机械设计离不开力学知识,强度、刚度、稳定性是关键考量。以起重机设计为例,起吊重物时,金属结构承受巨大拉力、压力与弯矩,钢梁尺寸需依据材料力学计算,确保强度足够不发生断裂;同时,为防止起重臂过度变形影响精度,要核算刚度。动力学方面,电机驱动的设备要计算启动、制动扭矩,避免冲击过大损坏机械部件,合理匹配电机功率与机械传动比,保障设备平稳运行。
机械设备设计传动方式
常见传动方式有齿轮传动、带传动、链传动。齿轮传动精度高、传递功率大,常用于机床主轴箱,多级齿轮组实现不同转速输出,但润滑要求高、噪音大;带传动柔性好、能缓冲吸振,像家用跑步机多采用,不过传动效率相对低、易打滑;链传动适用于较大中心距、恶劣环境,如摩托车的传动链,但高速时动载荷大,磨损快,设计时依转速、扭矩、空间布局等因素权衡选用。
自动化设备设计网络通信
智能工厂里,自动化设备通过网络互联实现协同。如工业以太网连接各生产环节设备,实时传输生产数据,CNC 机床加工数据传至 MES(制造执行系统),调度中心依此优化排产;现场总线技术用于底层设备通信,像 Profibus 总线让传感器、执行器与控制器通信,保障自动化系统实时性、可靠性,打破信息孤岛,推动智能制造升级。
非标机械设计振动与噪声控制
纺织机械高速运转易产生振动噪声。从源头,优化转子动平衡减少不平衡力激发振动;采用弹性联轴器缓冲连接,切断振动传递路径;结构设计上,增加加强筋提高机体刚性,抑制共振;声学方面,设备内部贴吸音材料,外壳设计隔音结构,降低噪声辐射,满足车间环保要求,改善工作环境。