Материал: 4668
11
4.Перечень научно-исследовательских и других работ, обосновывающих необходимость разработки конструкции.
5.Технические требования.
6.Экономические показатели.
7.Перечень стадий разработки; наименование предприятияизготовителя машины.
8.Порядок контроля и приёмки, а также приложения к техническому заданию: чертежи, схемы, описания, расчёты и другие документы.
Техническое задание должно быть согласованно с заказчиком. Техническое предложение разрабатывают также в соответствии с ГОСТом, в случае если это предусмотрено техническим зада-
нием. Его цель – выявление дополнительных или уточнённых требований к машине (технических характеристик, показателей качества и др.).
Основным документом технического предложения является пояснительная записка. В ней сопоставляются различные варианты конструкции. Записка включает следующее:
а) назначение и область применения машины; б) техническую характеристику;
в) ожидаемые технико - экономические показатели; Кроме пояснительной записки в качестве документов техниче-
ского предложения по мере необходимости используют:
а) чертёж общего вида, который выполняют с максимальным упрощением;
б) габаритный чертёж; в) схемы (кинематическую, технологическую, гидравличе-
скую, пневматическую, электрическую и др.).
Эскизный проект разрабатывают в том случае, если это предусмотрено техническим заданием или протоколом технического предложения. Цель его разработки – установление принципиальных конструктивных решений, дающих общее представление о принципе работы и устройстве машины. На стадии разработки эскизного проекта могут в случае необходимости рассматриваться варианты машины или её составных частей.
Эскизный проект рассматривается на техническом совете и утверждается руководством организации – разработчика.
Во многих случаях эскизный проект отдельно не разрабатывается, а соответствующая работа выполняется на первых двух стадиях проектирования.
Технический проект разрабатывают с целью выявления окончательных технических решений, дающих полное представление о
12
конструкции машины. При этом проводят следующие основные работы:
а) разрабатывают конструктивные решения машины и её составных частей;
б) выполняют все необходимые общие и прочностные расчёты, а также расчёты технико – экономических показателей;
в) выполняют необходимые принципиальные схемы; г) разрабатывают, изготавливают и испытывают макеты с це-
лью проверки правильности принятых решений; д) разрабатывают чертежи сборочных единиц;
Основными документами технического проекта являются пояснительная записка и чертёж общего вида машины.
Рабочая документация разрабатывается в соответствии с техническим заданием, техническим проектом и стандартами ЕСКД. В процессе разработки рабочей документации окончательно устанавливаются все размеры, характер сопряжения деталей, точность изготовления изделий, материалы, специальные требования (твёрдость, вид покрытия и др.).
Обязательными составными элементами рабочей документации являются: чертежи деталей машин с данными, необходимыми для изготовления и контроля; сборочные чертежи, содержащие изображение сборочных единиц (узлов, агрегатов) и другие данные, необходимые для сборки и контроля; спецификации, определяющие состав сборочных единиц.
На основе рабочей конструкторской документации изготовляется опытный образец машины. После этого завод - изготовитель проводит приёмно – сдаточные испытания с целью определения соответствия машины рабочей конструкторской документации и решения вопроса о возможности представления опытного образца на дальнейшие испытания. Затем опытный образец машины поступает на предварительные испытания (заводские, ведомственные).
3.ДОПУСКИ И ПОСАДКИ
Всоединении двух деталей, входящих одна в другую, различают охватывающую и охватываемую поверхности.
У цилиндрических соединений охватывающая поверхность носит общее названия отверстия, а охватываемая – вал. Название отверстие и вал условно применяют также и к другим охватывающим
иохватываемым поверхностям.
Номинальным размером называется основной размер, определённый из расчёта на прочность или по конструктивным соображениям и служащий началом отсчёта отклонений. Общий для отвер-
13
стия и вала, составляющих соединение, размер называют номиналь-
ным размером соединения.
Действительным размером называют размер, полученный в результате измерения с допустимой погрешностью.
Предельными размерами называют максимальное и минимальное значения размера, между которыми должен находиться действительный размер детали. Большее из них называется наибольшим предельным размером, меньшее – наименьшим предельным размером.
Отклонением размера называют алгебраическую разность между действительным размером и его номинальным значением. Отклонение является положительным, если размер больше номинального, и отрицательным, если размер меньше номинального.
Верхним предельным отклонением называют алгебраическую разность между наибольшим предельным размером и номинальным.
Полем допуска называют интервал значений размеров, ограниченный предельными размерами, оно определяется величиной допуска и его расположением относительно номинального размера.
Допуском называется разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами. Разность между наибольшим или наименьшим предельным размером и номинальным размером называется соответственно верхним или нижним отклонением.
Совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров, называется квалитетом. Стандартом устанавливается 19 квалитетов в порядке уменьшения степени точности 0,1; 0; 1,2…17.
В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала посадка может быть с зазором, с натягом и переходной, когда возможно получение как зазора, так и натяга.
Посадки осуществляются по двум системам (Рис.7) -
Рис. 7.
14
системе отверстия и системе вала. В посадках по системе отверстия предельные размеры отверстия остаются постоянными и различные посадки осуществляются изменением предельных размеров вала. В посадках по системе вала предельные размеры вала остаются постоянными, и различные посадки осуществляются изменением предельных размеров отверстия.
Отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю, называется основным отверстием, а вал, верхнее отклонение которого равно нулю, называется основным валом.
Посадки в системе отверстия характеризуются тем, что различные зазоры и натяги получаются соединением различных валов с основным отверстием, а посадки в системе вала это те, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных валов с основным отверстием.
Выбор системы посадок при проектировании деталей машин имеет большое экономическое значение. Система отверстия при равных условиях обходится дешевле системы вала, так как при ней требуется меньшее количество дорогостоящего инструмента и дешевле обработка изделия, и поэтому она получила большое распространение. Система вала применяется лишь тогда, когда применение системы отверстия оказывается невозможным или невыгодным.
4. ПРИНЦИПЫ ИНЖЕНЕРНЫХ РАСЧЁТОВ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
4.1. Принципы инженерных расчётов
Для инженерных расчётов необходимо знать расчётные модели формы, материала, типовые элементы изделий и механические свойства конструкционных материалов. Вкратце остановимся на этих понятиях.
Модель материала. При выполнении статических расчётов материал представляется как однородная сплошная среда. Эта модель хорошо описывает металлические материалы, работающие в упругой зоне.
Важными физическими свойствами материалов с точки зрения машиностроения являются упругость, пластичность и ползу-
честь.
Упругость – свойство материала восстанавливать форму и размеры после снятия нагрузки.
Пластичность – свойство материала частично сохранять деформацию после снятия нагрузки.
15
Ползучесть – свойство материала увеличивать деформацию со временем при постоянной нагрузке.
Модель формы. В ряде случаев форма детали оказывается сложной, и её упрощение может значительно облегчить выполнение необходимых расчётов.
Наиболее часто в качестве моделей формы используют брусья, стержни, балки, пластины, оболочки и т. д.
Брус – твёрдое тело, один из размеров которого значительно больше двух других. Геометрически брус получается параллельным перемещением плоской геометрической фигуры вдоль одной из осей.
Стержнем называется брус, который нагружается силами растяжения либо сжатия. Совокупность стержней, соединённых шарнирами, образует ферменную конструкцию. Если же брус в процессе нагружения преимущественно изгибается, то он называется балкой. Совокупность балок, жёстко соединённых между собой, носит название рамы.
Оболочка – тело, образованное двумя геометрически подобными и близко расположенными поверхностями. Если этими поверхностями являются параллельные плоскости, то мы имеем дело с
пластиной.
Правильный выбор размеров деталей обеспечивает надёжную работу машин и рациональное использование металла в конструкциях.
Все детали машин в процессе работы деформируются, у них изменяются размеры. В результате деформаций вознкают напряжения нормальные δ и касательные τ.
При растяжении и сжатии детали (рис.8) возникают нормальные напряжения.
Рис.8.
δp= Fp/S≤[δp] ; δc= Fc/S≤[δсж] , где S – площадь поперечного сечения детали, [δp] и [δсж] - допускаемые напряжения.
При сдвиге деталей возникают касательные напряжения (рис.9). Касательные напряжения будут и при чистом кручении (рис.10).