非標機械設(shè)計材料選用
材料選擇依據(jù)設(shè)備工況,如高溫環(huán)境下的熱處理爐,爐體材料要耐高溫、抗氧化,常選陶瓷纖維或耐熱合金鋼;在有化學腐蝕的制藥設(shè)備中,接觸物料部分需用不銹鋼 316L 等耐腐蝕材料。同時考慮成本,一般承載結(jié)構(gòu)若受力不大,可用普通碳素鋼通過熱處理優(yōu)化性能,既滿足功能又控制造價,不同材料加工工藝各異,鑄造、鍛造、焊接等方法要適配材料特性。
機械設(shè)備設(shè)計傳動方式
常見傳動方式有齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動。齒輪傳動精度高、傳遞功率大,常用于機床主軸箱,多級齒輪組實現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速輸出,但潤滑要求高、噪音大;帶傳動柔性好、能緩沖吸振,像家用跑步機多采用,不過傳動效率相對低、易打滑;鏈傳動適用于較大中心距、惡劣環(huán)境,如摩托車的傳動鏈,但高速時動載荷大,磨損快,設(shè)計時依轉(zhuǎn)速、扭矩、空間布局等因素權(quán)衡選用。
自動化設(shè)備設(shè)計網(wǎng)絡(luò)通信
智能工廠里,自動化設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)實現(xiàn)協(xié)同。如工業(yè)以太網(wǎng)連接各生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)備,實時傳輸生產(chǎn)數(shù)據(jù),CNC 機床加工數(shù)據(jù)傳至 MES(制造執(zhí)行系統(tǒng)),調(diào)度中心依此優(yōu)化排產(chǎn);現(xiàn)場總線技術(shù)用于底層設(shè)備通信,像 Profibus 總線讓傳感器、執(zhí)行器與控制器通信,保障自動化系統(tǒng)實時性、可靠性,打破信息孤島,推動智能制造升級。
機械設(shè)備設(shè)計可靠性設(shè)計
航空發(fā)動機設(shè)計對可靠性要求。設(shè)計階段引入故障模式影響分析(FMEA),提前識別潛在故障,針對關(guān)鍵部件冗余設(shè)計,如多組燃油噴嘴,一組故障不影響整機運行;開展加速壽命試驗?zāi)M極端工況,收集數(shù)據(jù)優(yōu)化設(shè)計,確保發(fā)動機在復雜飛行環(huán)境下穩(wěn)定可靠,保障飛行,可靠性指標貫穿研發(fā)、制造、維護全流程。