- •Лекция 2 основы проектирования машин (механизмов)
- •Создание новых конструкций машин.
- •Создание новых конструкций машин
- •Стадии разработки конструкторской документации
- •Основные требования к деталям, узлам и механизмам
- •Функционально-эксплуатационные требования
- •Производственно-технологические требования
- •Технико-экономические требования
- •Эргономические требования
- •Критерии работоспособности деталей и машин
- •Прочность
- •Теплостойкость
Производственно-технологические требования
При разработке конструкции изделия следует стремиться к достижению минимальных затрат времени, труда и средств, необходимых для изготовления в конкретных условиях данного производства. В этом случае конструкция будет считаться технологичной.
Технологичной называют такую конструкцию, для создания которой требуются наименьшие затраты времени, труда и средств при заданном объеме выпуска в условиях данного производства. Например, в серийном и массовом производствах более технологична та конструкция, в процессе изготовления деталей которой удается получить форму заготовки, максимально приближенную к конечной форме детали.
При выборе материала и формы детали, её размеров и допусков, кроме эксплуатационных требований, надо учитывать технологические возможности современного производства вообще и конкретного производства в целом. Конструкция, технологичная для массового производства, может быть нерациональной для мелкосерийного и т.д.
Конструктор должен хорошо знать технологию производства, её современные достижения. Непременное требование технологичности - соответствие конструкции масштабам выпуска и условиям производства. Очень важным показателем технологичности является простота и целесообразность конструкции. Изделие необходимо создавать из наименьшего количества простых деталей минимального веса при наиболее удобном их изготовлении и лёгкой сборке. При образовании конструктивных форм желательно применять простые (цилиндрические и плоские) поверхности, их сочетание при наименьшем числе обрабатываемых поверхностей и минимальной их площади.
Технологичность детали в большей мере определяется формой и размерами заготовки, которые должны быть, возможно, близкими к форме и размерам готовой детали. Следует переносить основную часть работы по формированию детали из механической обработки, как более трудоёмкой и дорогой, на обработку давлением или литьём. Общие показатели технологичности оцениваются коэффициентами сборности (блочности) изделия, коэффициентами использования рациональных материалов и удельной материалоёмкости,
Коэффициент сборности, характеризующий простоту монтажа изделия, вычисляют по формуле Ксб
где - общее количество составных частей изделия;- количество специфицируемых составных частей изделия, входящих непосредственно в данное изделие, записанных в разделы спецификаций «Комплекты». «Сборочные единицы». «Комплекты», «Прочие изделия» и имеющих собственные спецификации.
Коэффициент использования рациональных материалов определяют, когда в конструкции целесообразно максимально использовать отдельные виды материалов, например, полимерные, лёгкие магниевые и алюминиевые сплавы, сортовой прокат и т.д.
Коэффициент использования материала
где - общая масса изделия;.- суммарная масса рассматриваемого материала в изделии.
Удельную материалоёмкость вычисляют как отношение массы готового изделия (М) к её главному параметру (В):
При определении удельной материалоёмкости за основной параметр В принимается один из главных показателей назначения изделия, например, производительность машины и т.п.
Рассмотрим примеры взаимодействия между эксплуатационными и производственно-технологическими требованиями. При повышении точности обработки и уменьшении шероховатости контактирующих поверхностей в подшипнике скольжения увеличивается его долговечность, т. е. улучшаются эксплуатационные показатели, однако повышаются затраты труда и средств, т. е. ухудшаются производственно-технологические и экономические показатели. Из этого противоречия следует, что не рекомендуется необоснованно завышать точность обработки поверхностей. Использование в конструкции стандартных деталей упрощает ее ремонт и позволяет автоматизировать изготовление таких деталей. Следовательно, улучшаются как эксплуатационные, так и производственно-технологические показатели, т. е. они взаимодействуют, а не противоречат один другому.