КАЧЕСТВО ИЗДЕЛИЯ
Для успешного выполнения служебного назначения изделие должно обладать соответствующим качеством.
Качество как философская катеrория трактуется как объективная и всеобщая характеристика объектов, обнаруживающаяся в совокупности их свойств.
В свою очередь, свойство выражает такую сторону предмета, которая обусловливает его различие или общность с другими предметами и обнаруживается в его отношении к ним.
Коrда речь идет о качестве изделия, то следует понимать не потребительские свойства изделия, так как они входят в состав задачи (служебноrо назначения), решаемой конструктором при проектировании изделия, а те свойства, с помощью которых они достиrаются конструкцией изделия.
В этом случае изделие рассматривается как некоторая техническая система, представляющая собой совокупность функциональных модулей, объединенных в определенную конструкцию, и обладающая необходимыми свойствами. Отсюда под качеством изделия будем понимать совокупность свойств конструкции изделия, обусловливающих ее способность выполнять служебное назначение.
К свойствам, характеризующим качество конструкции изделия как объекта эксплуатации, относятся ее rеометрическая точность, прочность, жесткость, износостойкость, виброустойчивость, теплостойкость и др.
Каждое из перечисленных свойств описывается качественными и количественными показателями, объединенными в систему технических требований.
Следует различать показатели качества конструкции изделия и ею элементов. К первым относятся те, которые непосредственно влияют на выполнение изделием служебноrо назначения; ко вторым - показатели, которые формируют выходные показатели изделия.
|
|
Влияние качества элементов конструкции изделия на выходные показатели ero качества осуществляется через соответствующие связи (Haпример, на выходную точность конструкции изделия влияют размерные связи деталей, на прочность конструкции прочность деталей, на жесткость конструкции жесткости деталей).
Прочность конструкции из трех деталей 1 - 3 (рис. 1.2.4) определяется минимальной прочностью одной из трех деталей: точность размера А определяется точностью размеров А1, А2, А3.
Если rоворить о жесткости этой конструкции, где под жесткостью 
понимается отношение силы 
к перемещению 
, то величи-на жесткости конструкции будет определяться из равенства
Где 
- жесткость i-й детали.
Сопоставление влияния прочности, точности b жесткости деталей конструкции на выходные показатели показывает их принципиальное различие. В первом случае прочность конструкции определяется минимальной прочностью одной из деталей, находящихся под воздействием силы , в то время как точность и жесткость конструкции изделия зависит от точности и жесткости всех деталей.
1.1.Допуски на отклонения значений
В результате изrотовления изделия значения ero качественных показателей отличаются от заданных, вследствие чеrо на их отклонения устанавливают допуски.
Установление оптимальных на данном уровне развития техники допусков на отклонение значений каждоrо из показателей качества представляет одну из наиболее ответственных и сложных задач машиностроения. С одной стороны, с уменьшением допусков на показатели качества изделие будет работать лучше, однако это повлечет за собой увеличение затрат на ero изrотовление и повысит расходы на эксплуатацию из-за необходимости более частых ремонтов для восстановления требуемoro качества изделия.
|
|
Таким образом, допуски на все показатели качества изделия должны устанавливаться на основе технико-экономических расчетов, обеспечивающих достижение наименьших затрат общественно необходимоrо труда на решение задач, для выполнения которых создается данное изделие, u также с учетом конкуренции.
Допуски на все показатели качества изделия, установленные исходя из ero служебноrо назначения, делятся обычно на две части: первая часть - для компенсации поrpешностей изrотовления изделия; вторая для компенсации поrpешностей (например, вследствие износа), возникающих в процессе эксплуатации изделия.
Здесь в противоречие вступают интересы потребителей и производителей изделий, заключающиеся в том, что изrотовителю выrоднее иметь больше допуск на изrотовление (леrче и дешевле достичь заданно1'0 качества), а потребителю выrоднее иметь больший допуск на эксплуатацию (дешевле эксплуатация). Это противоречие должно разрешаться на основе интересов общества, Т.е. достижения наименьших затрат обществeннoro труда. Неправильное решение этой задачи может привести к тому, что новое изделие через короткое время эксплуатации потеряет возможность выполнять свое служебное назначение, так как завод-изготовитель использовал большую долю допусков на изrотовление изделия и почти ничеrо не оставил на ero износ.
Опыт машиностроения показывает, что вследствие недостаточности знаний для исчерпывающеrо объяснения явлений, происходящих при работе изделий, и недостатков инженерных методов расчета приходится ужесточать допуски. В то же время безrраничное увеличение допуска на изrотовление, как следует из рис. 1.2.5, нецелесообразно. Действительно, поскольку кривые асимптотически приближаются к осям, то при каком-то значении допуска на изrотовление дальнейшее ero увеличение не приведет практически к снижению себестоимости изrотовления изделий и не снизит брак. Зависимости «себестоимость эксплуатации - допуск на эксплуатацию» носят аналоrичный характер. Задача конструктора состоит в делении допуска на две рациональные части таким образом, чтобы получить наименьшие затраты общественно полезноrо тру да.
|
|
Рассмотрим связи выходных показателей качества конструкции изделия со служебным назначением на примере шестеренноrо насоса трактора (рис. 1.2.6).
Шестеренный насос предназначен для подачи смазочноrо материала к трущимся поверхностям деталей трактора под давлением 0,6 МПа. Насос должен обеспечить подачу масла не менее 30 л/мин при частоте вращения зубчатых колес 39 c-l.
Как следует из служебноrо назначения шестеренноrо насоса, он должен обеспечивать заданную производительность, быть долrовечным, без превышения уровня шума заданных rpаниц и др.
Проанализируем достаточность и правильность заданных технических требований (являющихся выходными показателями качества) нacoса, обусловленных ero служебным назначением. К таким выходным показателям относятся значения радиального, боковоrо, торцовоrо зазоров с указанными на них допусками. Фактическая подача масла насосом
где 
- теоретическая подача масла насосом за один оборот зубчатых колес, л/мин; 
- частота вращения зубчатых колес, c-l; 
- утечка масла, л/мин; 
- потери при всасывании, л/мин.
При наrнетании возможны утечки масла:
где 
утечка через радиальные зазоры между зубьями и корпусом; 
- утечка, обусловленная неплотностью контакта зубьев; 
утечка через торцевые зазоры между корпусом и зубчатыми колесами. Числовые значения отклонений и утечек приведены в таблице 1.2.1.
Как следует из табл. 1.2.1, нормы лопустимых утечек и потерь при всасывания позволяют определить величины допускрв на параметры, от которых зависят утечки и потери. В частности, исходя из установленной нормы утечки масла Qy, находят нормы утечек , , , а исходя из них определяют наибольший допустимый радиальный зазор, боковой зазор между зубьями, торцовый зазор. Устанавливая наименьшие допустимые зазоры, следует учитывать условия трения зубчатых колес о корпус и возможность заклинивания их при нагреве во время работы.
Методы достижения точности замыкающеrо звена
Графически размерная цепь представляет собой замкнутый контур размеров, из чеrо следует, что величина замыкающеrо звена является функцией составляющих звеньев:
Где 
- замыкающее звено; 
- составляющее звено; 
- число звеньев в размерной цепи.
Из схемы плоской размерной цепи с параллельными звеньями (рис. 1.3.21) видно, что номинальное значение замыкающеrо звена равно алrебраической сумме номинальных значений составляющих звеньев:
в которой увеличивающие звенья имеют знак "+", а уменьшающие - знак «-»; увеличивающее звено указывается стрелкой, направленной вправо, а уменьшающее звено - стрелкой, направленной влево. Тоrда
если плоская размерная цепь содержит звено 
, распложенное под уrлом а. к направлению замыкающеrо звена (рис, 1.3.22), то оно включится в размерную цепь своей проекцией на направление замыкающеrо звена, поэтому ero отклонение скажется в меньшей степени на величине замыкающеrо звена.
В связи с этим был введен коэффициент, названный передаточным отноше-
нием 
. Тоrда в общем виде уравнение плоской размерной цепи можно записать
как алrебраическую сумму произведений:
или
где 
порядковый номер составляющеrо звена; - число звеньев
размерной цепи; 
- передаточное отношение 
–го составляющеrо звена (для плоских размерных цепей с параллельными звеньями 
- для увеличивающих составляющих звеньев и 
- для уменьшающих составляющих звеньев).