未分类 – 济南海马机械设计培训中心 //www.herbert-graf.com 机械设计培训 Sat, 14 Sep 2024 06:45:37 +0000 zh-CN hourly 1 https://wordpress.org/?v=4.4.18 //www.herbert-graf.com/wp-content/uploads/2016/03/cropped-05s58PICVqp-32x32.jpg 未分类 – 济南海马机械设计培训中心 //www.herbert-graf.com 32 32 液压马达的选用 //www.herbert-graf.com/5879.html //www.herbert-graf.com/5879.html#respond Sun, 25 Aug 2024 08:33:40 +0000 //www.herbert-graf.com/?p=5879 在机械设计中液压马达一般都是根据现有的需求从市面正常流通的产品系列中进行选用的。但是具体要根据什么条件进行选择呢?
目前国内市场流通的液压马达的种类较多,并且特性不同,所以选择什么种类或者型号的液压马达的主要依据是满足液压系统的实际要求,比如说工作期间的压力、排量、转速转矩、连接尺寸及外形和尺寸规格、容积效率以及产品的质量、价格或者使用维护是否便利、升级换代是否方便等因素综公考量进行选择的。但是选用马达种类的时候,亦可以灵活变通,比如低速运转工况正常来说是选低转速马达,但是如果条件不足或者临时使用以及意外情况也可以采用高速马达加减速装置来实现所需。
在确定将要使用马达的种类后,便可以根据实际所需的转速和转矩从液压马达产品系列中选出一种或者几种能满足实际需求的产品,然后再利用不同规格的液压马达特性曲线计算出相应压降和流量以及工作效率,接着就可以进行综合分析。如果说到了这一步,仍有多种产品可供选择,就可以通过技术经济评价来确定实际使用哪一种产品:
譬如原始成本是最重要的,那就应该选择既能满足转矩要求,同时又能使系统流量较小,并且压力较低的液压马达,这样的话就可以使液压源和控制阀及管路规格都比较小。
但如果是运行成本最重要,这时候就应该以选择总效率高为第一优先标准以此为基本要求选取合适的液压马达。
倘若是寿命最为重要,那么选择压降最小的液压马达肯定就是没错的。

以下为简单整理的常见液压马达使用范围和特点,仅作参考

工作簿1

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丨2023年工业机器人培训课程大纲 //www.herbert-graf.com/4531.html //www.herbert-graf.com/4531.html#respond Tue, 14 Mar 2023 06:53:34 +0000 //www.herbert-graf.com/?p=4531
✍行业前景                                        
我国工业机器人产业蓬勃发展,市场规模持续快速增长。据《中国机器人产业发展报告(2022年)》显示,预计2022年全球机器人市场规模将达到513亿美元,中国机器人市场规模将达到174亿美元。与此同时,相关新职业也随之兴起。大量工业机器人“忙碌”在生产线上,这催生了对掌握相关操作及系统集成等技术人员的大量需求。
机器人领域缺工现象已经显现,相关工程技术等专业人才更是紧俏。据人社部发布的2022年第二季度全国招聘大于求职“最缺工”的100个职业排行显示,制造业缺工状况持续,“计算机网络工程技术人员”“工业机器人系统操作员”等缺工程度加大。其中,工业机器人系统操作员的缺口更为突出。数据显示,仅在中国人工智能机器人行业人才缺口就高达500万(人),复合型人才和高层级人才稀缺。
✍课程特色                                        
1.课程类容:机器人科研案例项目实战。
2.快速掌握机器人常用编程逻辑。
3.快速掌握机器人典型应用工艺及外围设备。
4.每天项目实例作业练习,次日讲解作业
5.集成项目方案设计。

✍招生对象                                        

1. 综合:机械行业刚毕业生、初中、高中毕业生。
2. 提升:懂电气设计,会电工知识,想提升机器人编程人员
3. 拓展:想快速提升机器人操作及维护人员
4. 基础:零基础入学,想系统学习机器人知识想成为机器人应用工程师
5. 颠覆:有车间、安装、加工、调试经验,想通过学习机器人提升运维人员

✍培训目标                                        

1. 熟练掌握机器人集成、示教、编程、及调试。
2.了解掌握机器人汇编语言,离线编程。 
3.能独立完成机器人集成项目码垛、搬运、焊接、打磨、等
✍学院优势                                        
1.教师团队是由一批经验丰富的机器人调试、实战讲师、五年的3C行业机器人自动化集成机械设计经验,工程师教师都是有着自己的设计专利,10-30年自动化机器人集成经验。
2.采用理论实践相结合,参与机器人实际科研项目、非标自动化案例。
3.研究生导师级别授课模式
4.包教包会、包就业!推荐就业。
6.各门课程全年开班,分白、晚班和双休班,满足在职人士在时间上的灵活需求。 
1.FANUC /ABB机器人基础知识和整体介绍               
1.1.了解FANUC/ABB机器人的用途和前景
1.2.机器人柜体和关节的介绍
1.3.学习机器人操作和应用的方法
1.4.调试机器人的安全注意事项
1.5.FANUC/ABB机器人系统的备份与恢复
1.6.FANUC /ABB机器人的电缆连接
2.FANUC /ABB机器人手动操作
2.1.熟悉FANUC/ABB机器人安全注意事项
2.2.熟悉示教器的68个英文键控开关及怎么使用
2.3.FANUC /ABB机器人手动操纵—单轴运动
2.4.FANUC/ABB机器人手动操纵—线性运动
2.5.FANUC/ABB机器人手动操纵—重定位
2.6.FANUC/ABB工具工件坐标系标定
2.7.FANUC/ABB 机器人转数计数器更新操作
3.FANUC/ABB 机器人的 IO 通讯
3.1.掌握FANUC /ABB机器人的 I/O mate主板的配置
3.2.掌握机器人IO使用以及了解操作面板IO
3.3.掌握FANUC/ABB机器人的外围设备输入、输出及通用IO
3.4.掌握FANUC/ABB机器人和 三菱PLC 的CCLINK通讯
3.5.掌握FANUC/ABB机器人安全门急停线路的链接
3.FANUC/ABB 机器人的程序数据
4.1.掌握FANUC /ABB机器人的各种寄存器
4.2.熟悉机器人载荷的推定
4.3.掌握码垛寄存器在码垛任务中的运用
4.FANUC /ABB机器人的编程应用
5.1.掌握几种常见的运动指令
5.2.掌握机器人运行的参数设置
5.3.掌握FINE和CNT0的区别
5.高级逻辑指令学习
6.1.高级逻辑指令的学习
6.2.高级逻辑数学运算的学习
6.3.高级逻辑指令的应用
6.宏指令的运用
7.1.了解什么是宏指令
7.2.宏指令的设定
7.3.宏指令的应用
7.RSR外部启动/本地启动
8.1.掌握外部启动的条件
8.2.掌握外部启动的系统设定
8.3.编写一个简单程序实现外部启动
8.4.掌握程序的暂停,开始,循环停止,复位等等
8.FANUC/ABB机器人系统项目实战
9.1.通过以上学习实现工作站的搬运,焊机、抓取、码垛,拆垛,打磨,装配程序的编写调试,并能正常运行。
9.2.多次调试,熟练掌握系统集成开发。
第一阶段(基础)
《机器人基础操作编程》学成能力,熟练掌握机器人示教操作与编程,能够进行机器人工具TCP标定、机器人程序数据修改、机器人点位调试、机器人信号配置,了解机器人视觉项目应用场景、应用特点、PLC控制原理及PLC项目应用案例等。通过典型工业机器人现场实际应用调试。
第二阶段(进阶)
《自动化元器件》《机器人视觉与PLC应用》《三维设计》《工装夹具》熟悉自动化元器件的功能、原理、使用环境、使用要点和选型,熟练掌握使用三维设计软件(SolidWorks)进行工装夹具的建模,掌握工装夹具设计原则和设计流程,为项目设计应用时计算选型打基础
第三阶段(应用)
《机器人典型应用工艺及外围设备》《生产线系统仿真》了解机器人仿真流程、仿真软件安装,熟练掌握仿真工作环境设置及使用方法,掌握软件环境下创建机械装置、机器人涂胶、弧焊编程、生产线;熟悉典型的机器人应用项目工艺与该应用项目周边设备组成
第四阶段(设计)
《集成项目方案设计》《集成项目机械设计》对内容进行系统梳理整合,通过实际项目进行技术方案制作、项目信息采集、技术方案构思、标书制作等。掌握机械设计流程,对项目进行细化设计,输出设计的三维数模、二维图纸、生产BOM、采购清单和其它技术文件。
✍实战训练说明                                        
实训工作站2
机器人实训平台一、输送、定位、识别、搬运、码垛、装配、柴垛、视觉。
640
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机器人实训平台二、
仓储、搬运、输送、识别、装配、视觉、夹具快换、切割、分拣、变为、打磨、温控。
640 (2)
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机器人实训平台三、
视觉、搬运、包装、破袋、装配、识别、码垛、贴标、称重、震动送料、分拣。
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实际项目案例:
1.物料码垛机器人案例
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中研高科智能制造培训基地
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2.物料识别—视觉—分拣—码垛—夹具切换机器人案例
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3.机床自动上下料机器人案例
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4.打磨机器人案例
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中研高科智能制造培训基地
5.码垛机器人案例
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6.机器人装配案例:

实现了制造过程的全自动化,采用集成加工技术,适用于机床和生产线的装卸、工件翻转。

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7.机器人仓储案例

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8.机器人焊接案例
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智能制造综合实训车间

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西门子PLC12001500高级班 //www.herbert-graf.com/4213.html //www.herbert-graf.com/4213.html#respond Mon, 26 Dec 2022 07:06:35 +0000 //www.herbert-graf.com/?p=4213 【电气编程行业前景】

plc应用范围广,基本上我们的衣食住行都涉及的,在国内外已经应用钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保、娱乐等各个行业,人社局统计到2025年,plc电器编程人才缺口在100万,目前好多公司年薪20万都招不到人,由于机械行业的重要性和庞大规模,需要一支庞大的专业人才队伍,今后一段时间内机械类人才仍会有较大需求,plc的编程人才将成为各企业争夺的目标。

 

【招生对象】

1、电工、电气自动化行业从业者,有意转行于电气自定华行业的技术人员。

2、从事设备维护工作,想提升电气方面技能的人员。

3、技术不高,想系统学习的,学习找不到方向,遇到问题没有指导。

 

【课程特色】

  • 结构化知识点,主次分明
  • 内容深入浅出,简单易懂
  • 讲课逻辑清晰,高效吸收

课程详情

培训目标

高级课程,即能设计多套综合复杂项目,毕业后直接从事PLC编程设计工作

授课方式

采取讲师授课、案例解析、动手操练实践、反复操作设备、现场设计演示及互动研讨相结合的培训方式。

◆培训课程及内容

第一部 分:S7-1200/1500的学习内容,博途软件编程设计

1.自动化系统概论,西门子家族产品介绍

2.S7-1200/1500 PLC 的硬件结构、CPU类型及扩展方式

3.S7-1200/1500 PLC 的工作原理、数据类型、编程语言

4.S7-1200/1500 PLC编程软件、仿真软件使用和程序调试

5.S7-1200/1500 PLC的硬件组态及寻址方法

6.S7-1200/1500 PLC上载、下载程序操作

7.S7-1200/1500 PLC存储区的分配

8.PLC的选型方法

9.PLC硬件电气图设计

10.案例详解

11.操作练习

12.位逻辑指令

1)常开触点

2)常闭触点

3)上升沿

4)下降沿

5)置位

6)复位

7)中间输出

8)置位优先

9)复位优先

10)位逻辑指令项目试题编程练习,PLC上调试操作

11)案例详解

12) 操作练习

13.定时器指令及编程

标准型:

1)时钟脉冲定时器S_PULSE指令

2)扩展的时钟脉冲定时器S_PEXT指令

3)接通延迟定时器S_ODT指令

4)带保持的接通延迟定时器S_ODTS指令。

5)断开延迟定时器S_OFFDT指令。

简略型:

6)时钟脉冲定时器线圈SP指令。

7)扩展的时钟脉冲定时器线圈SE指令。

8)接通延迟定时器线圈SD指令。

9)带保持的接通延迟定时器线圈SS指令。

10)断开延迟定时器线圈SF指令。

IEC定时器详解:

11)生成脉冲TP

12)接通延时TON

13)断开延时TOF

14)定时器项目试题编程练习、PLC上调试操作

15)操作练习

14.计数器指令及编程

标准型:

1)增/减计数器S_CUD指令

2)增计数器S_CU指令

3)减计数器S_CD指令

4)案例详解

5) 操作练习

简略型:

6)置位计数器数值SC指令

7)增计数CU指令

8)减计数CD指令

IEC计数器详解:

9)增计数CTU

10)减计数CTD

11)增计数CTUD

12)计数器项目试题编程练习、PLC上调试操作

13)操作练习

15.进制的类型及结构

1)二进制

2)八进制

3)十进制

4)十六进制

5)BCD码

6)进制之间的转换练习

16.数据的存储结构

1)位类型地址BOOL

2)字节类型地址Byte

3)字类型地址Word及整数INT

4)双字类型地址Dword及双整数DINT

5)浮点数类型地址Real

6)短整数SINT

7)无符号短整数USINT

8)无符号整数UINT

9)无符号双整数UDINT

10)各类型地址之间的转换及相互关系

11)案例详解

12)操作练习

17.数据传送MOVE指令

18.填充指令MOVE_FILL指令

19.块传送指令MOVE_BLK指令

20.整数及浮点数的四则运算指令

1)加指令

2)减指令

3)乘指令

4)除指令

5)递增、递减指令

6)配合传送指令,编程练习运算,在PLC上操作调试

7)案例详解

8)操作练习

21.浮点数函数

1)浮点数的绝对值 ABS指令

2)浮点数的平方根SQRT指令

3)浮点数的平方SQR指令

4)浮点数的自然对数LN指令

5)浮点数的指数EXP指令

6)浮点数的正弦、余弦等指令

7)案例详解

8)操作练习

22.比较指令

1)整数等于比较指令CMP = =I

2)整数大于比较指令CMP >I

3)整数小于比较指令CMP <I

4)整数不等于比较指令CMP <>I

5)整数大于等于比较指令CMP >=I

6)整数小于等于比较指令CMP <=I

7)双整数等于比较指令CMP = =D

8)双整数大于比较指令CMP >D

9)双整数小于比较指令CMP <D

10)双整数不等于比较指令CMP <>D

11)双整数大于等于比较指令CMP >=D

12)双整数小于等于比较指令CMP <=D

13)浮点数等于比较指令CMP = =R

14)浮点数大于比较指令CMP >R

15)浮点数小于比较指令CMP <R

16)浮点数不等于比较指令CMP <>R

17)浮点数大于等于比较指令CMP >=R

18)浮点数小于等于比较指令CMP <=R

19)案例详解

20)操作练习

23.转换指令

1)BCD码转整数指令BCD_I

2)整数转BCD码指令I_BCD

3)整数转双整数指令I_DI

4)BCD码转双整数指令BCD_DI

5)双整数转BCD码指令DI_BCD

6)双整数转实数指令DI_R

数据转换由一个CONVERT指令完成

7)实数转双整数的四种方法:ROUND、TRUNC、CEIL及FLOOR

8)缩放指令SCALE_X

9)标准化指令NORM_X

10)案例详解

11)操作练习

24.数据移位指令

1)整数右移指令SHR_I

2)双整数右移指令SHR_DI

3)字左移指令SHL_W

4)字右移指令SHR_W

5)双字左移指令SHL_DW

6)双字右移指令SHR_DW

7)双字左循环移指令ROL_DW

8)双字右循环移指令ROR_DW

9)数据移位指令编程练习,在PLC上操作调试

10)案例详解

11)操作练习

25.跳转指令

1)条件满足跳转JMP指令

2)条件不满足跳转JMPN指令

3)跳转目标地址LABEL

4)循环跳转编程练习,在PLC上操作调试

5)案例详解

26.字逻辑指令

1)字与操作指令WAND_W

2)字或操作指令WOR_W

3)双字与操作指令WAND_DW

4)双字或操作指令WOR_DW

5)双字异或操作指令WXOR_DW

6)案例详解

7)操作练习

27.子程序设计

1)S7-1200/1500的程序结构

2)组织块(OB)编程

3)功能(FC)

4)功能块(FB)

5)数据块(DB)

6)形参、实参与全局变量、局部变量的创建、应用及调用

7)CPU属性、时钟存储器、保留存储器等参数设置

8)案例详解

9)操作练习

28.中断子程序的设计

1)时间日期中断组织块

2)延迟中断组织块

3)定时循环中断

4)高速计数器的中断

5)硬件中断组织块

6)诊断中断组织块、编程故障、I/O访问故障组织块等

7)案例详解

8) 操作练习

29.高速计数器功能

1)高速计数器功能配置

2)高速计数器的功能硬件组态

3)高速计数器的参数设置

4)高速计数器的编程模块调用及编程

5)案例详解

6)操作练习

30.高速脉冲输出功能

1)高速脉冲PTO/PWM功能

2)高速脉冲的功能硬件组态

3)高速脉冲输出的参数设置

4)高速脉冲的编程模块调用及编程

5)案例详解

6)操作练习

31.模拟量

1)模拟量的类型及如何选型

2)模拟量模块的扩展、地址分配

3)模拟量模块的硬件电气图设计

4)模拟量的线性对应、线性坐标设计

5)流量、温度、压力等模拟量的设计及应用

6)S7-1200/1500的PID编程控制

7)S7-1200/1500的PID参数P、I、D的调节

8)模拟量编程练习,在PLC上操作调试

9) 结合之前所有内容编程设计综合项目习题,在PLC上操作调试

32. S7-1200/1500综合项目案例讲解

33. S7-1200/1500综合练习强化编程操作调试

第二部分:通信

1.RS485/Modbus串口通信

1)S7-1200 PLC与变频器Modbus串口通信

2)S7-1200 PLC与变频器USS协议通信

2. PROFIBUS DP总线网络介绍,硬件组态,设计及应用

1)S7-1200与 S7-1200 Profibus DP从主通信

2)S7-1200与 ET200远程分布式IO Profibus DP通信

3)上位机WinCC与S7-1200/1500主站PROFIBUS DP网络通信

3.ProfiNET、以态网络的编程设计

1)S7-1200与S7-1500以态网络通信

2)S7-1200与S7-1200以态网络通信

3)S7-1200/S7-1500/S7-200 SMART多台PLC以态网络通信

4)ProfiNET S7通信讲解

5)ProfiNET TCP通信讲解

6)ProfiNET UDP通信讲解

4. 案例详解

5. 操作练习

第三部分:西门子触摸屏

1. 触摸屏的工作原理

2. 触摸屏的种类介绍

3. 触摸屏选型、安装

4. 触摸屏文件创建、保存、另存等

5. 触摸屏连接PLC参数设计

6. 触摸屏程序上载、下载

7. 变量连接、编辑、创建

8. 多种类型按钮、指示灯编辑设计

9. 数据、文本显示、设置、设计

10. 案例解析

11. 操作练习

12. 多种图层、对齐、使致大小一致

13. 静态画图、编辑、柱状图

14. 画面菜单、子画面设计

15. 递增、递减等操作

16. 多个画面自由切换

17. 手动/自动切换、输入/输出编辑

18. 案例解析

19. 操作练习

20. 报警记录

21. 报警画面设计

22. 警报复位、记录、查询

23. 报警走马灯

24. 实时趋势曲线设计

25. 历史趋势曲线设计

26. 配方功能设计

27. 案例解析

28. 操作练习

29. 用户权限分配及设计

30. 多个等级密码设计、登陆、注销

31. 剩余功能的讲解

32. 创建并设计主画面、手动画面、报警画面、历史趋势画面、工艺下载画面、用户管理画面、输入/输出画面等等齐全的监控画面

33. 案例详解

34. 操作练习

第四部分:西门子上位机组态WINCC

1.WinCC的工作原理

2.WinCC的各种功能介绍(按钮、指示灯等等)

3. WinCC通过MPI、DP与PLC通信,创建MPI变量、DP变量

4.报警记录

5.历史趋势曲线设计

6.WinCC脚本控制Excel制作各种报表功能,打开、赋值、保存等等。

7.用户权限分配及设计

8.多种画面设计

9.C语言脚本编程设计

10.WinCC项目案例讲解

11.操作练习

◆ 学完后,达到的效果

因为学员在学习过程是不断的从:不懂 → 理解 → 运用 → 灵活运用,配合大量的项目习题设计及在实验设备上操作完成,每天重复高强度的学习;

所以学完后,达到的效果:

学习入门班毕业后学员从事跟PLC相关的工作,如:电工、维护人员、开关量等简单程序编程人员等。

达不到设计效果,可反复学习!

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//www.herbert-graf.com/4213.html/feed 0
冲压加工工序顺序安排原则 //www.herbert-graf.com/4119.html //www.herbert-graf.com/4119.html#respond Sat, 24 Dec 2022 06:14:33 +0000 //www.herbert-graf.com/?p=4119 冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力,使板料在模具里直接受到变形力并进行变形,从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料,模具和设备是冲压加工的三要素。冲压加工是一种金属冷变形加工方法。所以,被称之为冷冲压或板料冲压,简称冲<。它是金属塑性加工(或压力加工)的主要方法之一,也隶属于材料成型工程技术。

冲压工序顺序是指冲压加工过程中各道工序进行的先后次序。冲压工序的顺序应根据工件的形状、尺寸精度要求、工序的性质以及材料变形的规律进行安排。一般遵循以下原则:

(1)对于带孔或有缺口的冲压件,选用单工序模时,通常先落料再冲孔或缺口。选用级进模时,则落料安排为最后工序。

(2)如果工件上存在位置靠近、大小不一的两个孔,则应先冲大孔后冲小孔,以免大孔冲裁时的材料变形引起小孔的形变。

(3)对于s孔的弯曲件,在一般情况下,可以先冲孔后弯曲,以简化模具结构。当孔位位于弯曲变形区或接近变形区,以及孔与基准面有较高要求时,则应先弯曲后冲孔。

(4)对于带孔的拉深件,一般先拉深后冲孔。当孔的位置在工件底部、且孔的尺寸精度要求不高时,可以先冲孔s拉深,这样有助于拉深变形,减少拉深次数。

(5)多角弯曲件应从材料变形影响和弯曲时材料的偏移趋势安排弯曲的顺序,一般应先弯外角后弯内角。

(6)对于复杂的旋转体拉深件,一般先拉深大尺寸的外形,后拉深小尺寸的内形。对于复杂的非旋转体拉深尺s的应先拉深小尺寸的内形,,后拉深大尺寸的外部形状。

(7)整形工序、校平工序、切边工序,应安排在基本成形以后。

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//www.herbert-graf.com/4119.html/feed 0
机械设计准则,机械设计的这些“套路”你都掌握了吗! //www.herbert-graf.com/4116.html //www.herbert-graf.com/4116.html#respond Fri, 23 Dec 2022 01:02:57 +0000 //www.herbert-graf.com/?p=4116 第一章 标准件设计准则

1.1 标准化的重要性

标准化是现代化大生产的必要条件。现代化大生产是以技术和生产高度社会化为特征的,分工越来越细,企业间的联系与协作协调越来越广泛和密切。标准化是企业间联系与协作协调的工具与手段。它能使企业建立最佳秩序,提供共同语言,能让各企业看到共同的目标与利益;它能对各企业有无偏见的、规范的、权威的约束;它能给各企业带来成功,也能给社会带来巨大效益。标准件一般是指螺钉螺帽、垫圈、弹簧、轴承等等,从广义来说电视机、电机、减速机、电器机柜、电脑、自行车、摩托车等也是标准件产品。标准化的作用正是通过标准件和标准化体系实现的。

1.2 选用标准件的意义

选用标准件可以节省大量设计时间;选用标准件可以节省大量原材料;选用标准件可以节省大量生产工时;选用标准件方便装配和出厂维修;专业化厂家大批量生产的标准件质量更胜一筹。 总之,选用的标准件比例越多节约的资金越多,企业可以把更多的精力用在产品的功能和品质上。

1.3 标准件的分类

1. 从标准件使用材料分:

a.黑金属 – 碳钢合金钢不锈钢

b.有色金属 – 铜合金铝合金鎂合金钛合金

c. 非金属 – 塑料尼龙橡胶岩棉陶瓷

2.从标准件使用功能分:

a.各种螺钉、螺帽、垫圈、销钉、铆钉、键

b.各种弹簧及弹性元件

c.各种密封圈及密封元件

d.各种轴承、丝杠丝母、直线导轨、五金件

e.各种操作件、润滑件

f.各种型材、法兰、管接头

g.各种电脑、减速机、减速器

h.各种刀量卡模具及各种工艺装备

1.4 优选器件准则

建立《优选器件清单》,制定清单中增加物料的控制流程,通过流程控制物料种类和规格。

1.5 标准件种类最少准则

标准件种类不超过__5_种

单一种类中规格不超过_3__种

1.6 非标件慎用准则

自行设计和非标螺钉慎用;

若不可避免,考虑系列产品公用的设计

1.7 相同装配相同标准件准则

相同装配要求用相同的标准件。

1.8 腐蚀环境材料同质准则

在腐蚀性环境下工作的设备,标准件材料与构件材质须相同,如不同,标准件加套管等隔离防护措施,避免腐蚀。

1.9 外部螺钉特征一致准则

外部螺钉型号、颜色一致

1.10 防呆准则

用到的标准件,要么有明显差异,要么完全相同。有明显差异是为了防止装错,完全相同是为了维修过程的互换性。

检查:维修过程重装时,应没有螺钉装错依然能够装上的情况,并分析螺钉装错不会造成事故。

2

第二章:薄板件设计准则

2.1 薄板翻边准则

薄板(≤0.8mm)的零件,安装螺钉的孔位应有折边。大的薄板件四周都有折边,如汽车覆盖件、设备外观件、金属门板。

2.2 薄板零件禁攻丝准则

薄板(≤0.8mm)的零件禁止翻边攻丝,可采用压铆螺母或拉铆螺母。

2.3 薄板件判定标准

确认是否有薄板件,判定标准:板厚和其长度相比小得多的钢板,特点是横向抗弯能力差。包括三个加工工艺:

1、下料包括剪切和冲裁。
2、成形包括弯曲、折叠、卷边和深拉。
3、连接包括焊接和粘接。
2.4 形状简单准则 
用直线、圆形等简单形状,便于加工

2.5 节省材料准则

明确了解所选用材料的原材料形状。形状设计考虑加工时的排样,减少下脚料,尤其是批量大时。

解决方法:
1、下料排列方法优化;
2、下脚料再利用。
2.6 足够强度刚度准则
1、尖角刚度不足,用钝角代替。
2、两孔间距不宜太近,避免切割冲孔时的裂纹。
3、细长板条剪裁会产生裂纹,应避免。

2.7 避免粘刀准则

需要冲裁切割部分作如下处理:1留有一定坡度;2切割面连通。

2.8 弯曲棱边垂直切割面准则

切割后的薄板如果需要进行弯曲,弯曲棱需垂直于切割面;不能保证时,应在切割面和弯曲棱边交汇处设计一个r>2倍板厚的圆角。否则会有裂纹的危险。

2.9 平缓弯曲准则

对板材进行弯折时,弯曲半径不宜太小,外侧会出现裂纹,内侧会出现褶皱。

2.10 避免小圆形卷边准则

r>1.5倍的板厚;
不要完全的卷形。
加强刚度,避免棱边划伤。

2.11 槽孔边不弯曲准则

弯曲棱边与槽孔的棱边的距离大于弯曲半径+2倍壁厚的距离;或者让槽孔横跨整个弯曲棱边

2.12 复杂结构组合制造准则

 将超过二(三)道工序的结构件的结构进行分解,分解成只由圆形、直线等组成的简单结构,然后焊接在一起。

2.13 避免直线贯通准则

1、薄板横向弯曲刚度较差,用加压槽的设计避免。
2、并且无压槽区域禁止直线贯通,贯通的低刚度无压槽窄带区域易成为板面弯曲失稳的惯性轴。
3、不规则排列是消除直线贯通的较好方法。
2.14 压槽连通   排列准则
压槽终点是薄弱点,通过连通消除终点为佳
2.15 空间压槽准则
  非单一平面的薄板结构,棱边附近是失稳的薄弱环节,设计压槽不能只在一个平面上设计,需要设计成空间的。
2.16 局部松弛准则
 薄板局部变形受阻碍时,会出现皱折,在皱折附近设几个小的压槽,减少变形阻碍。
3

第三章:防腐蚀设计准则

3.1 避免大面积叠焊准则

是否存在大面积的叠焊、缝隙中的残留物可能导致零件生锈。确认腐蚀环境条件:两个不同电化学位势的电极分别是什么?两个电极通过何方式实现电接触?浸泡两电极的电解质是什么?如何形成的?确定是面腐蚀还是点腐蚀如果是面腐蚀,选择增加板的厚度,按照预期设计寿命留出板厚余量。选择其中一种防护层工艺方法:电镀、喷涂、浸渍上漆、渗透、滚压、化学转换等。

3.2 避免间隙腐蚀准则

金属浓度不同,间隙内腐蚀产物经水解化作用酸化,氧气扩散困难,发生间隙腐蚀的可能性大得多,例如支承结构、钢架结构、点焊、单侧焊、容器衬板中。

1、避免间隙结构出现。
2、将间隙密封,使腐蚀性物质无法进入。
3、将狭窄空间设计成较大空间,不停的对流使电解质平衡。

3.3 避免局部微观腐蚀环境准则

1、不同金属是否有电接触?
2、通过加绝缘措施使不同金属没有电接触。
3、有电接触的不同金属,哪是贱金属,哪是贵金属?如有螺栓、螺钉连接的结构。
4、确定贱金属是不是要保护的防腐蚀部件(贱金属充当阳极被腐蚀),如果是则采取系列措施,如果不是,则贵金属是被保护部件,牺牲贱金属(阳极)被腐蚀,保护贵金属(阴极),则不必作技术处理。

5、金属是否被电解质包围。

3.4 防止流体通道淤积原则

 结构上保证停车期间,管道中的介质能空干,否则温度下降,残留介质在器壁上浓缩结壳,再启动后壁受热,粘结在器壁上的结壳成为应力裂纹腐蚀源。

3.5 避免大温度和浓度梯度差准则

1、防止大的温度和浓度梯度,否则会引起沉淀物、冷凝物、局部势差。
2、高温度、高浓度也会加速腐蚀过程。
3、局部高温引起结壳,结壳反过来加剧局部过热。
4、局部低温会导致冷凝。

3.6 防止高速流体准则 

常出现在高湍流区;确认结构系统里是否存在高湍流区?
1、结构改进,增大弯管弯曲半径。
2、过滤和离心分离流体,消除固体粒子和气泡。
3、阴极保护或加防腐剂。
4、在危险壁面电镀或加涂层。
5、选择具有坚硬保护层不易腐蚀的材料。

3.7 腐蚀裕度准则

对腐蚀速率较慢、均匀的面腐蚀适用。

腐蚀速率和设备的设计寿命确定壁厚。

3.8 最小比表面积准则

在容积相等的前提下,使受腐蚀的表面最小,比表面积=表面积/体积六面体>正方体>圆柱体>椭圆体>球体

3.9 便利后继措施准则 

不能通过结构措施消除的腐蚀损坏,可设计上为后续更换腐蚀部件或加防护措施提供便利。

1、易于观察腐蚀损坏。

2、易于更换腐蚀严重的构件。

3、易于上涂层,易于电镀。

3.10 良好力学状态准则

1、类似于焊接件里的强度要求设计规范,让焊缝处于较好的受力状态。
2、拉应力会加剧腐蚀。
3、裂纹应力同时存在时,可能产生应力裂纹腐蚀。
4

第四章:公差设计准则

4.1 关键配合尺寸的加工要求明确准则

关键配合尺寸的加工是否有。

粗糙度或形位公差的要求。

4.2 同一道工序准则

1、对有平行、同轴、对中等要求的加工面,设计上尽量使这些有位置精度要求的元素在同一道工序中加工。

2、平行、同轴、对中等要求的加工面,只用一道工序解决。

4.3 减少刚体转动位移准则

1、消除刚体位移。
2、减小配合面到传动中心的距离,有转动倾向的配合、减小配合面到转动点的距离。

4.4 避免双重配合准则

4.5最小公称尺寸准则

1、同样加工精度,构件公称尺寸越小,越容易加工;即构件尺寸越小,加工精度越容易提高。
2、使较高配合精度要求的工作面的面积和配合距离尽可能小。

4.6 避免累积误差准则 

 要尽量避免串联尺寸链上的标注方法,非功能性的尺寸可以不标。

4.7 形状简单准则

1.配合面的几何形状应尽量简单。
2.圆柱面代替圆锥面。
3.平行、垂直面代替倾斜面。
4.8 最小尺寸数量准则
配合性能和多个尺寸相关时,误差累积会致配合精度难提高,应尽量使配合面和较少的尺寸相关。  
 导轨、螺纹、绞联、插接有间隙会降低配合精度,过盈摩擦力太大会咬死,这种配合状态用选择公差的方法难实现,用柔度大的弹性体消除间隙。

4.10 采用调节元件准则

螺母或弹性垫片实现。

5

第五章:焊接件设计准则

5.1 几何连续性原则

几何连续性原则,避免在几何突变处设置焊缝,这里容易产生应力集中。如果实在不能避免,则要通过设计过渡结构来解决。焊缝连接的两侧,板厚不一致,不能保证几何形状的连续性,则需要设计过渡结构。封口是曲率突变区

5.2 避免焊缝重叠

1.避免焊缝重叠,多条焊缝交汇处刚性大,结构翘曲严重,会加大焊缝内应力。
2.结构多次过热,材料性能下降,应该避免。
3.措施有三个:
a.加辅助结构。
b.切除部分。
c.焊缝错开。

5.3 焊缝根部优先受压

焊缝根部优先受压,焊缝根部有裂纹,易产生缺口作用。

承受拉载荷能力 < 承受压载荷能力

5.4 避免铆接式结构

焊接式结构通常用衬板搭接形式,焊缝多,费材料,造价高,且导致力流转折,提高了焊缝处的应力水平。

5.5 避免尖角

避免尖角(锐角),焊接处尖角定位困难,且尖角热容体太小,尖角易被熔化。如下图所示。

5.6 便于焊接前后的处理操作和检测准则

结构的设计便于焊接前、后的处理、焊接的操作和品质检测。
1、足够大的操作空间。
2、焊接时易于定位,易于操作,电极不会和周围的板粘结。
3、焊接后便于检查。

5.7对接焊缝强度大及动载荷设计准则

对接焊缝强度较大,尤其动载荷时优先采用。

5.8焊接区柔性准则

焊接时的热变形在冷却后不能完全消除。产生残余变形,引起热应力。

解决措施:

1、热处理工艺降低热应力。
2、降低焊接区周围的刚性,从根本上减少内应力的产生。

5.9 最少的焊接

最好的焊接是最少的焊接,减少焊缝的数量,减少焊缝的长度。焊接的强度总会低于母材焊接过程的热应力总会对材料特性有影响。

5.10 材料的可焊性,碳钢中的碳含量

材料的可焊性,碳钢中的碳含量<0.22%。

5.11 焊缝受载形式利于焊接工艺准则

焊缝受载形式利于焊接工艺的进行。

6

第六章:可靠性设计准则

6.1 冗余法则

重复设置多个功能相同元件,分功能冗余和原理冗余。

1、功能冗余:原理相同、功能相同的备份;功能冗余针对元件本身而非外界环境因素的失效。
2、原理冗余:相同功能,不同原理的元件互为备份。原理冗余采取不同的原理器件,比如对锅炉安全阀的监测,可以用电、光、热敏等不同原理的传感器,可避免在某一失效因素下,两个器件不会同时失效。

6.2 零流准则

  在需要外部构件执行某项功能时,让它不依赖或尽量少依赖外部条件,从而减少可能阻碍其执行功能的外在因素。

电磁车刹右图 通电 磁力使车刹强迫分离左图 断电 弹簧力使车刹抱紧

6.3 可靠的工作原理准则

1.机械优于电气、电磁、液压系统,工作性能较可靠;
2.形状联结方式比力联接方式可靠,外界因素难改变机械构件的几何形状,但容易改变其受力状态。

6.4 裕度准则

  安全系数方法,通常加大构件尺寸,工程上很多因素自身并无一个绝对的数值,而是一个分布范围,裕度设计是解决问题的根本。断裂破坏、热应力破坏等因材料特性引起的问题,在构件尺寸上加强裕度设计无效。

6.5 安全阀准则

1、设计上有意设置一个薄弱点,丢卒保帅。
2、安全阀、保险丝。

6.6 简单准则

最少的数量、最简到形状、最少的工艺步骤、最简的加工装配工艺、最普通的材料、最简的工具、最简的拆卸步骤等等结合零部件特点,设定量化评估指标。

7

第七章:力学原理设计准则

7.1 强度计算和试验准则

对承受较大负载或扭矩的钣金位置,强度须经过计算,并安全合格;必要时须有试验报告和数据。

7.2 均匀受载准则

通过构件设计,使受力载荷分布均匀,载荷不集中可以保证同等条件下,承受的应力成倍增加。 连续性和载荷均匀分布的设计可以实现。

7.3 力流路径最短准则

力流优先走较短路径,刚度最大的路径;力线连续。为提高构建刚度,尽量使力流路径最短,越短则受力区域越小,累积变形就越小,刚度就提高。尽量保证力流线路的直线状态,这时力流路径最短。

7.4 减低缺口效应准则

缺口效应的原因是力流在截面突变处,被迫急剧改变原有路径,因而力流抢近道引起近道局部力线拥挤,应力急剧集中上升。

解决措施:

1、避免截面突变的设计,尤其是避免力流截面急剧变小;
2、降低缺口附近的材料钢度;
3、加预压力应力;
4、避免力流突然转弯
孔、槽、螺纹、台肩等缺口处易发生;判定标准是界面尺寸变化的急剧程度;

7.5 变形协调准则

在力的传递中,构件会发生变形,变形不对称、接触面变形不匹配等都会引起走偏、应力集中等问题;

解决措施:

在接触面处,降低构件在力流方向上的刚度,以便减少对另一构件变形的阻碍,使变形同步;如:轴承的轴固定架、天车的导轨

7.6 等强度准则

1、构件局部的应力和该处的材料许用值相等。省材料降能耗。
2、注意次要载荷的影响

7.7 附加力自平衡准则

力传递中,出现的无用力或力矩,白白增加损耗,

通过让附加力自行平衡或抵消的方法解决。

解决措施:

1、平衡件。
2、对称安置。

7.8 空心截面准则

弯曲和扭转应力在横截面越远离中心越大,横截面中心很小,同等材料截面积情况下,空心的结构有更好的强度和刚度。

1、空心也可以通过其他形式实现,不一定就得是圆管形。
2、空心结构的壁厚不能太薄,否则发生局部皱折而丧失承载能力。

7.9 受扭截面凸形封闭准则

受扭转作用的薄壁构件的截面避免开口形状,抵抗剪切变形的能力低,扭转刚度就低。

7.10 最佳着力点准则

1.力矢量经过横截面扭转中心,不会产生附加扭矩;
2.多个力的作用节点尽量使力矢量交汇于一处,避免附加弯矩,降低应力水平。

7.11 受冲击载荷结构柔性准则

在有冲击载荷的情况下,加大其柔性,避免冲击,

但快速响应特性会下降。

柔性准则的措施:

1.增加等截面杆的长度;
2.避免截面突变;
3.安装缓冲器;
4.选用弹性模量小的材料。

7.12 避免长压杆失稳准则 

对于金属构件,压应力是拉应力的多倍,但压状态下,失稳破坏会破坏强度,设计上应避免。注意检查是否有细长杆受压结构。改进措施有:

1、加大截面惯性矩;
2、减小压杆长度;
3、加强支撑约束性;
4、截面形状与约束方式的最优组合;
5、合理选材

处于弹塑阶段的中小柔度杆,用高强度钢;

对大柔度杆,高强度钢不能提高其稳定性,须用普通钢。

7.13 热变形自由准则

使机械结构因为受热的变形自由。

具体措施:

1、留有热变形的间隔
2、加膨胀节或将管道做成弯的。
8

第八章:便于切削设计准则

8.1 便于退刀准则

受扭转作用的薄壁构件的截面避免开口形状,抵抗剪切变形的能力低,扭转刚度就低。

8.2 最小加工量准则

1、选择合适毛坯,使毛坯接近构件形状。
2、分解构件,使单一复杂构件拆成多个标准毛坯形状简单构件。
3、平缓过渡。
4.减小行程。

8.3 可靠夹紧准则

加工过程要有夹持面,否则会单独需要设计工装、难以加工、加工过程夹持不牢容易飞出伤人。

8.4 一次夹紧成形准则

一次夹紧就可以加工到位;中间更换夹持部位,加工配合精度难以保证。  削件尺寸单向变化。

8.5 便利切削准则

1、形状简单,比如圆柱体较容易加工。
2、内外有别,避免结构内部加工键槽和高精度配合,对内孔和外壁的倒角、棱等采取不一样的设计要求,因为加工难度不一样。

8.6 减少缺口效应准则

1、不同截面间平缓过渡。
2、减低缺口周围刚度。
3、避免尖锐棱边。

8.7 避免斜面开孔准则

斜面上钻孔,钻头不好定位。

8.8 贯通孔优先准则

贯通孔使刀臂两端平衡成为可能,盲孔只能是悬臂支撑,刀具易发生变形,产生加工误差。

8.9 孔周边条件相近准则

孔周边的约束条件要求基本相同。约束条件包括材料的弹性、构件的形状和支撑情况,差别大了,钻头将退让到加工抗力小的一侧,产生加工误差。

9

第九章:热应力设计准则

9.1 问题点明确准则

1.找出热胀冷缩导致功能误差的设计点。
2.温度变化大条件下,材料发生功能变化的设计点。
3.同一机构不同部件间,温度不同致热变形不同步的设计点。
举例:
a.钟表的表针。
b.直管道连接温差较大,骤冷骤热导致的膨胀收缩。

9.2知识点明确准则

材料热胀冷缩导致的功能性障碍。各材料的热膨胀系数不同导致的配合问题和功能障碍。

热变形受到阻碍时构件内部产生的热应力。1.累积变形量和构件的尺寸成正比。

9.3 减法结构准则

单一构件的热膨胀必然存在,通过组合构件,让各构件的热膨胀互相抵消。

9.4 加法结构准则

对相对热变形不同导致的结构配合问题,通过增加中间过渡结构,将其中一个构建分解为两个不同膨胀系数材料的构件,使组合膨胀效果与另一配合构件的膨胀效果一致。

9.5 方向调节原则

通过结构设计,将膨胀方向转移到非配合面上去。如轴承的固定-松弛装配方法。

9.6 消除温度差准则

相同材料的两构件,因为温度不同,导致膨胀程度不一样,出现热变形。解决措施:使有关构件的热传递边界条件尽量相近或相同。

9.7 柔性准则

  两构件热变形不能消除时,加大构件的柔性减少热应力。比如用软管、橡胶材料、将热应力的直线方向转变成曲线方向等。

10

第十章:运动部件设计准则

10.1 可活动部件预防准则

多次运转后容易脱落和卡死,须有措施:

1、防脱落措施,使活动部件仅仅松脱但仍能维持运动功能;
2、即使运动部件脱落,也不会脱落或飞出

10.2 运动部件防护和标识准则

1、装好的风扇有防护件,手指不能伸入,拆卸防护件必须使用工具
2、运动部件有防护,实际限制不能加防护措施,则须有清晰的图示警示标志。
3、磨损后的运动部件无安全风险,且磨损易于检查。

10.3 运动部件磨损储存腐蚀SFC分析准则

分析运动部件因为长期使用磨损、长期储存腐蚀而引起的单一故障后果,并有针对性预防措施。

10.4 磨损后的运动部件安全设计准则

磨损后的运动部件无安全风险,且磨损易于检查

10.5 最大活动范围受控准则

运动部件的活动范围有严密的理论推导,活动位置已量化。

如果有故障发生,有设计措施保证活动部件不会超出设计范围

10.6 运动部件装配专用工装夹具准则

运动部件装配应有专用的工装夹具以满足定位精度要求

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//www.herbert-graf.com/4116.html/feed 0
设计之初一定要注意的六大要素 //www.herbert-graf.com/4113.html //www.herbert-graf.com/4113.html#respond Thu, 22 Dec 2022 03:17:48 +0000 //www.herbert-graf.com/?p=4113
产品设计失败,客户不买账,老板不满意,在设计之初你是不是忽略掉了很多因素?今天我帮您整理了六大要点,在今后设计中您一定要记住。


一、几何学、运动学和力学
几何学是我们设计产品的整体大小和占地面积;运动学是需要的机械装置,还有这些机械装置的可重复性、精确度和分辨率;力学是会产生什么力,这些力存在的潜在影响,还应考虑机器具有的刚度等。
二、所需要的功率、材料、以及传感和操纵装置
是指用的什么驱动系统,用的什么加工材料,将使用哪种传感和操纵系统。
三、安全和人体工程学
这是从使用者的角度出发,怎样保护操作者来操作一台容易上手的机器。
四、生产装配和质量控制
在制造机器零部件和装配机器时,要考虑做到经济性和实用性;产品的质量要保证稳定和可靠。
五、运输和维护
要保证机器顺利的运到客户工厂,需要维护的间隔时间。
六、成本和进度
是指项目允许的成本是多少以及最后交付的期限。
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机械密封的安装过程 //www.herbert-graf.com/4110.html //www.herbert-graf.com/4110.html#respond Thu, 22 Dec 2022 03:16:34 +0000 //www.herbert-graf.com/?p=4110 一、安装方法

安装方法随机械密封型式、机器的种类不同而有所不同,但其安装要领几乎都相同,安装步骤和注意事项如下:

1. 安装尺寸的确定

安装时,应按产品的使用说明书或样本,保证机械密封的安装尺寸。

2. 装入前,轴(轴套)、压盖应无毛刺,轴承状况良好;密封件、轴、密封腔、压盖都应该清洗干净。为减少摩擦阻力,轴上安装机械密封的部位要薄薄地涂上一层油,以进行润滑,考虑到橡胶O形圈的相溶性,若不宜用油,可涂肥皂水。浮装式静环不带防转销的结构,不宜涂油,应干式装入压盖。

3. 先将静环与压盖一起装在轴上,注意不要与轴相碰,然后将动环组件装入。弹簧座或传动座的紧定螺钉应分几次均匀拧紧。

在未固定压盖之前,用手推补偿环作轴向压缩,松开后补偿环能自动弹回无卡滞现象,然后将压盖螺拴均匀地锁紧。

4. 另外要注意:

静环密封圈不是越紧越好。静环密封圈基本处于静止状态,相对较紧密封效果会好些,但过紧也是有害的。一是引起静环密封因过度变形,影响密封效果;二是静环材质以石墨居多,一般较脆,过度受力极易引起碎裂;三是安装、拆卸困难,极易损坏静环。

二、安装时的注意事项

1. 安装前要认真检查集结密封零件数量是否足够,各元件是否有损坏,特别是动、静环有无碰伤、裂纹和变形等缺陷。如果有问题,需进行修复或更换新备件。

2. 检查轴套或压盖的倒角是否恰当,如不符合要求则必须进行修整。

3. 机械密封各元件及其有关的装配接触面,在安装前必须用丙酮或无水酒精清洗干净。安装过程中应保持清洁,特别是动、静环及辅助密封元件应无杂质、灰尘。动、静环表面涂上一层清洁的机油或透平油。

4. 上紧压盖应在联轴器找正后进行。螺栓应均匀上紧,防止压盖断面偏斜,用塞尺或专用工具检查各点,其误差不大于0.05毫米。

5. 检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙(及同心度),必须保证四周均匀,用塞尺检查各点允差不大于0.10毫米。

6. 弹簧压缩量要按规定进行,不允许有过大或过小的现象,要求误差±2.00毫米,过大会增加断面比压,加速断面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用,弹簧装上后在弹簧座内要移动灵活。用单弹簧时要注意弹簧的旋向,弹簧的旋向应与轴的转动方向相反。

7. 动环安装后须保持灵活移动,将动环压向弹簧后应能自动弹回来。

8. 先将静环密封圈套在静环背部后,再装入密封端盖内。注意保护静环断面,保证静环断面与端盖中心线的垂直度,且将静环背部的防转槽对准防转销,但勿使其中互相接触。

9. 安装过程中决不允许用工具直接敲打密封元件,需要敲打时,必须使用专用工具进行敲打,以防密封元件的损坏。

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常用的机械疲劳分析方法,都在这里了(2) //www.herbert-graf.com/4108.html //www.herbert-graf.com/4108.html#respond Thu, 22 Dec 2022 03:15:08 +0000 //www.herbert-graf.com/?p=4108
4
场强法

基本假设:由相同的材料制成的构件(元件或结构细节),如果在疲劳失效区域承受相同应力场强度历程,则具有相同疲劳寿命。此法的控制参数是应力场强度。用场强法预测结构的疲劳裂纹的形成寿命时,需要循环应力一应变曲线和S-Nf曲线(或£-Nf曲线),分析计算较复杂。
由上述四种疲劳寿命预测方法各自的特点可知,不同的已知条件需采用不同的预测方法:如对于具有大量的疲劳性能数据的材料制成的连接件或结构件可采用名义应力法;对于具有复杂的几何外形且承受复杂载荷作用下的一些结构件可采用局部应力一应变法,尤其是瞬态的循环;一曲线和£-Nf曲线相结合的方法;应力场强法可以用于与局部应力一应变法相同的材料疲劳性能数据,即循环a一曲线和S-N或£-Nf曲线。
5
断裂力学方法

断裂力学理论是基于材料本身存在着缺陷或裂纹这一事实,以变形体力学为基础,研究含缺陷或裂纹的扩展、失稳和止裂。通过对断口定量分析得出构件在实际工作中的疲劳裂纹扩展速率(适用较广泛的是Paris疲劳裂纹扩展速率公式),合理地对零部件进行疲劳寿命估算,确定构件形成裂纹的时间,评价其制造质量,有利于正确分析事故原因。事实上这种方法解决了工程中许多灾难性的低应力脆断问题,弥补了常规设计方法的不足,现已成为失效分析的重要方法之一。
疲劳断裂是结构零部件失效的主要模式。据统计,由于结构部件失效导致的重大事故中的85%-90%与疲劳断裂有关。根据断裂力学的观点,金属结构件的疲劳破坏是由于主裂纹扩展到临界尺寸而造成的,结构的寿命取决于结构危险部位裂纹的萌生与扩展。
该方法将疲劳断裂过程分为三个阶段:
  • 一是构件在交变力作用下产生初始裂纹(初始裂纹定义至今仍无统一标准,习惯上为0.5-1mm);
  • 二是裂纹开始扩展,以致产生较大宏观裂纹;
  • 三是裂纹急剧扩展,迅速导致破坏,它的寿命往往很短,称瞬间断裂寿命,工程上不予考察。
按裂纹产生的时间,又可将第一阶段定义为始裂寿命,第二阶段定义为裂纹扩展寿命(习惯上称剩余寿命)。对寿命的度量一般以经历的循环荷载的次数来表示。该理论认为,疲劳极限是客观存在的,也就是说,当构件承受的循环荷载幅值小于该构件材料的疲劳极限时,该构件不可能因产生裂纹导致破坏,即从疲劳寿命角度考察其寿命是无限的。此外疲劳寿命不仅与循环载荷幅值和材料物理、化学特性有关,还与载荷的变化频率有关,故疲劳寿命有高周疲劳与低周疲劳之分。
前述名义应力法、局部应力一应变法等均是研究始裂寿命。而剩余寿命的研究,则较复杂。目前是一个热点问题,工程界尚未提出普遍接受的评估手段。
近年来,断裂力学理论得到了长足的发展,但是它还很不完善,断裂失效的机理还不是十分清楚,所以要应用该理论得出简单而准确可靠的疲劳寿命预测计算式还有待时日。
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可靠性设计方法

可靠性设计方法是应用可靠性理论和设计参数的统计数据,在给定的可靠性指标下,对零部件、设备或系统进行的设计。其目的是发现和确定产品存在的隐患和薄弱环节,通过预防和改进,提高产品的固有可靠性。但是机械系统的可靠性研究还很不成熟,况且用可靠性设计的方法也不能解决疲劳剩余寿命评估的问题。
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概率断裂力学

断裂力学是基于确定性参数的估算方法。概率断裂力学是将断裂力学中裂纹尺寸、断裂韧性、应力强度因子、裂纹扩展速率等参数作为随机变量,进行可靠性分析。这样就提高了断裂力学工程分析方法的可靠性。但该种方法存在一定的缺陷:
  • 一是其涉及到随机变量和随机数目前主要采用正态分布、三参数威布尔分布来产生,显然不足以完全反映实际情况;
  • 二是试验数据不足。
故这种方法在实际应用中受到了一定的限制。
目前也有人利用模糊数学和统计模拟的方法对金属结构的技术状态进行综合评价,并在此基础上推算它的剩余寿命。这些方法是否可靠,不仅取决于数学方法,还取决于人的主观因素。
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金属结构疲劳寿命评估理论基础

试验上侧重于研究选择适合于工程的金属结构实际测量的方法,找到应用于实际的判断依据,从而正确地评价其寿命。利用计算机的虚拟技术,提高对实测数据的处理,建立金属结构件的专家系统,评定金属结构的疲劳剩余寿命和其余的技术指标,进而研究金属结构的设计、制造和技术改造等的人工智能系统。
在今后的金属结构疲劳寿命评估理论中,专家们一致认为应着手以下几方面的研究:
  • 理论上侧重研究系统临界状态及多临界状态的优化问题,研究多判据情况下一次二阶矩法;
  • 研究验证临界失效模型的有效方法;
  • 完善疲劳强度理论及断裂力学方法;
  • 研究更适合系统的概率失效模型,改进目前计算断裂概率方法;
  • 进一步研究计算可靠度的方法;
  • 研究影响系统的敏感性参数,特别研究对系统的参数敏感性分析方法,从而系统有效地处理其敏感性指标。
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常用的机械疲劳分析方法,都在这里了 //www.herbert-graf.com/4106.html //www.herbert-graf.com/4106.html#respond Thu, 22 Dec 2022 03:14:12 +0000 //www.herbert-graf.com/?p=4106
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名义应力法

名义应力法是以结构的名义应力为试验和寿命估算的基础,采用雨流法取出一个个相互独立、互不相关的应力循环,结合材料的S -N曲线,按线性累积损伤理论估算结构疲劳寿命的一种方法。
基本假定:对任一构件(或结构细节或元件),只要应力集中系数KT相同,载荷谱相同,它们的寿命则相同。此法中名义应力为控制参数。该方法考虑到了载荷顺序和残余应力的影响,简单易行。
但该种方法有两个主要的不足之处:
  • 一是因其在弹性范围内研究疲劳问题,没有考虑缺口根部的局部塑性变形的影响,在计算有应力集中存在的结构疲劳寿命时,计算误差较大;
  • 二是标准试样和结构之间的等效关系的确定十分困难,这是由于这种关系与结构的几何形状、加载方式和结构的大小、材料等因素有关。
正是因为上述缺陷,使名义应力法预测疲劳裂纹的形成能力较低,且该种方法需求得在不同的应力比R和不同的应力集中因子KT下的S-N曲线,而获得这些材料数据需要大量的经费。因而,名义应力法只适用于计算应力水平较低的高周疲劳和无缺口结构的疲劳寿命。近年来,名义应力法也在不断的发展中,相继出现了应力严重系数法 (S.ST)、有效应力法、额定系数法 (DRF) 等。
2
局部应力-应变法

局部应力一应变法的基本思想是根据结构的名义应力历程,借助于局部应力-应变法分析缺口处的局部应力。再根据缺口处的局部应力,结合构件的S-N曲线、材料的循环。一曲线、E -N曲线及线性累积损伤理论,估算结构的疲劳寿命。
基本假定:若一个构件的危险部位(点)的应力一应变历程与一个光滑小试件的应力一应变历程相同,则寿命相同。此法中局部应力一应变是控制参数。
局部应力一应变法主要用于解决高应变的低周疲劳和带缺口结构的疲劳寿命问题。该方法的特点是可以通过一定的分析、计算,将结构上的名义应力转化为缺口处的局部应力和应变。它可以细致地分析缺口处的局部应力和应变的非线性关系,可以考虑载荷顺序和残余应力对疲劳寿命的影响。因此,到目前为止,局部应力-应变法是一种比较好的疲劳寿命估算方法。它克服了名义应力法的两个主要缺陷,但它亦有本身固有的缺陷:
  • 一是没有考虑缺口根部附近应力梯度和多轴应力的影响;
  • 二是疲劳寿命的计算结果对疲劳缺口系数K值非常敏感。
而在实际工作中,精确地确定结构的K值是非常困难的,这就影响了局部应力一应变法估算疲劳寿命的精度。此外,局部应力一应变法要用到材料的C-N曲线,而E-N曲线是在控制应变的条件下进行疲劳试验而得到的,试验数据资料比较少,不如S-N曲线容易得到,这也影响了该方法的使用。
3
能量法

基本假定:由相同的材料制成的构件(元件或结构细节),如果在疲劳危险区承受相同的局部应变能历程,则它们具有相同的疲劳裂纹形成寿命。
能量法的材料性能数据主要是材料的循环应力一应变曲线和循环能耗一寿命曲线。虽然在现有的能量法中均假设各循环的能耗是线性可加的,而事实上由于循环加载过程中材料内部的损伤界面不断扩大,因此能耗总量与循环数之间的关系是非线性的。这一关键问题导致了能量法难于运用于工程实际。因此能量法可能不是一种十分合理和有前途的方法。
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气弹簧的选用与计算,拿走不谢 //www.herbert-graf.com/4095.html //www.herbert-graf.com/4095.html#respond Tue, 20 Dec 2022 02:45:47 +0000 //www.herbert-graf.com/?p=4095 空气弹簧能在任何载荷作用下保持自振频率不变,能同时承受径向和轴向载荷,也能传递一定的扭矩,通过调整内部压力可获得不同的承载能力。085d68bc0692d9284765a5516e103f80

图:氮气弹簧基本结构

图片

气弹簧工作原理:

在密闭的压力缸内充入惰性气体或者油气混合物,使腔体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍,利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积从而产生的压力差来实现活塞杆的运动。它由以下几部分构成:压力缸、活塞杆、活塞、密封导向套、填充物(惰性气体或者油气混合物),缸内控制元件与缸外控制元件(指可控气弹簧)和接头等。由于原理上的根本不同,气弹簧比普通弹簧有着很显著的优点:速度相对缓慢、动态力变化不大(一般在1:1.2以内)、容易控制;缺点是相对体积没有螺旋弹簧小,成本高、寿命相对短。

根据其特点及应用领域的不同,气弹簧又被称为支撑杆、调角器、气压棒、阻尼器等。目前,该产品在汽车、航空、医疗器械、家具、机械制造等领域都有着广泛地应用。它的变形与载荷荷关系特性线为曲线,可根据需要进行设计计。空气弹簧的结构形式很多,有囊式和膜式等,常用于车辆的悬架和机械设备的防振系统。气弹簧是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的工业配件。它由以下几部分构成:压力缸、活塞杆、活塞、密封导向套、填充物(惰性气体或者油气混合物),缸内控制元件与缸外控制元件(指可控气弹簧)和接头等。原理是在密闭的压力缸内充入惰性气体或者油气混合物,腔体内的压力是大气压的几倍或者几十倍。气弹簧作用时,利用活塞两侧存在的压力差,实现活塞杆的运动。由于原理上的根本不同,气弹簧比普通弹簧有着很显著的优点:速度相对缓慢、动态力变化不大(一般在1:1.2以内)、容易控制。

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气弹簧的缺点是相对体积没有螺旋弹簧小,成本高、寿命相对短。与机械弹簧不同的是,气弹簧具有近乎线性的弹性曲线。标准气弹簧的弹性系数X介于1.2和1.4之间,其他参数可根据要求及工况灵活定义。

气弹簧的类型

利用密闭容器中空气的可压缩性制成的弹簧。根据气弹簧的结构和功能来分类,气弹簧有自由式气弹簧、自锁式气弹簧、牵引式气弹簧、随意停气弹簧、转椅气弹簧、气压棒、阻尼器等几种。b5195d3fdb94e8824bb1a32c3a035afb

根据其特点及应用领域的不同,气弹簧又被称为支撑杆、调角器、气压棒、阻尼器等。目前,该产品在汽车、航空、医疗器械、家具、机械制造等领域都有着广泛地应用。它的变形与载荷荷关系特性线为曲线,可根据需要进行设计计。空气弹簧的结构形式很多,有囊式和膜式等,常用于车辆的悬架和机械设备的防振系统。

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