В чем состоит различие между деталями общего и специального назначения кратко

Обновлено: 06.07.2024

5. Основные критерии работоспособности деталей машин.

1. Основные понятия и определения

Детали машин – раздел по теории расчета и конструиро­ванию деталей и узлов машин общемашиностроительного применения. Дета­ли общего назначения применяют в машиностроении в очень больших количествах, поэтому любое усовершенствование расчета и конструкций этих деталей, позволяющее уменьшить затраты материала, снизить стои­мость производства, повысить долговечность, приносит большой экономиче­ский эффект.

Под деталью понимают элемент конструкции (изделие), изготовлен­ный из однородною материала (одной марки) без применения сборочных опе­раций.

Совокупность деталей, соединенных посредством сборочных операций и предназначенных для совместной работы или выполняющих определенные функции, называют сборочной единицей или узлом.

Механизмом называют систему твердых тел, предназначенную для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел (редуктор, коробка передач и др.).

Машиной называют механизм или устройство, выполняющие механи­ческие движения и служащие для преобразования энергии, материалов или информации с целью облегчения или замены физического или умственного груда человека и повышения ею производительности.

Структурно любая машина состоит из шести блоков, приведенных на рис. 1.1.

Рис. 1.1 Схема машины

2. Классификация деталей машин

Все детали машин можно разделить на две большие группы: общего назначения и специального назначения.

Классифицировать детали машин можно по различным признакам. С точки зрения конструктора наиболее пригодной является классификация деталей по эксплуатационному признаку - по их назначению и характеру выполняемых функций.

По функциональному признаку детали машин общего назначения под­разделяются на следующие группы:

1. Детали соединения.

1.1. Разъемные соединения: резьбовые, клиновые, штифтовые, шпо­ночные, шлицевые (зубчатые), профильные, клемовые.

1.2. Неразъемные соединения: свариваемые, клепаные, паяные, склеиваемые.

1.3. Промежуточные соединения: цилиндрические с натягом, соеди­нения стяжными кольцами и планками.

2. Детали передач.

2.1. Управляющие передачи: двигательные передачи, передачи ис­полнительным механизмом.

2.2. По физическому эффекту.

2.2.4.1. Зацеплением: зубчатые, винт - гайка, червячные, ценные, волновые.

2.2.4.2. Трением: фрикционные, ременные.

3. Детали, обслуживающие вращательное движение.

3.2. Подшипники: качения, скольжения.

4. Шарнирно-рычажные механизмы: направляющие кулисы и ползуны, кривошипно-ползунный механизм, кривошипы, шатуны, коромысла, кулач­ки, эксцентрики, ролики.

5. Упругие элементы: пружины, рессоры.

6. Уравновешивающие равномерность движения: маховики, маятники, бабы, шаботы, грузы.

7. Детали, обеспечивающие смазывание и защиту от загрязнения: ман­жеты, уплотнения и т. д.

8. Детали и механизмы управления: рукоятки, тяги.

3. Основные требования к деталям машин

Вновь разрабатываемая машина (механизм) должна иметь более высо­кие технико-экономические показатели по сравнению с существующим (ба­зовым) образцом: более высокую скорость и производительность при меньших затратах на производство и эксплуатацию, меньшую массу, метал­лоемкость и энергоемкость.

Машина (деталь) должна быть работоспособной. Работоспособностью называют состояние деталей, при котором они способны выполнять заданные функции с параметрами, установленными нормативно-технической докумен­тацией, и сохранением прочности, жесткости, неизменяемости формы и размеров, износостойкости, виброустойчивости и теплостойкости.

Машина (деталь) должна обеспечивать заданную надежность. Под на­дежностью понимают свойство изделия выполнять заданные функции, со­храняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение определенного промежутка времени или требуемой наработки.

Деталь должна быть технологичной, т. е. изготовленной из недефицит­ных материалов, и требовать минимальных затрат средств, времени и труда в производстве, эксплуатации и ремонте.

Машина (деталь) должна отвечать требованиям безопасности для пер­сонала, находящихся рядом людей, машин, зданий и сооружений.

Кроме того, необходимо учитывать требования экономичности, эколо­гической безопасности и эстетичности.

4. Модели нагружения деталей машин

Для расчета и проектирования деталей и узлов машин необходимо знать нагрузки, которые могут воздействовать на деталь в процессе ее экс­плуатации. При проектировании обычно оперируют расчетными схемами де­талей, а все нагрузки, воздействующие на детали, рассматривают как режимы нагружений. Для более точного учета нагрузок в расчетах деталей машин ис­пользуют общепринятые типичные модели нагружения.

По характеру нагружения внешние силы разделяются на поверхност­ные и объемные. Поверхностные силы действуют на поверхность деталей и являются результатом взаимодействия деталей, объемные силы — силы тяже­сти и инерции — приложены к каждой частице детали.

Силы вызывают в деталях деформации и напряжения. По характеру изменения во времени напряжения подразделяют на статические и цикличе­ские. Статическими называют нагрузки (напряжения), медленно изменяю­щиеся во времени. Циклические нагрузки характеризуются параметром цикла и непрерывно изменяются с течением времени. Параметрами цикла нагружения являются амплитуда напряжений, среднее, максимальное и минимальное напряжение.

Механизмом называют систему тел, предназначенную для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел. Машиной называют механизм или сочетание механизмов, которые служат для облегчения или замены физического или умственного труда человека, повышения его производительности.

Все машины состоят из деталей, которые объединены в узлы. Деталь – изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. Узел машины – представляет собой законченную сборочную единицу, состоящую из ряда деталей, имеющих общее функциональное назначение (подшипник качения, муфта, редуктор и т. п.). В машиностроении различают детали и сборочные единицы общего и специального назначения: 1) Деталями и узлами общего назначения называют такие, которые встречаются почти во всех машинах (болты, валы, зубчатые колеса, подшипники, муфты…). 2) К деталям и узлам специального назначения относятся такие, которые встречаются только в одном или нескольких типах машин (шпиндели станков, поршни, коленчатые валы, лопатки турбин…).

Виды соединений.

соединительные детали и соединения (сварные, резьбовые, шпоночные и др.)

3. Щитовые электроизмерительные приборы (эп). Подключение электроизмерительных приборов. Погрешность результата измерения.

ЩИТОВЫЕ ПРИБОРЫ: АМПЕРМЕТРЫ, ВОЛЬТМЕТРЫ, ФАЗОМЕТРЫ, ВАТТМЕТРЫ


АМПЕРМЕТР – постоянного тока включается в цепь последовательно.

– переменного тока включается через измерительный трансформатор.

Поэтому ВОЛЬТЬМЕТР подключается к точкам, между которыми надо измерить напряжение. Надо измерить напряжение на участке схемы, поэтому и получается параллельно. АМПЕРМЕТР же измеряет ток, проходящий через себя. Поэтому его надо поставить, так сказать, на пути проходящего тока. Поэтому получается последовательно.

ВАТТМЕТР - электрический прибор для измерения активной мощности (в ваттах) в цепях постоянного или переменного тока. Включается последовательно.


ФАЗОМЕТР — электроизмерительный прибор, предназначенный для измерения углов сдвига фаз между двумя изменяющимися периодически электрическими колебаниями.

КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ (cos φ).


Различие в присоединении электродвигателя по указанным схемам состоит в соединении концов обмоток.

Любая машина состоит из отдельных, не поддающихся разборке частей — деталей. Каждая из деталей изготовлена из одного куска материала или нескольких кусков различных или одинаковых материалов. Узлом называют комплекс совместно работающих деталей, представляющий собой законченную сборочную единицу (поршень двигателя, подшипник и т. д.).

В машиностроении различают детали и узлы общего и специального назначения. Деталями и узлами специального назначения называют такие, которые встречаются только в одном или в нескольких типах машин. В противоположность им все детали и узлы общего назначения встречаются в большинстве машин. В их состав входят: соединительные детали; детали, передающие вращательное движение, детали и узлы, обслуживающие различные передачи. Рассмотрим терминологию, относящуюся к некоторым основным деталям. Валом называется деталь, предназначенная для поддержания установленных на ней других деталей и для передачи вращающего (крутящего) момента. В отличие от вала ось предназначена только для поддержания установленных на ней деталей. Оси могут быть неподвижными или вращаться вместе с насаженными на них деталями. По форме валы бывают прямые, коленчатые и гибкие. Коленчатые и гибкие валы относятся к специальным деталям. Оси, как правило, изготовляют прямыми. По конструкции оси и валы отличаются друг от друга, но те и другие могут быть как сплошными, так и полыми.

Участки вала или оси, лежащие в опорах, называют цапфами; они подразделяются на шейки и пяты.

Шейкой называется цапфа, передающая радиальную нагрузку. Опорами для шеек служат подшипники. Шейки по форме могут быть цилиндрические, конические и сферические. Наиболее часто применяют цилиндрические цапфы. Пятой называется цапфа, передающая осевую нагрузку. Опорами для пят служат подпятники.

Посадочные поверхности валов и осей под ступицы насаживаемых деталей выполняют цилиндрическими или коническими. Переходные участки между двумя ступенями валов и осей делают с канавкой, с галтелью постоянного радиуса и с галтелью переменного радиуса.

Подшипники, являясь опорами валов и вращающихся осей, воспринимают нагрузки, приложенные к валам или осям, и передают их корпусу машины. В зависимости от конструкции подшипники делятся на подшипники скольжения и подшипники качения. В зависимости от направления воспринимаемой нагрузки подшипники бывают: радиальные, т. е. воспринимающие радиальные нагрузки, направленные перпендикулярно к оси цапфы; упорные — воспринимающие осевые нагрузки; радиально-упорные — воспринимающие те и другие нагрузки. Подпятник по характеру воспринимаемой им нагрузки является упорным подшипником. Основной деталью подшипника скольжения является вкладыш, который устанавливают в корпусе подшипника либо непосредственно в станине или раме машины. Подшипники скольжения бывают разъемными и неразъемными.

Подшипник качения представляет собой готовый узел, основным элементом которого являются тела качения — шарики или ролики, установленные между двумя кольцами и удерживаемые на определенном расстоянии друг от друга обоймой, называемой сепаратором. В процессе работы тела качения катятся по беговым дорожкам колец, одно из которых в большинстве случаев неподвижно. Ролики подшипников качения могут быть цилиндрическими, коническими, бочкообразными, игольчатыми и винтовыми. По характеру воспринимаемой нагрузки подшипники качения бывают радиальными, радиально-упорными и упорными.

Для обеспечения кинематической и силовой связи валы узлов соединяют муфтами. Муфтой называется устройство для соединения концов валов или для соединения валов с установленными на них деталями. Муфты передают вращающий момент без изменения его величины и направления. В ряде случаев муфты поглощают вибрации и толчки, предохраняют машину от аварий при перегрузках. Муфты используют также для включения и выключения рабочего механизма машины без остановки двигателя. Существует большое количество конструкций муфт.

Глухие муфты соединяют соосные валы в одну жесткую систему. Из различных видов глухих муфт наибольшее распространение получили втулочная и фланцевая. Втулочная муфта представляет собой втулку, закрепленную на соединяемых валах при помощи шпонок или шлицев. Фланцевая муфта состоит из двух полумуфт с фланцами. Каждая из полумуфт установлена на своем валу, соединяются они при помощи болтов.

Сцепные муфты предназначены для быстрого соединения и разъединения валов при работающем двигателе. По принципу работы они делятся на кулачковые и фрикционные. Кулачковые муфты состоят из двух полумуфт с кулачками на торцевых поверхностях. При включении кулачки одной полумуфты входят во впадины другой, создавая жесткое соединение. Для переключения муфты одна полумуфта передвигается вдоль вала на двух направляющих шпонках или шлицах. Фрикционные муфты предназначены для плавного сцепления валов под нагрузкой на ходу при любых скоростях. Передача крутящего момента осуществляется силами трения между трущимися поверхностями деталей (дисков) муфты.

Подвижность муфты применяют в тех случаях, когда необходимо компенсировать несоосность соединяемых валов. Это достигается большими зазорами в сопряжениях деталей муфты, скольжением одной детали относительно другой или упругостью деталей муфты. Муфты, в которых используют первые два способа компенсации несоосности валов, называют жесткими компенсирующими, в отличие от муфт, использующих третий способ компенсации и называемых упругими.

Жесткие компенсирующие муфты бывают зубчатыми, крестовыми и шарнирными, а упругие муфты — втулочно-пальцевыми, резинометаллическими и пружинными.

Резьбовые соединения наиболее распространены в машиностроении. Их осуществляют с помощью болтов, винтов, шпилек, гаек и других деталей, имеющих резьбу. Резьба является основным элементом резьбового соединения; ее получают путем создания канавок по винтовой линии на поверхностях крепежных деталей.

Каждая резьба (рис. 86) имеет следующие основные элементы: шаг, угол профиля, глубину, наружный, средний и внутренний диаметры. В машиностроении применяют различные профили резьб. Формой, или профилем, резьбы винта называют контур (очертания) впадины и выступа, которые можно увидеть, если разрезать резьбу вдоль оси винта. Резьбы делятся на правые и левые. Правой называют резьбу, у которой подъем нитки идет слева направо (по часовой стрелке); левой — резьбу, у которой подъем нитки идет справа налево (против часовой стрелки). В машиностроении приняты три системы треугольных резьб. Так, метрическая резьба имеет в профиле равносторонний треугольник с углом при вершине 60°, причем вершины выступов винта и гайки плоско срезаны во избежание заедания при свинчивании. Дюймовая резьба имеет в профиле равнобедренный треугольник с углом при вершине 55°. Вершины выступов винта и гайки у нее также плоско срезаны, а по наружному и внутреннему диаметрам резьбы имеются зазоры. Трубная резьба имеет профиль дюймовой резьбы, но более мелкий шаг. Все резьбы приведены в соответствующих стандартах.

элементы резьбы


Рис. 86. Элементы резьбы.

В шпоночных соединениях шпонкой называют клиновидный или призматический стальной стержень, вводимый между валом и насаженной на него деталью — зубчатым колесом или муфтой для взаимного соединения и передачи вращающего момента от вала к детали или от детали к валу.

Шпонки бывают чаще всего клиновые и призматические. Клиновую шпонку, имеющую уклон верхней грани 1 : 100, вбивают между валом и деталью ударами кувалды или молотка, что и обеспечивает напряженное соединение; такие шпонки называют забивными. Применяют также закладные клиновые шпонки; такую шпонку закладывают в паз вала, а затем напрессовывают муфту, шкив и т. д. Призматические шпонки не имеют уклона, их закладывают на валу в специальный паз и используют в неподвижных и подвижных соединениях; в последнем случае их крепят к валу винтами. В ряде случаев применяют шпонки сегментные, тангенциальные и специальные.

Шлицевые соединения образуются выступами-зубьями на валу и соответствующими пазами в ступице. Рабочими поверхностями являются боковые стороны зубьев.

К числу неразъемных относят соединения, которые невозможно разобрать без разрушения или повреждения деталей. К ним относятся заклепочные, сварные и клееные соединения. В зависимости от назначения различают заклепочные швы прочные (обеспечивающие только прочность) и плотные (обеспечивающие прочность и герметичность). В настоящее время плотные заклепочные швы заменяют сварными соединениями.

Сварные соединения в настоящее время являются основным типом неразъемных соединений. Сваркой называется процесс соединения металлических деталей в одно неразъемное целое посредством нагрева свариваемых мест до температуры плавления (сварка плавлением). При этом кромки соединенных деталей оплавляются и в жидком состоянии сливаются в общую зону (ванночку), а после остывания металла в месте соединения деталей образуется так называемый сварной шов. Он может быть образован не только металлом свариваемых деталей, но и за счет введения в сварочную зону присадочного материала. Сварка плавлением разделяется на газовую и электрическую. При газовой сварке для расплавления кромок соединяемых деталей присадочного металла (проволоки) используют теплоту, выделяющуюся при сгорании горючего газа (как правило, ацетилена) в струе кислорода. Наибольшее распространение получила электрическая сварка. Основные ее виды — дуговая и контактная. Различают автоматическую, полуавтоматическую и ручную дуговую сварку.

2. Общие сведения о деталях машин. Требования к деталям машин.

3. Работоспособность и надежность изделий.

4. Проектирование и расчет типовых изделий.

Детали машин - прикладная научная дисциплина, изучающая общеинженерные методы проектирования (расчета и конструирования) элементов машин и механизмов. Изучение машин и их проектирование базируется на известных фундаментальных законах природы.

Цель курса - создать теоретическую базу для последующего изучения конструкции многоцелевых гусеничных и колесных машин (МГКМ), их эксплуатации и ремонта с учетом критериев работоспособности, надежно­сти и технологичности.

Задача курса - изучение типовых конструкций элементов механизмов общепромышленного и военного применения, основных принципов их ра­боты и методов проектирования, включая расчет параметров и конструк­тивные особенности. В результате изучения дисциплины курсанты должны:

Иметь представление:

о принципах проектирования деталей и узлов боевых машин и авто­мобилей;

о влиянии материалов и технологичности конструкций на эффектив­ность и эксплуатационные качества БМП и БТР.

Знать:

характерные виды разрушения и основные критерии работоспособ­ности узлов и агрегатов БМП и БТР.

Уметь:

производить оценку работоспособности механизмов бронетанкового вооружения, выполнять расчеты при проектировании типовых деталей и узлов ВВТ;

оценивать достоинства и недостатки конструкции узлов и агрега­тов боевых машин;

конструировать узлы и агрегаты боевых машин.

Внимательный анализ состава самых различных машин (транспорт­ных, военных, сельскохозяйственных, технологических и т.п.) показывает, что все они включают значительное количество однотипных деталей узлов и механизмов. По этой причине курс деталей машин посвящен изучению наиболее общих элементов машин, способов их расчета и конструирования. Это, в свою очередь, обусловливает важность данного курса не только в свете прикладного применения, но также и с точки зрения развития техни­ческой культуры будущего офицера, поскольку техническая культура - это одна из многочисленных граней общечеловеческой культуры.

Объем курсасоставляет 180 часов; из них учебных занятий с преподавателем (аудиторных) 116 часов - лекций 32 часа, практических, лабораторных и самостоятельных занятий под руководством преподавателя 84 часа, включая 36 часов курсового проектирования.

Литература для изучения:

0. Детали машин и подъемное оборудование: Учеб. пособие для выс­ших общевойсковых и танковых училищ /Мельников Г.И., Леоненок Ю.В. и др. - М.: Воениздат, 1980. - 376 с.

1. Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. пособие для студентов втузов.- 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. школа, 1982.- 351 с.

2. Куклин Н.Г. и др. Детали машин: Учебник для техникумов / Н.Г. Куклин, Г.С. Куклина, В.К. Житков. – 5-е изд., перераб. и допол. – М.: Илекса, 1999.- 392 с.

3. Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для вузов. - М.: Высшая школа, 1991. - 383 с.

4. Соловьев В.И. и др. Курсовое проектирование деталей машин. Методич. рекомендации / В.И. Соловьев, В.В. Коробков, Л.П. Соловьева, И.С. Кацман. Изд. 2-е. - Новосибирск: НВОКУ, 1995. - 151 с.

5. Соловьева Л.П., Соловьев В.И. Курсовое проектирование деталей машин: Учебно-справ. пособие. - Новосибирск: НВОКУ, 1994. - 56 с.

6. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие. - М.: Высшая школа, 1991. - 432 с.

Общие сведения о деталях машин. Требования к деталям машин.

Машина (от латинского machina) - механическое устройство, выполняющее движения с целью преобразования энергии, материалов или информации.

Основное назначение машин - частичная или полная замена производ­ственных функций человека с целью повышения производительности, облегчения человеческого труда или замены человека в недопустимых для него условиях работы.

В зависимости от выполняемых функций машины делятся на энерге­тические, рабочие (транспортные, технологические, транспортирующие), информационные (вычислительные, шифровальные, телеграфные и т.п.), машины-автоматы, сочетающие в себе функции нескольких видов машин, включая информационные.




Агрегат (от латинского aggrego - присоединяю)- укрупненный унифи­цированный элемент машины (например, в автомобиле: двигатель, топли­воподающийнасос), обладающий полной взаимозаменяемостью и выполня­ющий определенные функции в процессе работы машины.

Механизм - искусственно созданная система материальных тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемое (необходимое) движение других тел.

Прибор - устройство, предназначенное для измерений, производ­ственного контроля, управления, регулирования и других функций, связан­ных с получением, преобразованием и передачей информации.

Сборочная единица (узел) - изделие или часть его (часть машины), составные части которого подлежат соединению между собой (собира­ются) на предприятии изготовителе (смежном предприятии). Сборочная единица имеет, как правило, определенное функциональное назначение.

Деталь - наименьшая неделимая (не разбираемая) часть машины, агрегата, механизма, прибора, узла.

Сборочные единицы (узлы) и детали делятся на узлы и детали общего и специального назначения.

Узлы и детали общего назначения применяются в большинстве совре­менных машин и приборов (крепежные детали: болты, винты, гайки, шай­бы; зубчатые колеса, подшипники качения и т.п.). Именно такие детали изу­чаются в курсе деталей машин.

К узлам и деталям специального назначения относятся такие узлы и детали, которые входят в состав одного или нескольких типов машин и при­боров (например, поршни и шатуны ДВС, лопатки турбин газотурбинных двигателей, траки гусениц тракторов, танков и БМП) и изучаются в соответ­ствующих специальных курсах (например, таких как "Теория и конструкция ДВС", "Конструкция и расчет гусеничных машин" и др.).

В зависимости от сложности изготовления детали, в свою очередь, делятся на простыеисложные.Простые детали для своего изготовления требуют небольшого числа уже известных и хорошо освоенных технологи­ческих операций и изготавливаются при массовом производстве на станках-автоматах (например, крепежные изделия - болты, винты, гайки, шайбы, шплинты; зубчатые колеса небольших размеров и т.п.). Сложные детали имеют чаще всего достаточно сложную конфигурацию, а при их изго­товлении применяются достаточно сложные технологические операции и используется значительный объем ручного труда, для выполнения которого в последние годы все чаще применяются роботы (например, при сборке-сварке кузовов легковых автомобилей).

По функциональному назначениюузлы и детали делятся на:

1. Корпусные детали,предназначенные для размещения и фиксации подвижных деталей механизма, для их защиты от действия неблагоприят­ных факторов внешней среды, а также для крепления механизмов в составе машин и агрегатов. Часто, кроме того, корпусные детали используются для хранения эксплуатационного запаса смазочных материалов.

2. Соединительныедля разъемного и неразъемного соединения (на­пример, муфты – устройства для соединения вращающихся валов; болты винты шпильки гайки – детали для разъемных соединений; заклепки – детали для неразъемного соединения).

3. Передаточные механизмы и детали, предназначенные для пере­дачи энергии и движения от источника (двигателя) к потребителю (испол­нительному механизму), выполняющему необходимую полезную работу.

В курсе деталей машин рассматриваются в основном передачи вращательного движения: фрикционные, зубчатые, ременные, цепные и т.п. Эти передачи содержат большое число деталей вращения: валы, шкивы, зубчатые колеса и т.п.

Иногда возникает необходимость передавать энергию и движение с преобразованием последнего. В этом случае используются кулачковые и рычажные механизмы.

4. Упругие элементыпредназначены для ослабления ударов и вибра­ции или для накопления энергии с целью последующего совершения меха­нической работы (рессоры колесных машин, противооткатные устройства пушек, боевая пружина стрелкового оружия).

5. Инерционные детали и элементыпредназначены для предотвра­щения или ослабления колебаний (в линейном или вращательном движе­ниях) за счет накопления и последующей отдачи кинетической энергии (ма­ховики, противовесы, маятники, бабы, шаботы).

6. Защитные детали и уплотненияпредназначены для защиты внут­ренних полостей узлов и агрегатов от действия неблагоприятных факторов внешней среды и от вытекания смазочных материалов из этих полостей (пы­левики, сальники, крышки, рубашки и т.п.).

7. Детали и узлы регулирования и управленияпредназначены для воздействия на агрегаты и механизмы с целью изменения их режима работы или его поддержания на оптимальном уровне (тяги, рычаги, тросы и т.п.).

Основными требованиями, предъявляемыми к деталям машин, явля­ются требования работоспособности и надежности. К деталям, непосред­ственно контактирующим с человеком-оператором (ручки и рычаги управления, элементы кабин машины, приборные щитки и т.п.), кроме названных предъявляются требования эргономичности и эстетичности.

Работоспособность и надежность изделий.

Работоспособность - состояние изделия, при котором в данный момент времени его ос­новные параметры находятся в пределах, уста­новленных требованиями нормативно-технической документации и необходимых для выполнения его функциональной задачи.

Работоспособность количественно оценивается следующими показа­телями:

1 .Прочность - способность детали выдерживать заданные нагрузки в течение заданного срока без нарушения работоспособности.

2. Жесткость - способность детали выдерживать заданные нагрузки без изменения формы и размеров.

3. Износостойкость - способность детали сопротивляться изнаши­ванию.

4. Стойкость к специальным воздействиям - способность детали сохранять работоспособное состояние при проявлении специальных воз­действий (теплостойкость, вибростойкость, радиационная стойкость, кор­розионная стойкость и т.п.).

Неработоспособное состояние наступает вследствие отказа.

Отказ - событие, нарушающее работоспособность. Отказы делятся на постепенные и внезапные; полные и частичные; устранимые и неустра­нимые.

Надежность - свойство изделия выполнять заданные функции, сох­раняя свои показатели в пределах, установленных требованиями норма­тивно-технической документации, при соблюдении заданных условий ис­пользования, обслуживания, ремонта и транспортирования.

Свойство надежности количественно оценивается следующими пока­зателями: наработкой на отказ (среднее время работы изделия между двумя, соседними по времени отказами), коэффициентом готовности или коэффициентом технического использования (отношение времени работы изделия к сумме времен работы, обслуживания и ремонта в течение задан­ного срока эксплуатации), вероятностью безотказной работы и некото­рыми другими.

Проектирование и расчет типовых изделий.

Проектирование изделия – разработ­ка комплекта документации, необходимой для его изготовления, наладки и эксплуата­ции в заданных условиях и в течение заданного срока.

Такой комплект технической документации включает:

1. Комплект конструкторской документации (регламентируется комплексом стандартов ЕСКД).

2. Комплект технологической документации (регламентируется комплексом стандартов ЕСТД).

3. Комплект эксплуатационной документации (регламентируется комплексом стандартов ЕСКД). Последний включает формуляры, техни­ческие описания, инструкции по эксплуатации, инструкции по техничес­кому обслуживанию, плакаты, макеты и т.п.

4. Комплект ремонтной документации - ремонтные карты, ремонтно-технологические документы и т.п.

При проектировании решаются следующие основные задачи:

1. Обеспечение заданных параметров изделия для работы в заданных условиях.

2. Обеспечение минимальных затрат на производство заданного коли­чества изделий при сохранении заданных эксплуатационных параметров для каждого выпущенного изделия.

3. Сведение к минимуму эксплуатационных затрат при сохранении заданных эксплуатационных параметров изделия.

При решении каждой из основных задач приходится находить реше­ние целого ряда частных задач на разных этапах проектирования. При этом различные требования к изделию зачастую вступают в противоречие между собой. Искусство конструктора как раз и состоит в том, чтобы принять решение, максимизирующее положительный эффект от разрабатываемого изделия.

Процесс проектирования изделия состоит из многих этапов (состав­ление технического задания, расчет, конструирование, изготовление и испытание опытных образцов, разработка технологической документации, разработка эксплуатационной документации и т.п.), одними из главных среди которых являются расчет и конструирование.

В машиностроении основным является расчет деталей на прочность, который обычно выполняется в двух вариантах: 1) проектный расчет, и 2) проверочныйрасчет.

Целью проектного расчета является установление необходимых раз­меров узлов и деталей, соответствующих заданным нагрузкам и условиям работы. В этом случае расчет выполняется исходя из основного условия прочности:

Читайте также: