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        從減省耗材的角度優化機械結構設計

        作者www.mellofest.com 發布時間: 17/08/27

            產品結構設計是針對產品內部結構、機械部分的設計;一個好產品首先要實用,因此,產品設計首先是功能,其次才是形狀。產品實現其各項功能完全取決于一個優秀的結構設計。結構設計是機械設計的基本內容之一,也是整個產品設計過程中最復雜的一個工作環節,在產品形成過程中,起著至關重要的作用。
        從減省耗材的角度優化機械結構設計
         
        節約材料保證機械設能的結構設計
         
            既要節約材料,又要保證構件的機械性能(強度,剛度等),作到兩全其美。這樣首先要考慮的問題就是結構屈曲變形的問題,“屈曲”是由于剛度不足而產生的破壞,則度又叫剛性或回彈率c屈曲是薄殼,是常見的破壞方式,局部屈曲分:受壓屈曲,受彎屈曲和扭轉屈曲三種。如何強化薄殼,梁和柱是解決屈曲問題的主要方案。預防屈曲的措施如下:
         
        (1)采用加強方法,加筋,壓瓦楞,表面網紋結構,均可提高構件的強度和剛度,以防止局部屈曲。
         
        (2)選用具有較高彈性模量B和較高剪切模量G的硬質材料。
         
        (3)梁和拄的設計,用管子代替實心棒承受的轉載荷大,因空心管其重量x、y、z:軸三座標的慣性矩較大,故在抗彎曲和抗扭轉方面比實心棒效果更好。
         
        (4)增加壁厚,選用令直徑厚壁管,承受彎曲時不致于屈曲。
         
        (5)薄壁管彎形時,可裝入填充物如砂子、蠟或樹脂等,彎形時這些填充鉤可加強管壁并產生流體靜壓力,彎形后將填充物熔化,回收以備再用。
         
        節約樹料助產品(零件、部件)結構設計
         
            電子元器件中,有許多產品結構不單是為了確保其機械強度,而更多地考慮其電性能。如變壓器的功能,導磁率是它的主要質量指標和設計的主導思想,如何在保證質量的條件下縮小體積,減少材料消耗,就是改進產品結構設計的方向。
         
            例如變壓器阻流圈鐵;路的設計,有CD型和ED型兩種,其鐵芯均需用冷軋硅鋼帶(D310)制造。ED型采用沖壓片重疊裝配而成,CD型采用卷繞工藝制成。但CD型鐵芯比ED型鐵芯有顯著的優點;它質量穩定,損耗小,導磁串高,相同橫截面積的c型鐵芯導磁率B位為15000-17000高斯,而E型結構的鐵芯B值一般在9000—12000高斯;相同容量的C型鐵芯比E型欽芯重員可減輕三分之一左右,節約了鋼材。生產一臺250瓦的同功率的變壓器.按采用C型鐵芯耗用繼鋼片1.88公斤,而采用E型鐵芯需耗用硅鋼片3.04公斤;同時C型銀芯外形美觀,裝越簡便。因此,在各種變壓器和阻流圈的設計中均應盡量采用C型鐵芯結構,既提高了產品質量,每臺又減少消耗硅鋼片1.16公斤(約38%)。

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