60 أساسيات التصميم الميكانيكي التي يجب أن تعرفها: دليل شامل

1. تتألف الماكينة من أربعة أجزاء: المحرك الرئيسي، وناقل الحركة، والتنفيذ، والتحكم.
2. تتمثل الأشكال الرئيسية للأعطال في محركات السير في تلف الكلال وانزلاق السير.
3. أهمية تطبيق التوحيد القياسي والتسلسل والتعميم في التصميم الميكانيكي:

① يقلل من عبء عمل التصميم;

② يتم إنتاج الأجزاء القياسية بكميات كبيرة من قبل المصانع الاحترافية بكفاءة عالية وتكلفة منخفضة وجودة موثوقة;

③ يجعل الصيانة والإصلاح أكثر ملاءمة;

④ يجب اتباع مبدأ "التحديثات الثلاثة" في التصميم وهو أيضًا سياسة فنية وطنية.

4. يمكن تصنيف الوصلات إلى نوعين: الوصلات القابلة للفصل وغير القابلة للفصل.
5. يمكن تقسيم الوصلات اللولبية إلى وصلات مسامير، ووصلات مسامير مزدوجة الرأس، ووصلات براغي.
6. تتضمن تدابير منع الارتخاء للوصلات الملولبة مانع الارتخاء الاحتكاكي ومانع الارتخاء الميكانيكي ومانع الارتخاء الدائم.
7. تصنف التوصيلات ذات الدبابيس إلى دبابيس تحديد الموقع، ودبابيس التوصيل، ودبابيس الأمان.
8. تنقسم وصلات المفاتيح إلى وصلات مفاتيح مسطحة، ووصلات مفاتيح نصف دائرية، ووصلات مفاتيح دائرية، ووصلات شوكية.
9. تصنف وظائف العمود إلى أعمدة نقل الحركةوالمغازل والأعمدة الدوارة.
10. يتم تجميع أدوات التوصيل في فئتين: أدوات التوصيل الصلبة والمرنة.

11. يمكن تصنيف المحامل إلى نوعين: محامل منزلقة ومحامل متدحرجة.

تنقسم المحامل المنزلقة كذلك إلى محامل شعاعية ومحامل دفع بناءً على الحمل الذي تحمله.

12. تعريف محمل الزيت: تُصنع محامل الزيت من مادة مسحوق المعادن، حيث يتم خلط مساحيق المعادن مثل البرونز أو الحديد أو الألومنيوم مع الجرافيت لتشكيل أغلفة المحامل. يتم تلبيد هذه الأصداف في درجات حرارة عالية لإنتاج أغلفة محامل غير مضغوطة ومسامية ذات بنية خزفية. بعد نقعها بالكامل في زيت التشحيم، تمتلئ المسام بالزيت، ومن هنا جاءت تسميتها بمحمل الزيت.

ميزات محمل الزيت: قوة منخفضة، وعدم مقاومة الصدمات، وبنية بسيطة، وتكلفة منخفضة.

13. المحامل الدوارة:

المزايا:

① مقاومة احتكاك منخفضة، وبدء تشغيل حساس، وكفاءة عالية، وتسخين منخفض، وارتفاع منخفض في درجة الحرارة;

② يساهم البُعد المحوري الصغير في صغر حجم آلية الماكينة بالكامل وبساطتها;

③ خلوص شعاعي صغير، يمكن تعديله بطريقة الشد المسبق، مما يؤدي إلى دقة دوران عالية;

④ تشحيم بسيط، واستهلاك منخفض للزيت، وسهولة الصيانة;

⑤ الأجزاء القياسية، والإنتاج بكميات كبيرة، وفعالة من حيث التكلفة، وسهلة الاستخدام والاستبدال.

العيوب: الحجم الشعاعي الكبير، والقدرة المحدودة على تحمل أحمال الصدمات، والضوضاء العالية عند التشغيل بسرعات عالية، وعمر التشغيل القصير.

14. مكونات محمل الدرفلة: الحلقة الخارجية، والحلقة الداخلية، وعناصر الدرفلة، والقفص.
15. رمز المحمل المتداول: يتكون من رمز مسبق، ورمز أساسي، ورمز لاحق. يتضمن الرمز الأساسي رمز نوع المحمل ورمز سلسلة الحجم ورمز القطر الداخلي.
16. الأشكال الهيكلية للمحامل الدوارة: دعامة ثابتة أحادية الاتجاه مزدوجة المحور، ودعامة ثابتة أحادية الاتجاه ثنائية الاتجاه، ودعامة عائمة مزدوجة المحور.
17. يمكن تقسيم زيوت التشحيم إلى زيت التشحيم والشحوم.
18. يمكن أن يكون إحكام غلق المحامل الدوارة إما بالتلامس أو عدم التلامس.
19. وظائف الينابيع:

a. تقليل الصدمات وامتصاص الاهتزازات;

b. حركة التحكم في الحركة;

c. تخزين الطاقة وإطلاقها;

d. توفير مؤشر القياس;

e. الحفاظ على التلامس المرن.

20. تصنف النوابض إلى أشكال مختلفة، مثل النوابض الحلزونية، والنوابض اللولبية، والنوابض اللوحية، والنوابض القرصية، والنوابض الحلقية.

21. a. طرق لف النوابض: اللف على البارد واللف على الساخن.

b. عملية تصنيع الزنبركات الحلزونية الأسطوانية: تشكيل اللفات، والمعالجة الطرفية أو إنتاج الخطاف، والمعالجة الحرارية.

22. الزوج المتحرك هو وصلة متحركة بين المكونات في الماكينة تسمح بالتلامس والحركة النسبية.
23. إذا كانت الحركة النسبية بين مكوِّنات الزوج الحركي تحدث في المستوى نفسه أو في مستويين متوازيين، فإنه يُعرَف بالزوج الحركي المستوي. وإذا لم يحدث ذلك، فإنه يُعتبَر زوجًا حركيًا مكانيًا.
24. تُقسَّم أزواج الحركة المستوية إلى أزواج حركة مستوية منخفضة وأزواج حركة مستوية مرتفعة بناءً على أشكال التلامس المختلفة.
25. تشمل أزواج الحركة المكانية الشائعة الأزواج الحلزونية والأزواج الكروية.
26. يمكن تقسيم الأزواج المنخفضة إلى أزواج دوارة وأزواج متحركة بناءً على شكل الحركة النسبية بين المكونين.
27. الأزواج المنخفضة والمرتفعة في الحياة اليومية:

① أزواج منخفضة: مفصلات الأبواب والنوافذ، ومراوح السقف، التي لها تلامس سطحي، ويمكنها تحمل أحمال كبيرة، وتتآكل ببطء، ولها عمر خدمة طويل، وضغط منخفض، مما يجعلها أزواجًا منخفضة.

② الأزواج العالية: تشابك التروس، وحلقة الكعب الكروي للمحامل الدوارة، والتلامس بين عجلات القطار والقضبان، والتلامس بين الكامات وقضبان الدفع، كلها تلامس خطي أو نقطي بضغط عالٍ. وهي تسمح بحركة أكثر دقة ومتطلبات تصنيع عالية، مما يجعلها أزواج عالية.

28. ثلاثة أشكال أساسية لآلية رباعية القضبان المفصلية:

① آلية الكرنك الهزاز (مثل آلة الدرس اليدوي الزراعي، الخلاط السائل، الحصان الهزاز، ماكينة الخياطة);

② آلية الساعد المزدوج (مثل آلية ربط عجلات القطار، المظلة);

③ آلية التأرجح المزدوج (مثل آلية تأرجح المروحة الكهربائية، ممسحة السيارات).

29. a. تصنيف آليات الكامات على أساس الشكل: الكامات المتحركة، والكامات القرصية، والكامات الأسطوانية.

b. التصنيف على أساس شكل المتابع: المتابعات المدببة، والمتابعات الأسطوانية، والمتابعات المسطحة السفلية.

c. التصنيف على أساس شكل حركة المتابع: المتابع المتحرك المباشر والمتابع المتذبذب.

39. الآليات الشائعة للحركة المتقطعة: آلية السقاطة وآلية جنيف وآلية الترس غير المكتمل.
40. ميزات محركات الأقراص ذات الحزام:

المزايا:

① يمكنها تقليل الصدمات، وامتصاص الاهتزازات، وتوفير تشغيل سلس، وضوضاء منخفضة;

② هيكل بسيط، وسهولة الصيانة والاستبدال، وتكلفة منخفضة;

③ يمكن تحقيق الإرسال بسهولة بين مسافات مركزية كبيرة;

④ عند التحميل الزائد، سوف ينزلق الحزام الناقل على العجلة لتجنب إتلاف الماكينة.

العيوب:

① لا يمكن ضمان نسبة نقل دقيقة وثابتة في نقل الحركة بالسير;

② كفاءة نقل ميكانيكية منخفضة;

③ يتعرض العمود والعمود لقوى شعاعية كبيرة، وهي غير مواتية لـ تشغيل الماكينة.

41. ① هيكل الحزام على شكل حرف V: مقسم إلى هيكل قلب السلك وهيكل قلب السلك، مع طبقة مطاطية علوية (1)، وطبقة شد (2)، وطبقة مطاطية سفلية (3)، وطبقة تكسية (4);

② الطبقة المحايدة: تقع بين الطبقتين المطاطيتين العلوية والسفلية، ولا يتغير طولها وعرضها بسبب شد الحزام على شكل V على البكرة;

③ عرض الملعب: عرض الطبقة المحايدة من الحزام على شكل V;

④ توجد ثلاثة أنواع من البكرات ذات الحزام على شكل حرف V بناءً على حجم قطرها القياسي: النوع الصلب، ونوع اللوحة القابلة للكلام، ونوع اللوحة القابلة للكلام.

42. الأنواع الرئيسية لناقل الحركة بالحزام: ناقل الحركة المسطح، وناقل الحركة بالحزام على شكل V، وناقل الحركة بالحزام الدائري، و حزام متزامن الإرسال.
43. خصائص محركات السلاسل:

المزايا:

① يمكن أن يضمن الإرسال المتشابك متوسط نسبة إرسال ثابت;

② لا يلزم إجراء أي شد أولي وهناك حد أدنى من العمود قوة الانحناء;

③ قوة أكبر مقارنةً بمحركات السيور، مما يسمح بنقل أحمال أكبر;

④ قدرة قوية على التكيف، يمكن استخدامها في ظروف العمل الصعبة.

العيوب:

① لا يمكن ضمان نسب نقل فورية ثابتة مثل التروس;

② ضوضاء واهتزازات عالية;

③ متطلبات تصنيع وتركيب أعلى مقارنة بمحركات السير;

④ اتجاه عمود السن المسنن مقيد.

44. خصائص ناقل الحركة التروس:

المزايا:

① دقة نقل عالية;

② مجموعة واسعة من التطبيقات;

③ يمكن تحقيق الإرسال بين أي عمودين في الفضاء;

④ تشغيل موثوق وعمر خدمة طويل;

⑤ كفاءة نقل عالية.

العيوب:

① متطلبات تصنيع وتركيب عالية، وتكلفة عالية;

② المتطلبات الصارمة لظروف مرآة الحلقة، يجب وضعها بشكل عام في غطاء لمنع الغبار والقشور، ويجب الانتباه إلى التزييت;

③ غير مناسب للإرسال لمسافات طويلة;

④ تخميد الاهتزازات ومقاومة الصدمات ليست جيدة مثل ناقل الحركة بالسير.

45. في ناقل الحركة الميكانيكي، عادةً ما يتم اعتماد المظهر الجانبي غير الملتوي للتروس لضمان سلاسة النقل، و ترس مطوي ناقل الحركة له نسبة نقل ثابتة.
46. تُسمَّى الزاوية المحصورة بين اتجاه القوة واتجاه حركة نقطة تأثير القوة على جسم ما زاوية الضغط.
47. يجب أن يتساوى زوج من التروس اللولبية في المعامل وزاوية الضغط قبل حدوث التشبيك والنقل.
48. الأشكال الرئيسية لتلف التروس: الكسر من جذر السن، والتنقر الناجم عن التعب على سطح السن، وتآكل سطح السن، وترابط سطح السن.
49. أنواع قطارات التروس: قطار التروس ذو المحور الثابت وقطار التروس الحلقي.
50. وظائف قطارات التروس:

① الحصول على نسب نقل كبيرة;

② تحقيق سرعة متغيرة ونقل عكسي;

③ تحقيق الإرسال متعدد القنوات;

④ تحقيق نقل التروس عبر مسافات كبيرة;

⑤ تركيب الحركة وتفكيكها.

51. A نظام الإرسال مكونة من سلسلة من آليات التروس المتشابكة تسمى بقطار التروس.
52. يتكون ناقل الحركة اللولبي من برغي، وصامولة، وقضيب آلة.
53. تتكون محركات السلاسل بشكل أساسي من ضرس محرك، وسلسلة، وضرس محرك، وإطار، وأجزاء أخرى.
54. الأشكال الشائعة لتزييت ناقل الحركة المغلق: التزييت بالغمر بالزيت والتزييت بالحقن بالزيت.
55. الأنواع الشائعة من هياكل التروس: عمود التروس، والعتاد الصلب، واللوحة المتحدثة، والعتاد المتحدث.
56. تنقسم المكونات في الآلية إلى ثلاثة أنواع: الإطار، والمحرك الرئيسي، والتابع.
57. تنقسم القوابض إلى قوابض فكية، وقوابض احتكاك، وقوابض احتكاك، وقوابض تجاوز.
58. مزايا آليات الكامات: يمكنها تحقيق أي قانون حركة بدقة ولها هيكل بسيط ومضغوط.
59. الأشكال الأساسية للمحامل المنزلقة:

① محامل منزلقة متكاملة;

② محامل انزلاقية جزئية;

③ محامل منزلقة ذاتية المحاذاة;

④ محامل انزلاقية دافعة.

60. تتكون المخفضات من صندوق، ومحمل، وعمود، وأجزاء عمود، وملحقاتها.