)計結(jié)構(gòu)仿真電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計 電機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計 電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計結(jié)構(gòu)仿真機(jī)械設(shè)計材料綜合液壓機(jī)械卻巧妙的app 【機(jī)械設(shè)計】工程師的奇思妙想——簡單卻巧妙的機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計結(jié)構(gòu)仿真機(jī)械設(shè)計材料綜合液壓機(jī)械優(yōu)化設(shè)計結(jié)
