Материал: Детали машин и основы конструирования. Учебное пособие. Нилов В.А., Рукин Ю.Б

Чертежи деталей и сборочных единиц обязательно имеют технические требования на изготовление. Чертежи сборочных единиц дополнительно снабжаются технической характеристикой и подетальной спецификацией (отдельный текстовый документ).

Задача курса «Детали машин и основы конструирования» заключается в том, чтобы исходя из заданных условий работы детали или сборочной единицы, изложить научнообоснованные методы и правила их проектирования и конструирования. При этом принятый метод должен обеспечить выбор наиболее рациональных форм, размеров, материала, степени точности и качества изделия.

1.2.Основные сведения о проектировании

иконструировании

Разработка новых изделий осуществляется инженернотехническим персоналом путем проектирования и конструирования. Если производство изделий есть их изготовление по имеющемуся описанию, то проектирование – это процесс получения такого описания. Проектирование предшествует кон-

струированию и представляет собой поиск научнообоснованных, технически осуществимых и экономически целесообразных инженерных решений. Проектирование это вы-

бор некоторого способа действий, в частном случае – это соз-

дание системы, способной решить поставленную задачу.

Конструированием создается конкретная, однозначная конструкция изделия. Конструкция – это устройство, взаимное расположение частей и элементов машины, прибора, определяющееся его назначением. В процессе конструирования создаются изображения и виды изделия, выбирается материал, устанавливаются требования к шероховатости поверхностей, создается техническая документация. Конструирование опирается на результаты проектирования и уточняет все инженерные решения, принятые при проектировании (т.е. при расчете основных параметров изделия, расчеты на прочность, оптимизации и т.д.).

5

6

Рис. 1.1 Классификация деталей машин

Проектирование и конструирование, дополняя друг друга, служат одной цели: разработке нового изделия, которое не существует или существует в другой форме. Это виды творче-

ской, умственной деятельности, когда в уме разработчика создается конкретный мыслительный образ, реализуемый затем в конкретной материальной форме на производстве в изделии.

По ГОСТ 2.101-68 изделием называется любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии.

Конструировать [construere] – значит создавать конст-

рукцию механизма, машин, сооружения с выполнением их проектов и расчетов.

Конструктор – лицо, занимающееся созданием конструкций различных устройств и их частей. Он специалист, знающий не только порядок, способы и методы этого создания, но и способы и методы изготовления его составных частей. По ГОСТ 2.101-68 изделием называется любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии

Профессия инженера-конструктора является наивысшей квалификацией создателя новой техники. В основе его труда лежит техническое творчество, которое нередко становится увлечением и жизненной необходимостью многих людей. В институте у нас работают три заслуженных изобретателя России проф. Смоленцев В.П., проф. Подвальный С.Л. и проф. Хван Д.В.

1.3. Стадии разработки конструкторской документации

Стадии разработки конструкторской документации и этапы работ установлены ГОСТ 2.103-68.

I стадия – разработка технического задания (ТЗ) документа, содержащего назначение, основные параметры, экономические показатели и специальные требования к изделию.

II стадия – разработка технического предложения – совокупности конструкторских документов, обосновывающих тех-

7

ническую и технико-экономическую целесообразность разработки изделия.

III стадия – разработка эскизного проекта – совокупности конструкторских документов, содержащих принципиальные конструкторские решения и разработки общих видов узлов.

IV стадия – разработка технического проекта – совокупности конструкторских документов, содержащих окончательное решение всех узлов изделия с проработкой вопросов надежности, экологии, технической безопасности и т.д.

V стадия – разработка рабочей документации – совокупности документов, включающих все узловые и детальные чертежи, оформленные так, что по ним можно изготавливать изделия и конструировать их производство и эксплуатацию.

ЛЕКЦИЯ 2.

ТРЕБОВАНИЯ К ДЕТАЛЯМ МАШИН

Учебные вопросы 1. Виды нагрузок, действующих на детали машин Циклы напряжений и их параметры

Диаграммы усталости. Процесс усталостного разрушения Развитие усталостных повреждений Учет переменного характера режима нагружения

Методы определения допускаемых напряжений

2.1. Виды нагрузок, действующих на детали машин

В процессе эксплуатации каждая машина испытывает различные виды нагрузок. Познакомимся с некоторыми из них.

Рабочей нагрузкой называют силу или момент воспринимаемые детально или узлом в процессе эксплуатации изделия.

Рабочая нагрузка может быть постоянной или переменной в зависимости от характера ее изменения во времени. К постоянным можно отнести, например, нагрузку от собственного веса.

8

При эксплуатации детали машин, как правило испытывают переменные нагрузки, характер которых зависит от систематических или случайных факторов, вызывающих эти нагрузки.

В зависимости от способа воздействия на деталь нагрузки могут быть статическими и динамическими.

Статические нагрузки обычно бывают постоянными без возникновения колебаний системы. Динамические нагрузки вызывают удар или колебания системы. В связи с переменным характером рабочих нагрузок вводят понятия о номинальной,

эквивалентной и расчетной нагрузках.

Максимальная или длительно действующая нагрузка в установившемся режиме называется номинальной.

Номинальные мощность, момент, частота вращения, скорость и т.д.

Эквивалентной называется такая постоянная нагрузка, которой можно заменить фактические действующую переменную рабочую нагрузку, считая ее равноценной в отношении соответствующих критериев надежности, (например, долговечность, прочность…).

Для зубчатой передачи Qэкв Qном Kдолг ,

где Кдолг – коэффициент долговечности, зависящий от графика изменения рабочей нагрузки и от того, какая из них принята в качестве номинальной.

Расчетной называется условная постоянная нагрузка, определяемая (рабочей нагрузкой) с учетом ее характера воздействия на объект. Она служит для определения размеров деталей машин. Учитывает местные условия.

Qрасч Qэкв Kк Кд Ку

9