При создании новой техники конструктор должен смотреть вперед, оглядываться назад и озираться по сторонам.

Изучение сферы применения машин и оборудования

Проектированию машин и оборудования должно предшествовать тщательное изучение отрасли (или предприятия), динамики ее количественного и качественного развития, условий эксплуатации. При выборе параметров необходимо учитывать конкретные условия применения и сокращения со смежным оборудованием (по производительности, технологическим операциям, степени механизации и автоматизации).

Излишне высокопроизводительная машина может оказаться недогруженной.

Выбор конструкции

Схему машины, установки или оборудования обычно выбирают путем параллельного анализа нескольких вариантов, которые подвергают тщательной сравнительной оценке со стороны конструктивной целесообразности, совершенства кинематической и силовой схем, стоимости изготовления, энергоемкости, расхода на рабочую силу, надежности, технологичности, обслуживания и т.д.

Следует выяснить, в какой мере схема обеспечивает возможность последующего развития, формирования и совершенствования, образования на базе исходной модели производных машин и модификаций. Противоречивость поставленных требований иногда не позволяет найти единственное решение. В таких случаях приходится идти на компромиссное решение и поступиться некоторыми второстепенными. Нередко надо выбирать вариант, не столько обладающий наибольшими достоинствами, сколько обладающий наименьшими недостатками.

После выбора схемы и основных показателей разрабатывают компоновку, на основе которой составляют эскизный, технический и рабочий проекты.

Разработка вариантов - закономерный метод проектирования, помогающий отыскать наиболее рациональное решение.

1) Конструкция наиболееи распространенная. Валы расположены в одном корпусе, что позволяет при изготовлении обеспечить точное взаимное расположение осей. Доступ через люк. Механизм можно осматривать в сборе. По условиям сборки диаметр шестерни должен быть меньше диаметра отверстия. Зацепление регулируется мерными шайбами т - необходима полная разборка.

2) Подшипники установлены в промежуточных втулках, что позволяет несколько увеличить диаметр шестерни. Зацепление удобно регулировать, если регулировочные шайбы выполнены в виде полуколец.

3) Колеса установлены в отъемных корпусах. Преимущества сохраняются, однако жесткость главного корпуса уменьшается.

Метод инверсии

Метод инверсии заключается в обращении функций, форм и расположения деталей, например, поменять детали ролями (ведущая - ведомая, охватывающая - охватываемая, неподвижная - подвижная, направляющая - направляемая...), инвертировать формы (наружный конус - внутренний, выпуклую сферу - вогнутой), переместить конструктивные элементы с одной детали на другую (шпонку с вала на ступицу, боек с рычага на толкатель).

Каждый раз конструкция приобретает новые свойства.

Дело конструктора - взвесить преимущества и недостатки исходного и инвертированного вариантов с учетом надежности, технологичности, удобства эксплуатации и выбрать наилучший из них.

Схемы инверсии типовых узлов

Привод толкателя

Инверсия устраняет поперечные нагрузки на толкатель. Боек можно выполнить цилиндрическим, что дает линейный контакт.

Привод коромысла

Инверсия улучшает смазку соединения (масло в чаше).

Направляющая

Инверсия улучшает смазку.

Крепление шпильки

Инверсия повышает прочность резьбового соединения (податливость бобышки способствует более равномерному распределению нагрузки по виткам).

Ходовой винт.

Облегчается изготовление (нарезание длинной резьбы в отверстии затруднительно). При одинаковом диаметре резьбы прочность винта выше.

Установка шатуна в вилке

Инверсия улучшает условия работы подшипника вследствие увеличения его жесткости и более благоприятного отношения длины к диаметру.

Направляющая шпонка

Шпонка установлена в ступице и перемещается в продольном пазу вала. Схема облегчает изготовление узла и улучшает управление.

Компонование

Компонование обычно состоит из двух этапов: эскизного и рабочего.

В эскизной компоновке разрабатывают основную схему и общую конструкцию агрегата (целесообразно несколько вариантов).

На основании анализа эскизной компоновки составляют рабочую компоновку, уточняющую конструкцию агрегата и служащую исходным материалом для дальнейшего проектирования.

При компоновании важно уметь видеть главное из второстепенного и установить правильную последовательность разработки.

Компоновку следует начинать с решения главных вопросов - выбора рациональных кинематической и силовой схем, правильных размеров и формы основных деталей, определение наиболее целесообразного взаимного их расположения. При компоновании надо идти от общего к частному, а не наоборот. Подробности на этом этапе лишь вредят, т.к. отвлекает внимание и сбивают логику разработки.

Другое основное правило компонования - разработка вариантов, углубленный их анализ и выбор наиболее рационального.

Полная разработка вариантов необязательна. Обычно достаточно карандашных набросков от руки, чтобы получить представление о перспективности варианта и решить вопрос о целесообразности продолжения работы над ним.

В процессе компонования основные детали конструкции должны быть рассчитаны на прочность и жесткость.

Необходимое условие правильного конструирования - постоянно иметь ввиду вопросы изготовления и с самого начала придавать деталям технологически целесообразные формы.

Компоновку необходимо вести на основе нормальных размеров (диаметры посадочных поверхностей, размеры шпоночных и шлицевых соединений, диаметров резьб и т.д.).

При компоновании должны быть учтены все условия, определяющие работоспособность агрегата, разработаны системы смазки, охлаждения, сборки-разборки, крепления агрегата (приспособления) и присоединения к нему смежных деталей (приводных валов, коммуникаций, электропроводки); предусмотрены условия удобного обслуживания, осмотра и регулирования механизмов; выбраны материалы для основных деталей; предусмотрены способы повышения долговечности, износостойкости; исследованы возможности формирования и развития. Полезны перерывы, консультации, критика разработчиков и эксплуатационников.

Техника компонования

Компонование лучше всего вести в масштабе 1: 1. При этом легче выбрать нужные размеры и сечения деталей, составить представление о соразмерности частей конструкции, прочности и жесткости деталей и конструкции в целом. Такой масштаб избавляет от необходимости нанесения большого числа размеров и облегчает проектирование, в частности деталировку.

Компоновку простейших объектов можно разрабатывать в одной проекции, в которой конструкция выясняется наиболее полно.

Техника выполнения компоновочных чертежей представляег собой процесс непрерывных поисков, проб, прикидок, разработки вариантов, их сопоставления и отбраковки негодных. Чертить следует со слабым нажимом, не следует тратить время на вырисовывание подробностей и штриховку. Типовые детали и узлы (крепежные изделия, уплотнения, пружины, подшипники качения) целесообразно изображать упрощенно. Обводку чертежа, штриховку, раскрытие условностей изображения и подрисовывание мелких деталей относят на окончательные стадии компонования.

Существует школа компонования от руки на миллиметровке. Оно имеет большие преимущества по производительности, гибкости, легкости внесения поправок; почти полностью исключает возможности ошибок в увязочных размерах и обеспечивает легкое чтение размеров всех деталей.

1. Вычерчивают цветным карандашом контур собираемого изделия в двух-трех проекциях на значительном расстоянии друг от друга.

2. Чертят опоры, упоры, пальцы и другие фиксирующие элементы приспособления так. чтобы базовые поверхности деталей с ними соприкасались.

3. Вычерчивают зажимные механизмы и приводы.

4. Наносят вспомогательные устройства и детали.

5. Оформляют корпус приспособления с учетом удобного размещения всех элементов приспособления.

6. Вычерчивают необходимые разрезы, сечения и виды.

7. Делают увязку приспособления со средствами механизации (межоперационный транспорт, грузоподъемные механизмы).

8. Оформляют чертеж приспособления. Проставляют размеры (габаритные с особой точностью), допуски, составляют спецификации. Указывают технические требования к сборке приспособления.

9. Согласовывают и утверждают чертежи.

В процессе производят необходимые расчеты.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒