Лекция 1.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ.
Деталь – изделие, выполненное из единого материала без применения сборочных операций.
Сборочная единица –это изделие составные части которого подлежат соединению.
Механизм – совокупность деталей и сборочных единиц, находящихся в определённой взаимосвязи и обеспечивающих его функционирование.
Машина – изделие выполняющее механическое движение для преобразования энергии, материалов и информации. Она состоит из совокупности узлов и механизмов.
Звено – то что движется как единое целое.
Кинематическая пара – связь между звеньями, которая ограничивает их степень свободы (от 1 до 5).
Конструирование – это творческий процесс создания изделий и их элементов на научной основе, которая включает в себя разработки теоретической механики, ТММ, сопротивления материалов, материаловедения, метрологии,
технологии производства и т.п.
Проектирование – процесс разработки конструкторской, технологической и эксплуатационной документации. Он включает в себя 5 основных стадий:
1. разработку технического задания – документа, содержащего сведения о назначении изделия, его показателях качества, технические требования, экономические показатели, объём производства и др.;
2. разработку технического предложения – совокупности конструкторских документов для обоснования технической и экономической целесообразности изготовления изделия,
проработку нескольких вариантов решений и возможностей производства;
3. разработку эскизного проекта, то есть общих видов чертежей, содержащих принципиальные конструкторские решения и дающих представление об устройстве, принципе действия и габаритах создаваемого изделия;
4. технический проект – совокупность конструкторских документов, содержащих окончательное решение и дающих полное представление об устройстве изделия. Он состоит из общих видов и сборочных чертежей.
5. разработку рабочих чертежей и технических расчётов.
Для сокращения времени решение этих задач реализуется с помощью автоматизации проектирования.
Выработка оптимального решения исходит из того, или иного доминирующего критерия.
Элементы механизмов.
Сборочные единицы и детали можно разделить на элементы общего назначения (болты, гайки, зубчатые колёса, валы и т.п.) и специального (шнеки, поршни, цилиндры). К первой группе относятся соединения (сварные, заклёпочные, сварные), которые предназначены для фиксации взаимного расположения деталей и их объединения в сборочные единицы.
Вторая группа - передачи. К ним относятся элементы
передающие вращательное движение. Они делятся на передачи зацеплением (зубчатые, цепные) и трением (фрикционные, ремённые). Элементы, преобразующие движение (передачи рычажные, кулачковые, винт-гайка).
Третья группа включает в себя базирующие и несущие элементы:
- валы поддерживают вращающиеся детали и передают крутящий момент;
- подшипники – опоры вращающихся валов и осей, базирующиеся в корпусных деталях;
- направляющие, поддерживающие поступательно движущиеся детали;
- корпусные и несущие детали – основные части редуктора
воспринимающие нагрузки (на них монтируются остальные детали и узлы).
Отдельные группы составляют: устройства для защиты узлов от загрязнения (уплотнения, крышки), системы для смазывания и упругие элементы (пружины, амортизаторы).
Основные требования к деталям, узлам и механизмам.
Одним из важнейших показателей, определяющих спрос на проектируемое изделие, является его качество. Его обеспечение возможно при удовлетворении комплекса эксплуатационных, производственно-технологических и экономических требований, предъявляемых к его деталям, узлам и механизмам.
К эксплуатационным требованиям относятся работоспособность, возможность ремонта и техническое обслуживание. Работоспособность – способность изделия выполнять заданные функции с параметрами согласно ТЗ. Техническое обслуживание – этап эксплуатации изделия направленный на поддержание надёжности при штатной работе (профилактика, смазка, контроль, регулирование). Ремонт – это комплекс технических мероприятий с целью восстановления работоспособности изделий.
Важнейшей характеристикой механизма является его надёжность. Надёжность это свойство изделия выполнять свои функции в течение определённой наработки. Надёжность характеризуется безотказностью работы, долговечностью, ремонтопригодностью, сохраняемостью.
Безотказность – свойство изделия сохранять свою работоспособность при определённой наработке без перерывов.
Долговечность – свойство изделия сохранять вплоть до предельного состояния свою работоспособность с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта.
Ремонтопригодность – возможность проведения ремонта при обнаружении и устранении неисправностей.
Сохраняемость – свойство изделия сохранять заданные эксплуатационные показатели в течение срока хранения, а также при транспортировке.
При создании узлов и агрегатов ЛА также важны массогабаритные показатели.
Выполнение производственно-технологических требований обеспечивает технологичность конструкции, для создания которой требуются наименьшие затраты труда времени и средств. Экономические требования связаны с достижением минимальной стоимости изготовления и эксплуатации деталей, узлов и объектов. Эргономические требования определяются безопасностью и комфортом для человека, эксплуатирующего объект и снижением или устранением вредных воздействий на него или окружающую среду.
Работоспособность и надёжность детали (элемента) обеспечивается за счёт выполнения следующих основных требований: прочности, жёсткости, стойкости к различным воздействиям (износу, вибрации, температуре и др.). Выполнение требований прочности при статическом, циклическом и ударном нагружении должно исключить возможность разрушения, а также появления недопустимых остаточных и упругих деформаций. Требования жёсткости к детали или контактной поверхности сводятся к ограничению возникающих под действием нагрузок деформаций, нарушающих работоспособность изделия, к недопустимости потери общей устойчивости для деталей балочного типа при сжатии и местной – у тонкостенных элементов. Должна быть обеспечена износостойкость детали, которая существенно влияет на долговечность работы механизма. Необходима также стойкость к вибрации, определяемая вибростойкостью детали.
Работоспособность и надёжность узла также оценивается при его температурном нагружении, стойкости к загрязнению и работе в коррозионно-агрессивной среде.
Лекция 2.