機械設(shè)計離不開力學(xué)知識,強度、剛度、穩(wěn)定性是關(guān)鍵考量。以起重機設(shè)計為例,起吊重物時,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)計算,確保強度足夠不發(fā)生斷裂;同時,為防止起重臂過度變形影響精度,要核算剛度。動力學(xué)方面,電機驅(qū)動的設(shè)備要計算啟動、制動扭矩,避免沖擊過大損壞機械部件,合理匹配電機功率與機械傳動比,保障設(shè)備平穩(wěn)運行。
機械設(shè)備設(shè)計傳動方式
常見傳動方式有齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動。齒輪傳動精度高、傳遞功率大,常用于機床主軸箱,多級齒輪組實現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速輸出,但潤滑要求高、噪音大;帶傳動柔性好、能緩沖吸振,像家用跑步機多采用,不過傳動效率相對低、易打滑;鏈傳動適用于較大中心距、惡劣環(huán)境,如摩托車的傳動鏈,但高速時動載荷大,磨損快,設(shè)計時依轉(zhuǎn)速、扭矩、空間布局等因素權(quán)衡選用。
非標(biāo)機械設(shè)計精度設(shè)計
高精度非標(biāo)設(shè)備如光學(xué)鏡片研磨機,需嚴控各部件精度。機械結(jié)構(gòu)的導(dǎo)軌直線度、平面度誤差極小化,采用高精度研磨或刮研工藝保證;運動控制上,用高精度伺服電機與編碼器反饋,控制工作臺位移,分辨率可達微米級,配合精密夾具對鏡片定位,從設(shè)計源頭規(guī)劃精度分配,經(jīng)反復(fù)調(diào)試校準(zhǔn),滿足鏡片研磨苛刻要求。
非標(biāo)機械設(shè)計防護
激光加工非標(biāo)設(shè)備有高能量激光束,危險系數(shù)高。設(shè)備配備多重防護,外殼全封閉防激光泄漏,觀察窗用特制防輻射玻璃;光路封閉區(qū)內(nèi)設(shè)光幕傳感器,人體侵入瞬間切斷激光電源;急停按鈕分布四周,遇突發(fā)狀況可一鍵停機,操作手冊明確規(guī)程,培訓(xùn)操作人員嚴格遵守,從硬件、軟件保障人員與環(huán)境。