6. Задачи с элементами конструирования

При выполнении конструкторской документации часто приходится решать широкий круг технических задач. При изучении курса инженерной графики можно рассмотреть следующие задачи:

- конструирование нового изделия;

- переконструирование (реконструкция на основе аналога) существующего изделия — по данному образцу сконструировать изделие с новыми параметрами;

- доконструирование (доработка) конструкции существующего изделия — восполнение недостающего звена конструкции с введением новых сконструированных деталей или с изменением предложенных и т.п.

- поиск типовых технических решений и их графическое отображение;

- расширение и углубление знаний и навыков в выполнении и чтении чертежей с полной обоснованно-экономной информацией.

Решение таких задач должно базироваться на знаниях, умениях и навыках, полученных при изучении курса инженерной графики.

Задачи технического конструирования целесообразно начать с анализа предложенного варианта конструкции с целью выявления его положительных и отрицательных сторон. Затем следует сравнить с вариантами типовых решений таких задач, дать краткое описание нескольких вариантов с полной обоснованно-экономной информацией одного выбранного решения (в качестве критериев учесть минимальные временные затраты на чтение чертежа и его выполнение, минимальную материалоемкость его графической модели).

Для создания оптимальных (наилучших) конструкций следует рассмотреть резервы оптимизации, оптимальные варианты чертежей типовых деталей; оптимальные варианты типовых сборочных чертежей, рекомендации нормативных документов — стандартов. В пояснительной записке необходимо дать ответы на вышеперечисленные вопросы в объеме изучаемого курса инженерной графики. Анализ исходного чертежа следует начать с изображений на чертеже. Следует раскрыть требования к изображениям: наименьшее, но вполне достаточное количество изображений; правильный выбор главного вида и его размещение; выбор типа разреза или сечения в зависимости от формы детали; обоснованное экономное применение местных изображений; простота изображений, удобочитаемость и пр. Далее следует рассмотреть размеры на чертеже: геометрическая полнота назначения размеров с учетом технологических особенностей исполнения формы изделия — анализ по примитивам; соответствие и взаимосвязь изображений и размеров; базы для отсчета размеров; определение по чертежу минимальных габаритных размеров, которые должны обеспечивать формирование оптимальных заготовок; размеры сопрягаемых элементов деталей и пр.

6.1. Варианты задач технического конструирования

Вариант	Задачи технического конструирования
1	1. Деталь поз. 6 выполнена литьем. Разработать конструкцию детали, выполненную другим технологическим способом. В пояснительной записке дать описание и эскиз, поясняющий конструкцию. 2. Выполнить анализ формирования варианта чертежа детали поз. 3. Предложить возможные резервы оптимизации чертежа с обоснованно-экономной информацией.
2	1. Описать устройство цилиндрической зубчатой передачи, ее назначение. В пояснительной записке предложить другие варианты механической передачи, выполнить сравнительный анализ с зубчатой передачей. 2. Выполнить анализ формирования варианта чертежа детали поз. 1. Предложить возможные резервы оптимизации чертежа с обоснованно-экономной информацией.
3	1. Зубчатые колеса поз. 2 устанавливаются на ось поз. 4 и вал поз. 3 при помощи призматических шпонок 10. Предложить другие варианты крепления зубчатых колес на валах и осях. В пояснительной записке выполнить эскизы этих вариантов. 2. Выполнить анализ формирования варианта чертежа детали поз. 2. Предложить возможные резервы оптимизации чертежа с обоснованно-экономной информацией.
4	1. Перечислить основные признаки классификации валов и осей. Привести примеры применения в машиностроении коренных валов. В пояснительной записке выполнить эскиз вала с указанием его участков. 2. Выполнить анализ формирования варианта чертежа детали поз. 5. Предложить возможные резервы оптимизации чертежа с обоснованно-экономной информацией.
5	1. В пояснительной записке выполнить описание сварных швов на основании условного обозначения, приведенного в чертеже корпуса поз. 1. 2. Выполнить анализ формирования варианта чертежа детали поз. 7. Предложить возможные резервы оптимизации чертежа с обоснованно-экономной информацией.
6	1. В насосе используется разъемное соединение крышек поз. 6 и поз. 5 к корпусу поз 1. Предложить возможные варианты разъемных соединений этих деталей. В пояснительной записке дать описание и эскизы этих вариантов. 2. Выполнить анализ формирования варианта чертежа детали поз. 8. Предложить возможные резервы оптимизации чертежа с обоснованно-экономной информацией.
7	1. Объяснить назначение подшипников. Предложить варианты использования подшипника в конструкции насоса. В пояснительной записке дать описание и эскизы этих вариантов. 2. Предложить возможные варианты стопорения гаек. Дать в пояснительной записке конструктивное описание и эскизы этих вариантов.
8	1. Крепление крышек поз. 5 и 6 к корпусу поз. 1 осуществляется винтами и шпильками. Предложить варианты соединения этих деталей специальными винтами и шпильками. Дать в пояснительной записке конструктивное описание и эскизы этих вариантов. 2. Рассмотреть возможность изготовления сварного зубчатого колеса. В пояснительной записке описать технологию изготовления такой детали.
9	1. Сравнить зубчатые передачи с фрикционными передачами, указать их недостатки и дать оценку в целом по применению в машиностроении зубчатых передач. 2. Выполнить анализ формирования варианта чертежа детали поз. 3. Предложить возможные резервы оптимизации чертежа с обоснованно-экономной информацией.
10	1. Указать достоинства и недостатки шпоночных и шлицевых соединений. Предложить возможные варианты конструктивного оформления профилей шлиц. В пояснительной записке дать эскизную проработку этих вариантов. 2. Выполните анализ формирования варианта чертежа детали поз. 5. Предложите возможные резервы оптимизации чертежа с обоснованно-экономной информацией.
11	1. Предложить возможные варианты герметизации насоса. В пояснительной записке дать эскизную проработку этих вариантов и их описание. 2. Выполнить анализ формирования варианта чертежа детали поз. 1. Предложить возможные резервы оптимизации чертежа с обоснованно-экономной информацией.
12	1. Сравнить виды, геометрические формы и материалы уплотнений. В пояснительной записке предложить варианты их применения в шестеренчатых насосах. 2. Выполнить анализ основных внешних признаков, характеризующих нарушение нормального работоспособного состояния зубчатой передачи. Перечислить способы увеличения сопротивляемости зубьев выкрашиванию в открытых и закрытых передачах.
13	1. Насос шестеренчатый служит для перекачивания масла. Рассмотреть варианты изменения конструкции редуктора для возможности смазывания подшипников (в пояснительной записке выполнить эскиз корпуса, в котором установлен подшипник под вал-шестерню). 2. Выполните анализ формирования варианта чертежа детали поз. 3. Предложите возможные резервы оптимизации чертежа с обоснованно-экономной информацией.
14	1. Сальниковая крышка поз. 5 установлена на кронштейн с зазором по периметру. В пояснительной записке рассмотреть возможность соединения без зазора, выполнить эскизы. 2. Перечислить конструктивные формы цапф. В пояснительной записке вычертить их конструкции (без указания размеров).
15	1. В пояснительной записке выполнить эскиз болтового соединения и определить его остальные размеры при известном значении d1. Рассмотреть нагрузки, которым подвергается болт в данной конструкции. 2. Сформулировать основные требования, предъявляемые к деталям насоса шестеренчатого.
16	1. В пояснительной записке перечислить материалы, используемые для изготовления резьбовых деталей (болт, винт, гайка, шайба, шпилька). Проанализировать возможность применения материалов повышенной прочности для резьбовых изделий. 2. Сравнить шпоночные соединения с клиновыми, дать оценку в целом по применению в машиностроении клиновых соединений.
17	1. Описать работу пружинной шайбы. Проверить возможность предохранения поверхностей деталей от задиров при ее использовании. 2. Перечислить наиболее распространенные в машиностроении конструкции зубчатых колес. В пояснительной записке вычертить их конструкции (без указания размеров), обосновать возможность применения (неприменения) сварной конструкции зубчатого колеса.
18	1. Зубчатые колеса поз. 2 устанавливаются на ось поз. 4 и вал поз. 3 при помощи призматических шпонок 10. Предложить другие варианты крепления зубчатых колес на валах и осях. В пояснительной записке выполнить эскизы этих вариантов. 2. Выполнить анализ формирования варианта чертежа детали поз. 2. Предложить возможные резервы оптимизации чертежа с обоснованно-экономной информацией.