機(jī)械設(shè)計(jì)離不開力學(xué)知識(shí),強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性是關(guān)鍵考量。以起重機(jī)設(shè)計(jì)為例,起吊重物時(shí),金屬結(jié)構(gòu)承受巨大拉力、壓力與彎矩,鋼梁尺寸需依據(jù)材料力學(xué)計(jì)算,確保強(qiáng)度足夠不發(fā)生斷裂;同時(shí),為防止起重臂過度變形影響精度,要核算剛度。動(dòng)力學(xué)方面,電機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備要計(jì)算啟動(dòng)、制動(dòng)扭矩,避免沖擊過大損壞機(jī)械部件,合理匹配電機(jī)功率與機(jī)械傳動(dòng)比,保障設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。
機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)傳動(dòng)方式
常見傳動(dòng)方式有齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)精度高、傳遞功率大,常用于機(jī)床主軸箱,多級(jí)齒輪組實(shí)現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速輸出,但潤(rùn)滑要求高、噪音大;帶傳動(dòng)柔性好、能緩沖吸振,像家用跑步機(jī)多采用,不過傳動(dòng)效率相對(duì)低、易打滑;鏈傳動(dòng)適用于較大中心距、惡劣環(huán)境,如摩托車的傳動(dòng)鏈,但高速時(shí)動(dòng)載荷大,磨損快,設(shè)計(jì)時(shí)依轉(zhuǎn)速、扭矩、空間布局等因素權(quán)衡選用。
自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)通信
智能工廠里,自動(dòng)化設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)實(shí)現(xiàn)協(xié)同。如工業(yè)以太網(wǎng)連接各生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)備,實(shí)時(shí)傳輸生產(chǎn)數(shù)據(jù),CNC 機(jī)床加工數(shù)據(jù)傳至 MES(制造執(zhí)行系統(tǒng)),調(diào)度中心依此優(yōu)化排產(chǎn);現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)用于底層設(shè)備通信,像 Profibus 總線讓傳感器、執(zhí)行器與控制器通信,保障自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、可靠性,打破信息孤島,推動(dòng)智能制造升級(jí)。
非標(biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)振動(dòng)與噪聲控制
紡織機(jī)械高速運(yùn)轉(zhuǎn)易產(chǎn)生振動(dòng)噪聲。從源頭,優(yōu)化轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡減少不平衡力激發(fā)振動(dòng);采用彈性聯(lián)軸器緩沖連接,切斷振動(dòng)傳遞路徑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,增加加強(qiáng)筋提高機(jī)體剛性,抑制共振;聲學(xué)方面,設(shè)備內(nèi)部貼吸音材料,外殼設(shè)計(jì)隔音結(jié)構(gòu),降低噪聲輻射,滿足車間環(huán)保要求,改善工作環(huán)境。