Тема 3. Обеспечение важнейших технических свойств машин и механизмов в процессе проектирования

Обеспечение статических, кинематических и динамических свойств машин и механизмов. Понятие статического (равновес­ного) положения звеньев механизмов; условия такого положения под действием нагрузок, действующих на звенья. Определение усилий в связях звеньев. Способы задания движения звеньев ме­ханизма, виды этих движений. Определение кинематических ха­рактеристик механизмов. Основы динамики машин и механизмов.

Обеспечение эксплуатационных свойств элементов машин и механизмов. Построение и анализ расчетной схемы элементов механизма. Силовые нагрузки элементов. Определение внутрен­них сил и напряжений методом сечений. Выбор материалов для изготовления деталей на основе требуемых свойств. Понятие предельных и допускаемых напряжений. Коэффициент запаса прочности; экономические основы выбора его значения.

Определение геометрических параметров элементов конст­рукции на основе их расчетов на прочность. Конструкции, узлы и детали общего назначения, методы их создания и расчетов, их характеристики и особенности применения. Примеры расчетов параметров конструкции и ее отдельных деталей при их работе на растяжение (сжатие), сдвиг, кручение, изгиб. Выбор конструк­ции узла, детали машины, дающих наибольший экономический эффект. Критерии этого выбора.

Основы взаимозаменяемости в машинах. Принципы построе­ния системы допусков и посадок для элементов деталей и их со­единений. Нормирование качества поверхности деталей машин. Влияние заданных точности и качества поверхности детали на эксплуатационные свойства машин.

Тема 4. Организация проектно-конструкторских работ

Основные сведения об автоматизированном проектировании.

Цель создания автоматизированных систем (САПР), принци­пы их построения в машиностроении. Задачи, решаемые с помощью САПР в машиностроении. Состав и структура САПР. Опти­мизация задач проектирования и конструирования с помощью САПР - выбор математической модели проекта и общая задача оптимизации. Одно- и многокритериальная оптимизация. Мето­ды решения задач оптимизации.

Организация проектно-конструкторских работ. Роль и ме­сто проектно-конструкторских работ в производственном процессе, основные службы и подразделения, конструкторская под­готовка производства. Целесообразность и необходимость прове­дения научно-исследовательских и проектных работ. Использо­вание конструкторской документации смежных предприятий, до­кументация покупных изделий. Инженерно-экономические осно­вы организации проектно-конструкторского процесса.

Качество проектно-конструкторских разработок

Лабораторный практикум по курсу «основы проектирования и кон­струирования

Выбор оптимальной структуры механизма исходя из технических условий на его разработку

1. Исследование кинематики механизма с заданной структурой.

2. Оптимизация формы геометрических размеров детали, работающей на изгиб, по минимальным затратам материала на ее изготовление.

3. Проектирование рационального передаточного механизма, имеющего наибольший экономический эффект при заданных технических условиях его эксплуатации.

Тематика письменных работ и контрольные вопросы по курсу

«ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЯ»

1. Общие представления о теории технических систем

2. Сущность технической системы (модель, структура, конструктивная схема)

3. Проектно-конструкторский процесс

4. Этапы проектирования машин

5. Основные правила конструирования

6. Основные характеристики конструкции ( форма, прочностные характеристики материала и т.д.)

7. Конструкторская документация (чертежи, спецификация, пояснительная записка, инструкция по эксплуатации)

8. Экономические основы выбора конструкции (экономический эффект, эксплуатационные расходы и т.д.)

9. Основные сведения о машинах и механизмах

10. Определение понятий: машина, механизм, прибор, узел, деталь)

11. Этапы жизненного цикла машины: проектирование, конструирование, изготовление, испытание, хранение, транспортировка, эксплуатация, ремонт, техническое обслуживание, утилизация)

12. Классификация машин и механизмов ( по выполняемой функции, по уровню сложности, по степени оригинальности, по типу производства)

13. Классификация деталей и сборочных единиц общего назначения

14. Эксплуатационные свойства машин и механизмов

15. Надежность машин и механизмов как важнейшее эксплуатационное свойство

16. Показатели надежности: безотказность, долговечность и сохраняемость, ремонтопригодность машин и механизмов

17. Методы проектирования и конструирования: унификация, типизация агрегирование, взаимозаменяемость

18. Связь технических и экономических показателей, характеризующих машины и механизмы

19. Обеспечение эксплуатационных свойств элементов машин и механизмов

20. Построение и анализ расчетной схемы элементов механизма

21. Силовые нагрузки элементов

22. Выбор материалов для изготовления деталей на основе требуемых свойств

23. Понятие предельных и допускаемых напряжениях

24. Запас прочности

25. Геометрические параметры элементов конструкций на основе их расчетов на прочность

26. Основы взаимозаменяемости в машинах

27. Принцип построения системы допусков и посадок для элементов деталей и их соединений

28. Качество поверхностей деталей машин

29. Влияние заданных точности и шероховатости поверхности на эксплуатационные свойства машин

30. Основные сведения об автоматизированном проектировании

31. Организация проектно-конструкторских работ

32. Роль и место проектно-конструкторских работ в производственном процессе

33. Основные службы и подразделения в конструкторских бюро

34. Целесообразность и необходимость в проведении научно-исследовательских и проектных работ

35. Использование конструкторской документации смежных предприятий

36. Документация покупных изделий

37. Проверка на сборку конструкции

38. Нормальные детали, используемые при проектировании

39. Основные сведения о Единой системе конструкторской документации

40. Нормо-контроль

41. Связь конструкторов с технологами, разрабатывающими технологические карты на изготовление деталей машин и механизмов

42. Связь конструкторов с технологами в процессе описания сборки машин и механизмов

43. Технический контроль за изготовлением деталей (ОТК)

44. Заводские службы, участвующие в процессе изготовления изделий

45. Испытание машин и механизмов

46. Кинематические схемы при конструировании редукторов

47. Редукторы: виды и назначение

48. Виды передач

49. Виды зубчатых передач

50. Основные характеристики редукторов

51. Виды приводов

52. Подшипники: их классификация и назначение

53. Муфты: их классификация и назначение

54. Элементы конструкций, преобразующих движение

55. Техническая документация проектов

56. КПД отдельных элементов механизмов машин и в целом всего механизма

57. Понятие о вращающем моменте, усилиях, действующих на отдельные элементы

58. Принцип расчета передаточных чисел привода

59. Понятие о допусках и посадках

60. Взаимозаменяемость элементов машин