گوگل پلاس انجمن مکاریتم پایان نامه وبلاگ اصول طراحی اجزای مکانیکی
  • کارشناس مهندسی
  • 1957 بازدید
  • 0 نظر
  • آموزش

اصول طراحی اجزای مکانیکی 

طراحی اجزای مکانیکی یک زمینه کاری بسیار متنوع میباشد که در آن لازم است دانش قوی در مورد مواد مهندسی،  مقاومت مصالح و تحلیل تنش وجود داشته باشد. علاوه بر این چون بسیاری از قطعات باید تحت بارهای دینامیکی کار کنند دانش قوی در زمینه دینامیک و ارتعاشات نیز ضروری میباشد. در این سلسله مباحث قصد داریم برخی مباحث کلیدی را در طراحی اجزا مطرح نماییم. دانشجویان عزیز میتوانند مسائل و مشکلات خود را جهت مشاوره رایگان با ما مطرح نمایند. 
   
اصول طراحی اجزای مکانیکی - انجام پایان نامه مکانیک
1. گام اول: تعیین هدف طراحی، یعنی قطعه (یا مجموعه قطعات) ما میخواهد چکار کند؟ 
آیا قرار قطعه است فشاری تحمل کند (مانند مخزن تحت فشار)، نیرو و حرکت را منتقل کند (مانند چرخدنده، تسمه، کابل و زنجیر) ، قطعات دیگر را بهم متصل نماید (پیچ و مهره، جوش و پرچ) و ...

2. گام دوم: تعیین نیروها و عوامل موثر بر قطعه یا مجموعه
آیا قطعه تحت بارهای استاتیکی (بارهایی که مقدار و جهت آنها با زمان ثابت است) قرار دارد یا بارهای دینامیکی. آیا بارگذاری حرارتی (تغییرات دما ...) وجود دارد؟ بارهای الکتریکی و مغناطیسی چطور (موتورهای الکتریکی، ژنراتورها و ...)
مقدار این نیروها چقدر است؟ آیا میتوان تخمین شبه دقیقی داشت؟
3. گام سوم: انتخاب ماده مناسب
با توجه به هدف طراحی، بارهای موجود و استفاده از طرح های مشابه موجود یک ماده مناسب انتخاب شود. مواد رایج در طراحی مکانیکی شامل انواع فلزات (فولاد، آلومینیم، چدن،  برنج و ...) و انواع پلاستیک ها (PTFE  ...) میباشد.
4. گام چهارم: تحلیل تنش و تغییرشکل جهت اطمینان از جواب دادن قطعه و در صورت لزوم بازگشت به گام دوم یا سوم 
با استفاده از روابط تنش و کرنش، مقدار تنش ها و تغییرشکلهای قطعه تعیین شده و با معیارهای موجود مقایسه میشوند تا اطمینان حاصل شود قطعه جوابگوی نیاز هست. اگر قطعه در معرض بارهای استاتیکی قرار دارد باید با معیارهای شکست استاتیکی (ون میزز و ترسکا برای مواد نرم و کولمب مور برای مواد ترد) ارزیابی شود. اگر قطعه تحت بار دینامیکی باشد باید تحلیل خستگی شود. 
5. گام نهایی: بهینه سازی (وزن، قیمت یا ...)
از اصول بهینه سازی استفاده میشود تا وزن یا قیمت یا هر پارامتر مهم دیگری کمینه شود و یا متغیرهایی مانند سفتی بیشینه شوند.


می توانید با مراجعه به ربات های ساخته شده در مکاریتم را مشاهده نمائید و همچنین در دومین کارگاه مقاله نویسی ثبت نام نمائید



حل نمونه مسئله

درس طراحی اجزا سوال 25 کتاب شیگلی



معلومات: فواصل
 یاتاقان A از نوع غلتکی استوانه ای
یاتاقان B از نوع ساچمه ای
بار پینیون 2.7 KN
بار چرخدنده مارپیچ 900 N
سرعت چرخش شافت = 1200rev/min
حل:
با استفاده از روابط پیوست جداول A-9 و اصل بر هم نهی میزان قطر یکپارچه میلمحور را به دست می اوریم. جنس میلمحور از فولاد  1045 (Q&T) از فولاد های برگزیده استفاده شده است.
 
یاتاقان A از نوع غلتک استوانه ای بوده و محدودیت شیب برابر 0.005 rad و یاتاقان B از نوع بلبرینگ ساچمه ای است که محدودیت شیب ان 0.0087 rad می باشد. 
در نتیجه   می شود.
با استفاده از جداول پیوست A-9 برای تغییر مکان می توانیم قطر را محاسبه کنیم.
ضریب طراحی را nd=1.5 در نظر می گیریم.
نیرو ها هم صفحه اند در نتیجه داریم:
 
با جایگذاری در معادله برای d با توجه به یاتاقان سمت راست به دست می اوریم:
 
با جایگذاری در معادله برای d با توجه به یاتاقان سمت چپ به دست می اوریم:
 
در نتیجه قطر محور 42 mm در نظر گرفته می شود. 
نمودار های گشتاور خمشی و برش عرشی در ادامه امده است. 


میزان yAP، yPg، ygB را به دست می اوریم.
از روابط پیوست A-9 داریم:
 

موقعیت mm  
 

 
0 -0.001772
 
-0.4092 -0.0016
 
-1.623 -0.00078
 
0 0.0004086

شیب یاتاقان ها: برای دو موقعیت A و B عبارت است از:
 
 
dA= 35.8629 mm
24.8516 dB=
شیب در گیری چرخدنده ها:
با فرض شیب هر چرخدنده برابر 0.0005 rad باشد داریم

 
dp= 62.1670 mm
53.2297 dg=
فاصله دو مرکز:
با فرض مدول انبساط 4 mm انبساط مرکز تا مرکز دو چرخدنده 0.4. mm می شود. با استفاده از معادله زیر میزان قطر در موقعیت های p و g را به دست می اوریم:
 
dp= 46.7456 mm
dg= 25.14 mm
به دست اوردن سرعت بحرانی:
 
 
محاسبه سرعت های بحرانی:
1. با استفاده از معادله  Rayleigh
 
2. با استفاده از معادله Dunkkerley
 
سرعت بحرانی میلمحور:
 
با توجه به نتایج به دست امده مشخص می شود که قطر 42 برای میلمحور مناسب بوده و سرعت بحرانی 6.5 برابر سرعت شافت می باشد و سرعت بحرانی اول بیش از 2 برابر سرعت شافت می باشد. در نتیجه با این قطر می توان میلمحور را طراحی کرد.
در نتیجه شکل نهایی میلمحور به شرح زیر می باشد. 
از A تا p قطر 42 mm و برای پینیون قطر 62 mm و برای چرخدنده 54 mm طراحی می شود.
 
دانلود فایل نهایی
به اولین کانال آموزشی ممز در ایران بپیوندید. آموزش کامسول، آباکوس و انسیس

نظرات کاربران
نظر خود را درباره این مطلب ارسال کنید
 
 
 
 





فیسبوک موسسه انجام پایان نامه مکاریتم View Association of Mecharithm's LinkedIn profile لینکدین موسسه انجام پایان نامه مکاریتم View Mecharithm Associatoion's LinkedIn profile موسسه انجام پایان نامه و رساله دکتری Instagram Instagram