60 principes de base de la conception mécanique à connaître absolument : Un guide complet

1. La machine est composée de quatre parties : le moteur, la transmission, l'exécution et la commande.
2. Les principales formes de défaillance des transmissions par courroie sont les dommages dus à la fatigue et le glissement de la courroie.
3. L'importance de la mise en œuvre de la normalisation, de la sérialisation et de la généralisation dans la conception mécanique :

① Réduit la charge de travail liée à la conception ;

② Les pièces standard sont produites en grandes quantités par des usines professionnelles, avec une grande efficacité, un faible coût et une qualité fiable ;

③ Facilite l'entretien et les réparations ;

④ Le principe des "trois modernisations" devrait être suivi dans la conception et constitue également une politique technique nationale.

4. Les connexions peuvent être classées en deux types : détachables et non détachables.
5. Les raccords à vis peuvent être divisés en raccords à boulons, raccords à goujons à double tête et raccords à vis.
6. Les mesures anti-desserrage pour les raccords filetés comprennent l'anti-desserrage par friction, l'anti-desserrage mécanique et l'anti-desserrage permanent.
7. Les connexions par goupilles sont classées en goupilles de positionnement, goupilles de connexion et goupilles de sécurité.
8. Les raccords de clavette sont divisés en raccords de clavette plats, raccords de clavette semi-circulaires et raccords cannelés.
9. Les fonctions de l'arbre sont classées en arbres de transmissionles broches et les arbres rotatifs.
10. Les accouplements sont classés en deux catégories : les accouplements rigides et les accouplements flexibles.

11. Les roulements peuvent être classés en deux catégories : les roulements à billes et les roulements à rouleaux.

Les paliers lisses sont divisés en paliers radiaux et paliers de butée en fonction de la charge qu'ils supportent.

12. Définition du palier à huile : Les paliers à huile sont fabriqués à partir de matériaux issus de la métallurgie des poudres, où des poudres métalliques telles que le bronze, le fer ou l'aluminium sont mélangées à du graphite pour former des coussinets. Ces coussinets sont frittés à haute température pour produire des coussinets non compacts et poreux avec une structure en céramique. Après avoir été complètement imbibés d'huile de lubrification, les pores sont remplis d'huile, d'où le nom de "palier à huile".

Caractéristiques du palier à huile : faible résistance, pas de résistance aux chocs, structure simple et faible coût.

13. Roulements :

Avantages :

① Faible résistance au frottement, démarrage sensible, rendement élevé, faible échauffement et faible élévation de température ;

② La faible dimension axiale contribue à la compacité et à la simplicité de l'ensemble du mécanisme de la machine ;

③ Faible jeu radial, pouvant être ajusté par la méthode de pré-serrage, conduisant à une grande précision de rotation ;

④ Lubrification simple, faible consommation d'huile et entretien facile ;

⑤ Pièces standard, production de masse, rentabilité, facilité d'utilisation et de remplacement.

Inconvénients : dimensions radiales importantes, capacité limitée à supporter des charges d'impact, bruit élevé en cas de fonctionnement à grande vitesse et durée de vie courte.

14. Les composants d'un roulement : bague extérieure, bague intérieure, éléments roulants et cage.
15. Code des roulements : il se compose d'un pré-code, d'un code de base et d'un post-code. Le code de base comprend le code du type de roulement, le code de la série de dimensions et le code du diamètre intérieur.
16. Formes structurelles des roulements : support fixe unidirectionnel à double pivot, support fixe bidirectionnel à simple pivot, support flottant à double pivot.
17. Les lubrifiants peuvent être divisés en huile lubrifiante et de la graisse.
18. L'étanchéité des roulements peut être réalisée par contact ou sans contact.
19. Fonctions des ressorts :

a. Réduire l'impact et absorber les vibrations ;

b. Contrôler le mouvement ;

c. Stocker et libérer de l'énergie ;

d. Fournir une indication de la mesure ;

e. Maintenir un contact élastique.

20. Les ressorts sont classés en différentes formes, telles que les ressorts en spirale, les ressorts à plaques, les ressorts à disques et les ressorts annulaires.

21. a. Méthodes d'enroulement des ressorts : enroulement à froid et enroulement à chaud.

b. Processus de fabrication des ressorts cylindriques en spirale : formation de l'enroulement, traitement des extrémités ou production de crochets, et traitement thermique.

22. Une paire mobile est une connexion mobile entre les composants d'une machine qui permet à la fois le contact et le mouvement relatif.
23. Si le mouvement relatif entre les composantes d'une paire cinématique se produit dans le même plan ou dans des plans parallèles, on parle de paire cinématique plane. Dans le cas contraire, il s'agit d'une paire cinématique spatiale.
24. Les paires de mouvements planaires sont divisées en paires planaires basses et paires planaires hautes en fonction de leurs différentes formes de contact.
25. Les paires de mouvements spatiaux les plus courantes sont les paires de spirales et les paires de sphères.
26. Les paires basses peuvent être divisées en paires tournantes et paires mobiles en fonction de la forme du mouvement relatif entre les deux composants.
27. Les paires basses et hautes dans la vie de tous les jours :

① Paires faibles : charnières de portes et de fenêtres, ventilateurs de plafond, qui ont un contact de surface, peuvent supporter des charges importantes, s'usent lentement, ont une longue durée de vie, et une faible pression, ce qui en fait des paires faibles.

② Paires élevées : l'engrènement des engrenages, la bague du talon des roulements, le contact entre les roues des trains et les rails, et le contact entre les cames et les tiges de poussée sont tous des contacts linéaires ou ponctuels avec une pression élevée. Ils permettent des mouvements plus précis et répondent à des exigences de fabrication élevées, ce qui en fait des paires élevées.

28. Trois formes de base d'un mécanisme à quatre barres articulées :

① Mécanisme à manivelle (par exemple, batteuse agricole manuelle, mélangeur de liquide, cheval à bascule, machine à coudre) ;

② Mécanisme à double manivelle (par exemple, mécanisme de liaison des roues de train, parapluie) ;

③ Mécanisme à double bascule (par exemple, mécanisme d'oscillation d'un ventilateur électrique, essuie-glace automobile).

29. a. Classification des mécanismes à cames en fonction de leur forme : cames mobiles, cames à disque et cames cylindriques.

b. Classification basée sur la forme du suiveur : suiveurs pointus, suiveurs à rouleaux et suiveurs à fond plat.

c. Classification basée sur la forme de mouvement du suiveur : suiveurs à mouvement direct et suiveurs oscillants.

39. Mécanismes courants de mouvement intermittent : mécanisme à cliquet, mécanisme de Genève et mécanisme à engrenage incomplet.
40. Caractéristiques transmissions par courroie:

Avantages :

① Ils peuvent réduire les chocs, absorber les vibrations, fonctionner en douceur et être peu bruyants ;

② Structure simple, entretien et remplacement faciles, faible coût ;

③ Peut facilement assurer la transmission entre de grandes distances centrales ;

④ En cas de surcharge, la bande transporteuse glisse sur la roue pour éviter d'endommager la machine.

Inconvénients :

① La transmission par courroie ne permet pas de garantir un rapport de transmission précis et constant ;

② Faible efficacité de la transmission mécanique ;

③ L'arbre et la tige sont soumis à des forces radiales importantes, ce qui est défavorable à la sécurité. fonctionnement de la machine.

41. ① Structure de la courroie trapézoïdale : divisée en structure de noyau de cordon et structure de noyau de cordon, avec une couche de caoutchouc supérieure (1), une couche de traction (2), une couche de caoutchouc inférieure (3) et une couche de revêtement (4) ;

② Couche neutre : située entre les couches de caoutchouc supérieure et inférieure, sa longueur et sa largeur ne changent pas en raison de la tension de la courroie trapézoïdale sur la poulie ;

③ Largeur du pas : la largeur de la couche neutre de la courroie trapézoïdale ;

④ Il existe trois types de poulies à courroie trapézoïdale en fonction de la taille de leur diamètre de référence : le type solide, le type à plateau à rayons et le type à rayons.

42. Principaux types de transmissions par courroie : transmission par courroie plate, transmission par courroie trapézoïdale, transmission par courroie ronde et transmission par courroie trapézoïdale. courroie synchrone transmission.
43. Caractéristiques des transmissions par chaîne :

Avantages :

① La transmission par maillage peut assurer un rapport de transmission moyen constant ;

② Aucune tension initiale n'est nécessaire et l'arbre est très peu sollicité. force de flexion;

③ Résistance accrue par rapport aux transmissions par courroie, permettant la transmission de charges plus importantes ;

④ Forte capacité d'adaptation, peut être utilisé dans des conditions de travail difficiles.

Inconvénients :

① Ne peut pas garantir des rapports de transmission instantanés et constants comme les engrenages ;

② Bruit et vibrations élevés ;

③ Exigences de fabrication et d'installation plus élevées que pour les transmissions par courroie ;

④ La direction de l'arbre du pignon est limitée.

44. Caractéristiques des transmissions par engrenages :

Avantages :

① Haute précision de transmission ;

② Large éventail d'applications ;

③ Peut assurer la transmission entre deux arbres quelconques dans l'espace ;

④ Fonctionnement fiable et longue durée de vie ;

⑤ Haute efficacité de transmission.

Inconvénients :

① Exigences élevées en matière de fabrication et d'installation, et coût élevé ;

② Exigences strictes pour les conditions du miroir annulaire, il faut généralement le placer dans un couvercle pour éviter la poussière et la calamine, et veiller à la lubrification ;

③ Ne convient pas aux transmissions sur de longues distances ;

④ L'amortissement des vibrations et la résistance aux chocs ne sont pas aussi bons que pour les transmissions par courroie.

45. Dans les transmissions mécaniques, le profil en développante est généralement adopté pour les engrenages afin d'assurer une transmission sans à-coups. denture en développante a un rapport de transmission constant.
46. L'angle entre la direction de la force et la direction du mouvement du point d'action de la force sur un objet est appelé angle de pression.
47. Une paire d'engrenages en développante doit avoir le même module et le même angle de pression pour que l'engrènement et la transmission puissent avoir lieu.
48. Principales formes d'endommagement des engrenages : fracture du pied de la dent, piqûres de fatigue à la surface de la dent, usure de la surface de la dent et collage de la surface de la dent.
49. Types de trains d'engrenages : trains d'engrenages à essieu fixe et trains d'engrenages épicycloïdaux.
50. Fonctions des trains d'engrenages :

① Obtenir des rapports de transmission élevés ;

② Obtenir une vitesse variable et une transmission en marche arrière ;

③ Réaliser une transmission multicanal ;

④ Réaliser une transmission par engrenage sur de grandes distances ;

⑤ Synthétiser et décomposer le mouvement.

51. A système de transmission composé d'une série de mécanismes d'engrenage en prise est appelé train d'engrenages.
52. La transmission par vis se compose d'une vis, d'un écrou et d'une tige de machine.
53. Les transmissions par chaîne se composent principalement d'un pignon d'entraînement, d'une chaîne, d'un pignon entraîné, d'un cadre et d'autres pièces.
54. Formes courantes de lubrification pour les transmissions à engrenages fermés : lubrification par immersion d'huile et lubrification par injection d'huile.
55. Types courants de structures d'engrenage : arbre d'engrenage, engrenage solide, plaque à rayons et engrenage à rayons.
56. Les composants d'un mécanisme sont divisés en trois types : le cadre, le moteur principal et le suiveur.
57. Les embrayages sont divisés en embrayages à mâchoires, embrayages à friction et embrayages à roue libre.
58. Avantages des mécanismes à cames : ils peuvent réaliser avec précision n'importe quelle loi de mouvement et ont une structure simple et compacte.
59. Formes de base des paliers lisses :

① Paliers lisses intégrés ;

② Paliers lisses partiels ;

③ Paliers lisses à alignement automatique ;

④ Paliers lisses à butée.

60. Les réducteurs sont constitués d'une boîte, d'un roulement, d'un arbre, de pièces d'arbre et d'accessoires.