Thiết Kế Máy Là Gì?
Thiết kế máy là một hoạt động quan trọng nhất trong ngành cơ khí. Sự thành công hay thất bại của một công ty bắt nguồn từ thiết kế sản phẩm, cho dù nó được thực hiện trong nhà hay hợp đồng. Ở đây xác định chi phí sản xuất và lợi nhuận. Ngay cả những cơ sở sản xuất tốt nhất cũng ít được sử dụng nếu thiết kế của một sản phẩm vốn đã bị lỗi.
Các nhà thiết kế máy móc là những cá nhân sử dụng tài năng của họ để giải quyết các vấn đề của người dùng về sản phẩm một cách liên tục. Họ thường dành phần lớn thời gian và nỗ lực cho các câu hỏi về ứng dụng và chức năng, thường là trong các yêu cầu về không gian ngày càng giảm.
Nghĩa là, nhà thiết kế phải liên tục tìm cách thỏa mãn mong muốn của khách hàng về khả năng thích ứng với môi trường và sẽ luôn tìm cách giảm các giới hạn về kích thước. Các mối quan tâm khác không nhất thiết phải có mức độ ưu tiên thấp hơn mà chỉ là thứ yếu theo nghĩa là hình thức và chức năng thường được cố định trong tâm trí của nhà thiết kế trước tiên.
Điều này có nghĩa là các nhà thiết kế trước tiên phải đối phó với hình học. Bố trí phù hợp phải xác nhận rằng thiết bị được đề xuất sẽ không chiếm không gian đã được phân bổ cho các đối tượng khác, rằng nó sẽ có thể tiếp cận hoặc gắn vào các bộ phận khác của tổng thể và có thể lắp ráp được.
Thiết kế máy móc nói chung liên quan đến sự phát triển của các nguồn điện và các cơ chế chức năng. Tuy nhiên, các nhà thiết kế luôn chuyên môn hóa; họ có thể tập trung vào các lĩnh vực như thiết kế động cơ hoặc tuabin hoặc các bộ phận chức năng của ô tô, máy công cụ hoặc thiết bị tự động hóa.
Các Loại Thiết Kế Máy
Khi công nghệ sản xuất phát triển, chúng ta đã chứng kiến những bước nhảy vọt ấn tượng khi nói đến sự sáng tạo và phức tạp của thiết kế máy và kỹ thuật cơ khí.
Các yếu tố máy móc từng dường như không thể nay đã trở nên phổ biến trong thế giới sản xuất ngày nay và trong khi tất cả chúng ta đều muốn cố gắng đi đầu trong đổi mới, chúng ta cũng có thể tận dụng công nghệ hiện có để đưa chúng ta đi đúng hướng.
Đây là nguyên tắc cơ bản của thiết kế máy móc và chúng có thể được chia thành ba loại:
- Thiết kế thích ứng,
- Thiết kế phát triển
- Thiết kế mới.
1. Thiết Kế Thích Ứng
Một trong những kiểu thiết kế máy cơ bản nhất nhưng được sử dụng rộng rãi là Thiết kế thích ứng. Hãy nghĩ đến câu nói “đừng phát minh lại bánh xe”. Thông thường, có một thành phần máy hoặc yếu tố thiết kế đã tồn tại và đã được chấp nhận rộng rãi có thể được điều chỉnh cho phù hợp với mục đích của bạn.
Thiết kế thích ứng sử dụng các tính năng cơ bản và chỉnh sửa chúng một chút để phù hợp hơn với một ứng dụng cụ thể. Việc sửa đổi công nghệ đã được chứng minh là hiệu quả có thể tiết kiệm thời gian của các kỹ sư và tiền bạc cho doanh nghiệp, và thường hiệu quả hơn nhiều so với việc cố gắng thiết kế từ đầu.
2. Thiết Kế Phát Triển
Tương tự như Thiết kế thích ứng, Thiết kế phát triển sử dụng các khái niệm và công nghệ hiện có nhưng thêm hoặc kết hợp các yếu tố và thành phần máy mới để tạo ra một cái gì đó độc đáo.
Một ví dụ thường được nhắc đến trong Thiết kế Phát triển là xe máy, về cơ bản là sự kết hợp giữa xe đạp và động cơ đốt trong.
Chiếc mô tô chắc chắn là một bước phát triển vượt bậc trong công nghệ chế tạo và thiết kế máy móc, nhưng nó dựa vào các yếu tố cơ học có từ trước để đóng vai trò là nền tảng cho một cái gì đó mới.
3. Thiết Kế Mới
Phần lớn thiết kế của máy sẽ rơi vào hai loại trước, nhưng vẫn có những bộ phận và công nghệ mới và độc đáo được tạo ra mọi lúc. Những đổi mới có một không hai này sẽ được coi là Thiết kế mới, nơi các kỹ sư và nhà thiết kế đưa ra một thứ hoàn toàn nguyên bản.
Điều này ít phổ biến hơn và thường đòi hỏi nhiều thời gian, tiền bạc và nghiên cứu. Bởi vì chúng ta đang sống trong một thế giới của kiến thức và công nghệ được chia sẻ, nên việc sửa đổi những thứ đã tồn tại thường hiệu quả và năng suất cao hơn,
Nhưng với ý tưởng phù hợp và trải nghiệm phù hợp, các yếu tố trong không gian Thiết kế mới có thể cực kỳ sinh lợi và có lợi cho toàn bộ thế giới sản xuất.
ác kiểu dáng dựa trên các phương pháp được sử dụng có thể được phân loại như sau:
- Thiết kế hợp lý: Kiểu thiết kế này phụ thuộc vào các công thức toán học của nguyên lý cơ học.
- Thiết kế theo kinh nghiệm: Kiểu thiết kế này phụ thuộc vào các công thức thực nghiệm dựa trên thực tế và kinh nghiệm trong quá khứ.
- Thiết kế công nghiệp: Kiểu thiết kế này phụ thuộc vào tính năng sản phẩm để sản xuất bất kỳ thành phần máy móc nào trong ngành.
- Thiết kế tối ưu: Đây là thiết kế tốt nhất cho một hàm mục tiêu nhất định theo các ràng buộc cụ thể. Điều này có thể đạt được bằng cách giảm các tác dụng không mong muốn.
- Thiết kế hệ thống: Nó là thiết kế của bất kỳ hệ thống cơ khí phức tạp nào giống như động cơ ô tô.
- Thiết kế phần tử: Là thiết kế của bất kỳ bộ phận nào của hệ thống cơ khí như trục khuỷu, piston, thanh truyền, v.v.
- Thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính: Loại thiết kế này dựa vào việc sử dụng hệ thống máy tính để hỗ trợ xây dựng, sửa đổi, phân tích và tối ưu hóa thiết kế.
Những Lưu Ý Chung Trong Thiết Kế Máy Là Gì?
Sau đây là những lưu ý chung khi thiết kế các bộ phận của máy:
1. Loại Tải Trọng Và Ứng Suất Do Tải Trọng
Tải trọng lên một thành phần máy có thể tác động theo nhiều cách do đó ứng suất bên trong thiết lập.
2. Chuyển Động Của Các Bộ Phận Máy Hoặc Động Học
Hoạt động thành công của bất kỳ máy móc nào phụ thuộc phần lớn vào sự sắp xếp đơn giản nhất của các bộ phận sẽ cung cấp tốc độ cần thiết. Tốc độ của các bộ phận có thể là:
- Chuyển động chỉnh lưu bao gồm chuyển động một chiều và chuyển động chéo.
- chuyển động cong bao gồm quay, dao động và điều hòa đơn giản.
- Tốc độ ổn định.
- Gia tốc không đổi hoặc thay đổi được.
3. Lựa Chọn Vật Liệu
Điều cần thiết là nhà thiết kế phải có kiến thức chuyên sâu về các đặc tính của vật liệu và hành vi của chúng trong điều kiện làm việc. Một số tính năng quan trọng của vật liệu là sức mạnh, độ bền, tính linh hoạt, trọng lượng, khả năng chống nhiệt và ăn mòn, tính đúc, hàn hoặc cứng, khả năng gia công, độ dẫn điện, v.v.
4. Kích Thước Và Hình Dạng Của Các Bộ Phận
Hình thức và hình dạng dựa trên các quyết định. Mặt cắt thực tế nhỏ nhất có thể sử dụng. Nhưng nó có thể kiểm tra rằng ứng suất gây ra trong mặt cắt được thiết kế là an toàn hơn. Để thiết kế các bộ phận của bất kỳ máy nào về hình thức và hình dạng.
Nó là cần thiết để biết các lực mà bộ phận phải duy trì. Điều quan trọng là phải ước tính bất kỳ tải trọng tác động hoặc tác động đột ngột nào có thể gây ra hỏng hóc.
5. Chống Mài Mòn Và Bôi Trơn
Luôn luôn có sự mất công do chịu mài mòn và cần lưu ý rằng ma sát khởi động lớn hơn ma sát chạy. Do đó, cần phải chú ý cẩn thận đến trường hợp bôi trơn tất cả các bề mặt tiếp xúc với các bề mặt khác, cho dù chúng ở trong ổ trục quay, ổ trượt hoặc ổ lăn.
6. Tính Năng Tiện Lợi Và Tiết Kiệm
Trong thiết kế phải nghiên cứu kỹ các đặc tính vận hành của máy. Việc khởi động, điều khiển và dừng cần phải được đặt trên cơ sở thao tác thuận tiện.
Điều chỉnh độ mòn phải cung cấp để sử dụng các thiết bị tiếp nhận khác nhau và tổ chức chúng sao cho sự liên kết của các bộ phận được giữ nguyên. Nếu các bộ phận được thay thế cho các sản phẩm khác nhau hoặc được thay thế do mòn hoặc vỡ, nên cung cấp khả năng tiếp cận dễ dàng và nếu có thể, cần tránh các bộ phận khác để thực hiện điều này.
Phải nghiên cứu hoạt động tiết kiệm của máy dùng để sản xuất hay chế biến vật liệu để xem nó có công suất lớn nhất tương ứng với việc sản xuất ra công việc tốt hay không.
7. Sử Dụng Các Bộ Phận Tiêu Chuẩn
Việc sử dụng các bộ phận tiêu chuẩn có liên quan chặt chẽ đến chi phí, vì chi phí của bộ phận tiêu chuẩn hoặc bộ phận có sẵn chỉ là một phần của chi phí của các bộ phận tương tự được sản xuất theo đơn đặt hàng.
Các bộ phận tiêu chuẩn hoặc cổ phiếu nên sử dụng bất cứ khi nào có thể; Các bộ phận đã tồn tại các mẫu như bánh răng, ròng rọc và ổ trục.
Và các bộ phận có thể chọn từ kho thông thường của cửa hàng như ốc vít, đai ốc và chốt. Bu lông và đinh tán phải càng ngắn càng tốt để tránh sự chậm trễ trong việc thay đổi mũi khoan, doa và vòi. Cũng như giảm số lượng cờ lê cần thiết.
8. An Toàn Vận Hành
Một số máy móc hoạt động rất nguy hiểm, đặc biệt là những máy móc hoạt động nhanh để đảm bảo sản xuất ở mức tối đa. Do đó, bất kỳ bộ phận chuyển động nào của máy móc nằm trong khu vực của công nhân đều được coi là rủi ro tai nạn và có thể gây thương tích.
Do đó, điều cần thiết là nhà thiết kế phải luôn cung cấp các thiết bị an toàn để bảo vệ người vận hành. Các thiết bị an toàn không được can thiệp vào hoạt động của máy dưới bất kỳ hình thức nào.
Cơ Sở Vật Chất Xưởng:
Một kỹ sư thiết kế nên quen thuộc với những hạn chế trong xưởng của chủ nhân của mình. Vì vậy, để tránh phải làm việc trong một số xưởng khác. Đôi khi cần phải lập kế hoạch và giám sát hoạt động của phân xưởng và soạn thảo các phương pháp đúc, xử lý và gia công các bộ phận đặc biệt.
Số Lượng Máy Được Sản Xuất
Số lượng sản phẩm hoặc máy móc được sản xuất ảnh hưởng đến thiết kế theo nhiều cách. Chi phí kỹ thuật và cửa hàng được gọi là chi phí cố định hoặc chi phí chung được phân bổ theo số lượng sản phẩm được sản xuất.
Nếu chỉ thực hiện một số mặt hàng, chi phí bổ sung là không hợp lý trừ khi máy lớn hoặc có thiết kế đặc biệt nào đó. Một đơn đặt hàng cho một số lượng nhỏ sản phẩm sẽ không cho phép bất kỳ chi phí không đáng có nào trong các quy trình tại xưởng để các nhà thiết kế có thể giới hạn thông số kỹ thuật của họ ở các bộ phận tiêu chuẩn.
Chi Phí Sản Xuất
Chi phí xây dựng một bài báo là yếu tố quan trọng nhất trong quá trình thiết kế. Trong một số trường hợp, rất có thể chi phí cao của một bài báo có thể ngay lập tức khiến nó không được xem xét thêm.
Nếu một bài báo đã được phát minh và thử nghiệm các mẫu thủ công cho thấy nó có giá trị thương mại. Có thể biện minh cho việc tiêu tốn một lượng tiền đáng kể vào việc thiết kế và phát triển các máy móc tự động để sản xuất bài báo.
Đặc biệt nếu nó là Có thể được bán với số lượng lớn. Mục tiêu của kỹ sư thiết kế, trong mọi điều kiện, phải là giảm thiểu chi phí chế tạo.
9. Lắp Ráp
Mỗi máy hoặc cơ cấu phải lắp ráp thành một bộ phận trước khi hoạt động. Các đơn vị lớn hơn thường phải lắp ráp tại cửa hàng, được kiểm tra, và sau đó vận chuyển đến nơi bảo hành của họ. Vị trí cuối cùng của bất kỳ máy móc nào cũng rất quan trọng và kỹ sư thiết kế phải ước tính chính xác vị trí và các cơ sở sản xuất tại địa phương.
Quy Trình Chung Trong Thiết Kế Máy Là Gì?
Trong việc thiết kế các thành phần máy móc, không có quy tắc cứng và nhanh. Vấn đề có thể thử theo nhiều cách. Tuy nhiên, quy trình chung để giải quyết vấn đề thiết kế như sau:
- Nhận biết sự cần thiết: Đầu tiên, hãy trình bày đầy đủ vấn đề, cho biết mục đích hoặc mục đích của máy được thiết kế.
- Tổng hợp (một cơ chế): Chọn cơ chế hoặc nhóm cơ chế có thể sẽ cho tốc độ mong muốn.
- Phân tích lực: Tìm các lực tác dụng lên năng lượng do từng chi tiết máy và từng chi tiết truyền qua.
- Lựa chọn vật liệu: Lựa chọn vật liệu thích hợp nhất cho từng thành viên của máy.
- Thiết kế các bộ phận: Tìm kích thước của từng bộ phận của máy bằng cách xem xét lực và ứng suất cho phép trên bộ phận đối với vật liệu được sử dụng. Cần lưu ý rằng mỗi cấu kiện không được xô lệch hoặc biến dạng quá giới hạn cho phép.
- Sửa đổi: Sửa đổi kích thước của thành viên để thống nhất với kinh nghiệm và quyết định trước đó để tạo điều kiện thi công. Việc sửa đổi cũng có thể cần thiết bằng cách xem xét sản xuất để giảm chi phí tổng thể.
- Bản vẽ chi tiết: Vẽ một bản vẽ hoàn chỉnh của việc lắp ráp từng bộ phận và máy móc với toàn bộ thông số kỹ thuật cho các quy trình sản xuất được đề xuất.
- Sản xuất: Linh kiện được sản xuất tại xưởng theo bản vẽ.
Câu Hỏi Thường Gặp.
Thiết Kế Máy Có Nghĩa Là Gì?
Thiết kế máy là một lĩnh vực nghiên cứu trong đó người ta học cách thiết kế các bộ phận máy bằng cách sử dụng toàn bộ kiến thức và kinh nghiệm của mình trong lĩnh vực cơ khí.
Các Loại Thiết Kế Máy Là Gì?
Các loại thiết kế máy – Thiết kế thích ứng, Thiết kế phát triển và Thiết kế mới
- Thiết kế thích ứng.
- Thiết kế phát triển / Thiết kế biến thể.
- Thiết kế mới / Thiết kế ban đầu.
Công Dụng Của Thiết Kế Máy Là Gì?
Thiết kế Máy hoặc Thiết kế Cơ khí có thể được định nghĩa là quá trình mà tài nguyên hoặc năng lượng được chuyển đổi thành các dạng cơ học hữu ích hoặc các cơ chế để thu được sản lượng hữu ích từ máy móc ở dạng mong muốn theo nhu cầu của con người.
Các Loại Thiết Kế Là Gì?
Sau đây là các kiểu thiết kế phổ biến.
- Ngành kiến trúc. Thiết kế và kỹ thuật các tòa nhà và cấu trúc.
- Thiết kế nội thất. Thiết kế môi trường vật chất bên trong và bên ngoài được sử dụng bởi con người.
- Kiến trúc cảnh quan.
- Thiết kế công nghiệp.
- Thiết kế thời trang.
- Thiết kế Kỹ thuật.
- Thiết kế phần mềm.
- Thiết kế giao diện người dùng.
Điều Quan Trọng Trong Thiết Kế Máy Là Gì?
Chìa khóa, trong cấu tạo máy, một thiết bị được sử dụng để ngăn cản chuyển động quay của một bộ phận máy, chẳng hạn như bánh răng hoặc ròng rọc, so với trục mà nó được gắn trên đó. Một loại chìa khóa thông thường là một thanh hình vuông nằm gọn một nửa trong rãnh (rãnh then) trong trục và một nửa nằm trong rãnh then hoa liền kề trong thành phần.
7 Bước Trong Quy Trình Thiết Kế Là Gì?
Các điều khoản trong tập hợp này:
- Xác định các vấn đề.
- Xác định Nguồn lực và Tiến hành Nghiên cứu.
- Động não và Đặt mục tiêu.
- Tạo giải pháp thay thế và chọn giải pháp tốt nhất.
- Xây dựng một Mô hình hoặc Nguyên mẫu.
- Kiểm tra giải pháp của bạn.
- Đánh giá và thực hiện các thay đổi cần thiết.
Kiến Thức Cơ Bản Cần Thiết Cho Thiết Kế Máy Là Gì?
Thiết kế máy tập trung vào các nguyên tắc cơ bản của ba lĩnh vực sau: Hành vi cơ học bao gồm tĩnh, động lực học, sức bền của vật liệu, rung động, độ tin cậy và mỏi. Phần tử máy là bộ phận cơ học cơ bản của máy.
Mã Trong Kỹ Thuật Là Gì?
Mã là một tập hợp các quy tắc và thông số kỹ thuật cho các phương pháp và vật liệu chính xác được sử dụng trong một sản phẩm, công trình hoặc quy trình nhất định. Các mã có thể được chính quyền địa phương, tiểu bang hoặc liên bang phê duyệt và có thể có hiệu lực pháp luật.
Làm Thế Nào Để Bạn Thiết Kế Một Máy?
Quy trình thiết kế máy:
- Xác định nhu cầu về Thiết bị hoặc Máy móc.
- Lựa chọn các Cơ chế khả thi.
- Phân tích lực lượng.
- Lựa chọn vật liệu.
- Thiết kế của các phần tử.
- Sự sửa đổi.
- Bản vẽ chi tiết.
- Sản lượng.
Thiết Kế Cơ Khí Là Gì?
Thiết kế cơ khí là thiết kế các bộ phận, thành phần, sản phẩm hoặc hệ thống có bản chất cơ học. Ví dụ, các thiết kế của các phần tử máy khác nhau như trục, ổ trục, ly hợp, bánh răng và ốc vít thuộc phạm vi của thiết kế cơ khí.
Thiết Kế Kỹ Thuật Là Gì?
Quy trình thiết kế kỹ thuật là một loạt các bước mà các kỹ sư tuân theo để tìm ra giải pháp cho một vấn đề. Các bước bao gồm các quy trình giải quyết vấn đề, chẳng hạn như xác định các mục tiêu và ràng buộc của bạn, tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá.
Bản Vẽ Máy Là Gì?
Bản vẽ máy có thể được định nghĩa là sự thể hiện của một bộ phận máy hoặc máy bằng các đường theo các quy tắc đã định sẵn. Bản vẽ máy thường cung cấp tất cả các chi tiết bên ngoài và bên trong của thành phần máy mà từ đó nó có thể được sản xuất.
4 Yếu Tố Của Thiết Kế Là Gì?
Đường nét, hình dạng, màu sắc, kết cấu và không gian là những yếu tố cơ bản của thiết kế.
4 Kiểu Nhà Thiết Kế Là Gì?
Bốn kiểu thiết kế
- Thiết kế kinh doanh.
- Thiết kế doanh nghiệp.
- Sản phẩm thiết kế.
- Thi công thiết kế.
Kỹ Năng Thiết Kế Kỹ Thuật Là Gì?
Thiết kế kỹ thuật được định nghĩa là phương pháp mà các kỹ sư sử dụng để nhận ra và giải quyết các vấn đề. Đây là một cách tiếp cận sâu rộng và linh hoạt để giải quyết vấn đề và cung cấp thông tin cần thiết cần thiết liên quan đến mọi bước của quy trình.
