マインドマップギャラリー 機械設計
機械設計マインドマップに関しては、接続設計、基礎知識、トランスミッション設計、シャフトなどが含まれます。このマインドマップがあなたのお役に立てば幸いです!
2023-12-24 19:37:59 に編集されました機械設計
結合設計
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型とパラメータ
ねじ接続
ボルト
スタッド
ネジ
止めねじ
スパイラル接続(伝達)
スライド(錫青銅鋳造)
スクロール
静圧
パフォーマンスレベル
ボルト スタッドネジ (3.6)
ナット(4 04)中炭素鋼
締付(M12変荷重)
ゆるみ止め(糸ペアの回転防止)
フリクション(スプリングワッシャー)
ダイレクトロック(ヘッドピン、ストップワッシャー、シリーズワイヤー)
スレッドペアを破壊します (溶接)
無効
静荷重(ねじ山の塑性変形、破断)
変動荷重(ボルトロッドの疲労破壊 65 20 15)
横型(せん断・破砕)
強度計算
引っ張られる
横力+予圧
使用荷重と予圧を加えたもの
変動負荷
せん断(せん断応力と圧縮応力)
ボルトグループの設計
軸対称、偶数、曲げ荷重回避、中間応力が小さい、ボルト数が少ない
軸方向
水平
引っ張られる
剪断される
回転トルク
引っ張られる
剪断される
転機の瞬間
ボルト締結強度の向上(疲労強度の向上)
応力振幅を減らす
ボルトの剛性を下げる(増加、直径を減少、中空にする)
接続部の剛性向上(シールリング、高剛性ガスケット)
ねじ山の歯にかかる均一な応力 (ボルトとナットの変形特性が異なるため、ナットの下のねじ山に応力がかかります)
サスペンションナット(均一変形)
内傾斜ナット(底面にかかる力を軽減)
リング溝ナット(変形可能)
ワイヤーナット
追加の応力と応力集中を軽減する
曲げ応力を避ける
歯元のフィレット半径を大きくする
適切な予圧
長方形伝送が最も効率が高い
ハブ(60)
キー接続
フラットキー
普通
ABCウィーク
ガイドフラットキー、フェザーキー、ペリフェラル➕シャフト➕ダイナミックコネクション
半円形(先細り、非常に弱くなっています)
ウェッジボンド
接線方向120°、大トルク伝達
大きな伝達トルク:フラット➕カット センタリング精度:フラット 動的: ガイド キーとスライド キー、その他は静的 軸方向:ウェッジカット 軸端:半円平キーC
面積は直径によって異なり、長さはハブによって異なります。
故障: 粉砕、磨耗
強度計算式
二重結合の要件と計算式
スプライン
長方形スプラインの 3 つのセンタリング方法
インボリュート歯の心出し 30 45
アドバンテージ
強度の計算式
ピン接続、安全な位置決め、円筒状の円錐溝
トランスミッション設計
ベルトドライブ (122)
長所と短所
分類
平ベルト
Vベルト(40°)
プーリーは 40° 未満である必要があります (ベルトの張力ウェッジ角度を小さくする必要があり、➕ 強く締める必要があります)
力の分析
2つの力の公式
応力分布図
弾性滑りと滑りの概念 結果の違い
破壊(スリップおよび疲労破壊)
究極のスピードと最適なスピード
仕事の能力を向上させる方法
摩擦係数を増加します (良好な等価摩擦係数を持つ v)
巻き角を大きくすると(伝達比を小さくし、中心距離を長くし、張力装置を張る)、有効圧力が増加する可能性があります。
最適回転数 高強度素材
係数の選択
最小径(曲げ応力による疲労損傷)
巻き角120°以上、伝達比7以下
中心距離が大きすぎると振動が発生し、小さすぎると疲労損傷が発生し、巻き角が小さくなります。
張力が小さすぎると摩擦が小さくなり、張力が大きすぎると寿命が短くなります。
V バンドのルートの数が 12 未満である➕式
モデルは、計算された動力と小さなプーリーの速度によって異なります。
張力装置
定期的に(ルーズエッジの内側にテンショナーを取り付けます)
自動張力調整
ギアトランスミッション (147)
長所と短所
係数
歯形角度20°、歯先高さm、作動歯高さ2m、歯先クリアランス0.2m
12段階の精度、レベル1が最高(動作精度、スムーズな伝達、均一荷重)
ピッチ円圧力角、ピッチ円直径、中心距離、歯先高さ、歯元高さ、ピッチ円ピッチ、基礎円ピッチ
変位係数の基本的な目的は、歯車が変化すると歯の形状も変化するため、インボリュート線のさまざまな部分を加工歯形 (高さ変位と角度変位に分割) として使用できるようにすることです。
故障(ギアの故障) 硬度を高め、粗さを減らし、潤滑を追加します。
折れたギアの歯
疲労や過負荷が原因
表面強化により剛性が向上
歯面ピッチング・接触疲労摩耗(クローズドトランスミッション)
どこで、なぜそれが起こったのか
オープンタイプなし
歯面接着(高速・重荷重)
歯面の摩耗
2種類
測定
歯面の塑性流動(低速、重荷重、頻繁な起動)
穴あき、破損、接着を考慮した閉鎖 破損や摩耗を考慮する
歯車材質(歯面が小さく高硬度)
鍛造鋼 鋳鋼 鋳鉄 非金属材料
熱処理方法
力の分析
3つの力
右回転の場合は、軸を持ち、4 本の指を回転方向に、親指を軸力の方向に置きます。反対側の駆動輪
円周方向の力は回転方向と同じです。
半径方向の力、円の中心を指します
左回転と右回転でなければなりません。
左右の回転判定方法(4本指軸、親指が傾き方向)
サブトピック
負荷解析と 4 つの係数を計算します
平歯車の強度計算
歯面接触疲労強度計算(2式)
歯元曲げ疲労強度の計算(2つの計算式、ピニオン歯数の選択、オープンとクローズの異なる計算方法)
はすば歯車(噛み合いは良好だが軸力が発生する)の強度計算:計算式は上記と同様、多ねじれ角β
平歯車の精度には、低騒音、大きな振動、大きな周速度が必要です
潤滑
効果
定期的にマニュアルを開く
密閉油浸と油注入(理由) 歯車が伝える動力に応じて油量が決まり、周速度に応じて潤滑油の粘度が選択されます。
伝達効率(3損失)
ワームドライブ (197)
長所と短所
破損(孔食、歯根破断、歯面の固着、摩耗、後者が主な形態)
メインタービンギアが故障し、少数のウォームロッドの剛性が不十分でした。
密閉型
オープンタイプ
材料
必要とする
ウォーム合金鋼炭素鋼
4種類のウォームギヤ
一体型(鋳鉄材または小径)および組立式ウォームギヤ
パラメータ
係数圧力角は等しい
ウォームのピッチ円直径(参照表)と直径係数(剛性)
ウォームヘッドの数とウォームギアの最小歯数を決定するさまざまな方法
進角の計算式と大きすぎる、または小さすぎる
伝達比(直径比とは異なります)
標準中心距離(整数)
トランスミッション変位の目的
ウォームギヤは変化しない ウォームギヤが変化する
違って同じ
力の分析
ラジアル力は軸中心を指します
周力と回転速度方向はマスターとスレーブで同じです。
ウォームギヤの軸力、ウォームギヤの反力の右手の法則
ウォームが右に回転すると、ウォームギヤも右に回転する必要があります。
効率は歯車➕噛み合い効率の計算式と同じです
強度計算(ウォームギヤのみを見る)
接触疲労計算式
曲げ疲労計算式
ウォーム剛性計算式(最大たわみ)
潤滑:密閉型は速度に応じて3種類に分けられ、開放型は粘度が高くなります
熱平衡
理由
式
放熱性向上対策
伝動性能を向上させる4つの対策(潤滑力の向上と摩耗の低減)
チェーンドライブ(226)
長所と短所
チェーンの 3 つのカテゴリー
トランスミッションチェーンの構造
多列チェーンの数は 4 つを超えてはなりません。複数の 3 列チェーンを使用して大きな荷重を伝達できます。
チェーン内のリンク数が偶数の場合は接続リンクが使用され、奇数の場合はトランジションリンクが追加されます(めったに使用されませんが、重負荷の影響がある場合に使用できます)。
ローラチェーンの刻印 チェーン番号-列数×セクション数
歯列(歯くさび角60°または70°) 3形態
大型スプロケット鋳鉄 小型スプロケット鋼(噛み合い回数が多く、より硬い)
凹凸
平均チェーン速度の計算式
平均ギヤ比と瞬間ギヤ比の計算式
動的荷重の 3 つの原因と影響要因
力解析(締める・緩める)
力の 6 つの公式
6 つの故障モード
パラメータ
歯が少なすぎる (4) または多すぎる (1) と、チェーン リンクの数が偶数になり、スプロケットが素数になります。
伝達比は約3
力
チェーンリンクの数が多すぎる、または少なすぎる場合の影響
中心距離が大きすぎる、または小さすぎる
2 つのスプロケットはどのように配分されていますか? タイトな側が上になります。
テンショニングの目的と方法 テンショニング装置は動輪のルーズエッジに配置され、その直径は小スプロケットに近くなります。
潤滑剤を塗布してエッジを緩める
軸
シャフト(247)
分類
スピンドルスピンドルトランスミッションベアリング
材料
3つの選択要素
2つのメモ
構造設計
シャフト肩部フィレットの寸法と機能
シャフト上の各キー溝は同じバスバー上にある必要があります。軸の嵌合径は組立を容易にするために標準値に丸められています。
シャフトの直径は負荷のサイズに関係します。長さはできるだけコンパクトにする必要があります。
軸折れを防ぐ強度設計
2 つの公式をひねる ➕ キー溝を補正する
曲げたりひねったりして式を作る
安全係数
疲労強度に関する 3 つの計算式
静的強度に関する 3 つの計算式
体力を高める4つの対策
過度の弾性変形を防ぐ剛性 高速シャフトは共振を防ぐ必要がある
滑り軸受 (274)
油穴・油溝の位置と機能
材質(ベアリングブッシュ、ベアリングライニング)
ベアリングブッシュの 3 つの故障モードとその材料要件
一般的に使用される 3 つの材料と特性
ベアリングシートは鋳鉄であることが多い
潤滑
潤滑油選択の原則 粘度
潤滑方法
オイル潤滑(断続的および連続的)
グリース潤滑断続
潤滑方式決定式
軸受の計算
非液体潤滑
放射状条件を計算するための 3 つの公式と理由
推力の2つの計算式
動圧
形成原理(粘度、摺動速度、収束ギャップ、オイル供給量)
速度が上昇し、負荷が減少すると、偏心量は増加します
計算手順(4式)
係数
幅と直径の比 B'/d 小さいということは、場所を取らず、圧力が強く、安定性が高いことを意味します。 大きいと軸受端の油漏れが少なく(dが小さい)、耐荷重性が高く(Bが大きい)、温度上昇が大きい(流入量が多く流出量が少なく、温度は出せない)
相対すきまψは負荷と速度に基づいて選択されます。 速度が高くなるとψが大きくなり、発熱を抑えることができます。 荷重が大きいほどψは小さくなり、耐荷重が向上します。
平均圧力が大きいとベアリングのサイズが小さくなり、大きすぎると損傷しやすくなります。
粘度が高いほど油は濃くなり、高すぎると発熱しやすくなります。
静水圧
特長:潤滑状態は油圧と速度にほとんど関係がありません。低速でも油膜があり、速度が高くないため、軸受の摩擦係数が小さくなります。
転がり軸受
長所と短所
タイプ
求心(ラジアル荷重) スラスト軸受(アキシアル荷重) 求心スラスト
調心玉軸受1(構造記号は型式記号となります)
円すいころ軸受 3
スラストボールベアリング5
深溝玉軸受 6 最も一般的に使用されています
アンギュラ玉軸受 7
ころ軸受N
接触角が大きいほど、耐荷重能力が強くなります。
コードネーム = 接頭辞付きコードネーム 基本コードネーム 接尾辞付きコードネーム 例: 7310C/P5
プレフィックスコードは上記の通りです
基本コード=型式コードサイズ(幅・高さ➕径幅が0の場合は省略可) 内径コード(内径コードが04~96の場合、実際の呼び径は内径22の場合のコード✖️5単位㎜となります) 28 35、500以上など 内径記号の前に/)を付ける場合
仕様コード
内部構造コード: C AB B の文字は、それぞれ 15、25、および 40°の接触角を表します。
公差等級コード文字 P 番号の組み合わせ 0 が最低等級
クリアランスコード C と数字は精度を表します
構成記号 /DB 背面 DF 対面 DTシリーズ
選ぶ
ローラーの耐荷重はボールよりも大きい 高速ボール選択(点接触摩擦が小さい) コーナーや深い溝が推力の代わりに使用可能 円筒形のローラーとニードルはたわみに最も敏感です ボールはローラーよりも安価です
作業分析
実際の積載面積と拡大
2つの公式
故障:疲労孔食(通常速度) 塑性変形(低速) 接着剤を着用する
寿命計算 寿命を延ばすには、信頼性も含める必要があります
基本的なノルマライフの意味
基本定格動荷重Cの意味
Cr Ca 90%
4つの計算式
等価動荷重 P の 4 つのケース
アンギュラ玉軸受と円すいころ軸受
ラジアル荷重を受けると、導出軸力Fsが発生します(方向は小口から大口へ) 小さな口から小さな口へ、つまり背中合わせ、逆装填 サイズ: C AB B は、(e 0.68 1.14) Fr に等しい Fs に対応します。
計算:まず、ラジアル外力とアキシアル外力、軸受力を釣り合わせて得られるラジアル荷重、および上式で求められる導出アキシアル力を書き留めます。 すべての力が合計されて、合計の力の方向が求められます (力の方向に移動します)。 導出された軸力と同じ方向に動くベアリングは緩められ、反対方向に動くベアリングは締め付けられます。 緩和軸受のアキシアル荷重はそれ自体の軸力に等しく、圧縮軸受は緩和軸受の軸力➕外部軸力に等しい。
まず上記に従って各ベアリングの力を計算します。 式と表に従ってXY指数を求め、等価荷重を求めます。 最大等価荷重を求め、寿命計算式に入れて時間を算出します。
静的荷重の 3 つの C と 3 つの計算式
軸受の予圧により一定のアキシアル力を発生させてアキシアルすきまを解消し、ころと軌道面の接触点に弾性予変形を発生させて精度を向上させます。
潤滑はdn値に依存します
協力する
内輪とジャーナルベース穴システム
外輪と軸受座のベースシャフトシステムには一方向の負の偏差があります。
回転フェルールは締めるのも大切、力を入れるのも大切、頻繁に外す場合は緩めるのも大切です。
基本知識
導入
機械を構成する 3 つの部分
機械はどのような要件を満たしていますか?
3つの設計手法
機械設計の手順
機械部品の設計手順
5つの計算方法
標準化された設計と利点
部品の強度(8)
失敗の主な理由
負荷
静的変化
公称計算(凹凸考慮)
負荷率は作業機械と原動機の性能に依存します
ストレス
静的な 3 つの変更
5つのパラメータ
強さの基準
2つの公式
人生の基準の 3 つの要素
信頼性の基準
無効
4つのフォーム
体力を高める5つの方法
3つの表面強度計算式
剛性と柔軟性
硬さを改善する3つの方法
振動 共振を避ける
減らす4つの方法
衝撃強度の計算式
4種類のレリーフ
部品の疲労設計 (20)
疲労の3つの特徴と原因編 2つの工程
疲労限界の定義
材料疲労曲線
式
4つの地区
周期特性の影響
生命係数
材料の疲労限界応力線図
プラスチックと脆性の違い
3点座標
画像
部品の疲労強度を表す3つの係数と総合式
部品の疲労限界応力線図
部品疲労安全率の計算
応力振幅の計算疲労ゾーン
静的強度プラスチックゾーン
疲労蓄積仮説
総仕事量は等しい
合計ダメージ率の計算式
等価応力 等価最大時間 等価時間
摩擦および摩耗潤滑 (37)
摩擦
分類
摩擦係数の変化
接着理論
3 つの境界膜 (動作温度)
摩耗と損傷
3段階
4つの分類と軽減方法
潤滑
5つの機能
潤滑油
粘度
力
スポーツ
状態
粘度温度特性:指数が大きく、変化が小さい
粘着力のある圧力
潤滑性 極圧 引火点 凝固点 酸化安定性
4種類のグリースとその特徴
コーン貫通深さ
滴点 (滴点以下の動作温度を決定します)
添加剤の3つの働き
潤滑タイプ3膜厚比
シール機能と分類
静的シール
直接連絡
ワッシャーなどの非接触型
動く
回転させる
オイルシールシール等の接触部
非接触ギャップシール
行ったり来たり