機械設(shè)計離不開力學知識,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。
自動化設(shè)備設(shè)計網(wǎng)絡通信
智能工廠里,自動化設(shè)備通過網(wǎng)絡互聯(lián)實現(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,實時傳輸生產(chǎn)數(shù)據(jù),CNC 機床加工數(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,保障自動化系統(tǒng)實時性、可靠性,打破信息孤島,推動智能制造升級。
非標機械設(shè)計振動與噪聲控制
紡織機械高速運轉(zhuǎn)易產(chǎn)生振動噪聲。從源頭,優(yōu)化轉(zhuǎn)子動平衡減少不平衡力激發(fā)振動;采用彈性聯(lián)軸器緩沖連接,切斷振動傳遞路徑;結(jié)構(gòu)設(shè)計上,增加加強筋提高機體剛性,抑制共振;聲學方面,設(shè)備內(nèi)部貼吸音材料,外殼設(shè)計隔音結(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。
機械設(shè)備設(shè)計可靠性設(shè)計
航空發(fā)動機設(shè)計對可靠性要求。設(shè)計階段引入故障模式影響分析(FMEA),提前識別潛在故障,針對關(guān)鍵部件冗余設(shè)計,如多組燃油噴嘴,一組故障不影響整機運行;開展加速壽命試驗模擬極端工況,收集數(shù)據(jù)優(yōu)化設(shè)計,確保發(fā)動機在復雜飛行環(huán)境下穩(wěn)定可靠,保障飛行,可靠性指標貫穿研發(fā)、制造、維護全流程。