Вопрос 1. . Основные задачи курса. Методология проектирования. Стадии разработки и этапы работ при проектировании
Основные этапы процесса проектирования:
1. Осознание общественной потребности в разрабатываемом изделии. 2. Техническое задание на проектирование (первичное описание). 3. Анализ существующих технических решений. 4. Разработка функциональной схемы. 5. Разработка структурной схемы. 6. Метрический синтез механизма (синтез кинематической схемы). 7. Статический силовой расчет. 8. Эскизный проект. 9. Кинетостатический силовой расчет.
10. Силовой расчет с учетом трения. 11. Расчет и конструирование деталей и кинематических пар (прочностные расчеты, уравновешивание, балансировка, виброзащита). 12. Технический проект. 13. Рабочий проект (разработка рабочих чертежей деталей, технологии изготовления и сборки). 14. Изготовление опытных образцов. 15. Испытания опытных образцов. 16. Технологическая подготовка серийного производства. 17. Серийное производство изделия.
Вопрос 2. Критерии работоспособности деталей и машин
Основные требования к деталям и машин:
Детали и узлы, как и машины в целом, характеризуются работоспособностью, надежностью, технологичностью, экономичностью и эстетичностью.
Технологичность - свойство изделия, отражающее минимальные затраты труда на изготовление, эксплуатацию и ремонт.
Экономичность учитывает в денежном выражении все затраты на проектирование, изготовление, эксплуатацию и ремонт изделия. В понятие «экономичность» также включается эффективность выполнения машиной своих функций по отношению к общим затратам, например, через срок окупаемости.
Эстетичность - это совершенство внешних форм изделия, его узлов и деталей.
Из всех вышеуказанных требований «эстетичность» наиболее субъективна, но ее значимость весьма значительна. Красивое и простое - самое гениальное, как и сама природа. У конструкторов бытует мнение: «если получилось красивое изделие, то оно будет хорошо работать».
Пути повышения надежности деталей машин:
Расчетная долговечность должна быть больше заданного срока службы
Уменьшение статических и циклических напряжений в детали
Смазка трущихся поверхностей для уменьшения абразивного износа
Применение статически определимых и самоустанавливающихся систем для компенсации ошибок производства и эксплуатационных перегрузок
Применение предохранительных устройств
Применение унифицированных деталей массового производства
Применение параллельного резервирования
Ремонтопригодность
Критерии работоспособности деталей машин:
Работоспособность – способность выполнять функции в пределах заданных технических требований
Прочность – способность противостоять разрушению
Жесткость – способность детали сохранять свои размеры под нагрузкой
Износ – процесс постепенного уменьшения размеров
а) абразивный (защита зоны трения от загрязнений, применение уплотнений, использование жидкой смазки, очистка смазки с помощью фильтров)
б) коррозионный ( антикоррозионные покрытия, подбор материала)
в) молекулярно-механический ( антифрикационные смазки)
Теплостойкость – изменение свойств при высоких и низких температурах
(ползучесть, хладоломкость, потеря смазывающих свойств, изменение зазоров, возникновение температурных напряжений)
Вибростойкость – способность деталей не входить в режим резонансных колебаний