1. Métodos convencionales de diseño de piezas mecánicas
1. Diseño teórico
El diseño teórico es un diseño basado en la teoría del diseño y datos experimentales. Se puede dividir en dos categorías: cálculo de diseño y cálculo de verificación. El cálculo del diseño se basa en las condiciones de trabajo de la pieza, seleccionando criterios de cálculo y calculando las principales dimensiones y parámetros geométricos de la pieza de acuerdo con sus requisitos especificados. El cálculo de verificación consiste en determinar primero las dimensiones y parámetros principales de las piezas de acuerdo con otros métodos y luego verificar si las piezas son seguras de acuerdo con los requisitos estipulados en los criterios de cálculo. Dado que las dimensiones relevantes de las piezas se conocen durante el cálculo de calibración, se pueden tener en cuenta los factores estructurales y dimensionales que afectan la resistencia y los resultados del cálculo son más precisos.
2. Diseño empírico
El diseño empírico es un diseño basado en fórmulas empíricas existentes o en la propia experiencia laboral del diseñador, o con la ayuda de métodos de analogía. Esto es aplicable principalmente a piezas cuyos requisitos de uso no han cambiado mucho y cuya forma estructural ha sido típica, como elementos estructurales de cajas, marcos, piezas de transmisión, etc.
3. Diseño experimental de modelos
Este tipo de diseño consiste en crear modelos de tamaño pequeño en proporción a los resultados del diseño preliminar para algunas piezas importantes con tamaños enormes y estructuras experimentales. Se utilizan métodos para probar todos los aspectos de sus características y luego el diseño original se modifica gradualmente en función de los resultados experimentales para lograr un diseño perfecto. El diseño experimental de modelos es un método de diseño que se utiliza para acumular nueva experiencia, desarrollar nuevas teorías y obtener buenos resultados cuando la teoría del diseño aún no está madura y la experiencia existente no es suficiente para resolver el problema de diseño. Sin embargo, este método de diseño requiere mucho tiempo y es caro, y generalmente sólo se utiliza en diseños particularmente importantes.
2. Pasos generales para el diseño de piezas mecánicas
1) Seleccionar el tipo y estructura de la pieza. Esto debe hacerse en función de los requisitos de uso de las piezas y de la familiaridad con los tipos, características y ámbito de aplicación de las distintas piezas.
2) Analizar y calcular cargas. Analizar y calcular cargas para determinar la carga que actúa sobre la pieza en función de las condiciones de trabajo de la máquina.
3) Elegir materiales adecuados. Se deben seleccionar los materiales apropiados en función de los requisitos de uso, los requisitos del proceso y los requisitos económicos de las piezas.
4) Determinar las principales dimensiones y parámetros de la pieza. A partir del análisis de fallos de la pieza y de los criterios de cálculo determinados, se pueden determinar las principales dimensiones y parámetros de la pieza.
5) Diseño estructural de piezas. La forma razonable y las dimensiones estructurales de las piezas deben determinarse en función de los requisitos funcionales, los requisitos del proceso y los requisitos de estandarización.
6) Comprobar cálculo. Este cálculo de verificación solo se realiza en piezas importantes y cuando es necesario para determinar la seguridad de las piezas durante la operación.
7) Dibujar planos de trabajo de piezas.
8) Escribir instrucciones de cálculo de diseño.