Concetti di base di parti di macchine. Parti di macchine: concetto e loro caratteristiche Il valore dei meccanismi di trasmissione nell'ingegneria meccanica

Concetti di base e definizioni del corso

noi definiamo concetti basilari all'inizio del lavoro per sistematizzare il materiale didattico ed evitare interpretazioni ambigue.

Organizziamo i concetti in base al grado di complessità.

Nello standard GOST 15467-79 PRODOTTI- il risultato di attività o processi. I prodotti possono includere servizi, apparecchiature, materiali riciclabili, software o una combinazione di questi.

Secondo GOST 15895-77, PRODOTTOè un'unità di produzione industriale. PRODOTTO: qualsiasi articolo o insieme di articoli di produzione realizzati da un'impresa. Per prodotto si intende qualsiasi prodotto fabbricato secondo la documentazione di progettazione. I tipi di prodotti sono parti, kit, assiemi, meccanismi, aggregati, macchine e complessi. Prodotti, soggetti a disponibilità o mancanza di loro componenti, sono divisi: 1) in non specificato (dettagli) - senza parti componenti; 2) su specificato(unità di assemblaggio, complessi, kit) - composto da due epiù componenti. Le parti componenti la macchina sono: una parte,unità di montaggio(nodo), complesso e kit.

PARTI DELLA MACCHINA - una disciplina scientifica che si occupa dello studio, della progettazione e del calcolo di parti di macchine e unità generali. I meccanismi e le macchine sono costituiti da parti. Bulloni, alberi, ruote dentate, cuscinetti, giunti che si trovano in quasi tutte le macchine sono chiamati gruppi e parti per uso generale.

DETTAGLIO – (francesedettaglio - un pezzo) - un prodotto realizzato con un materiale omogeneo nel nome e nel marchio senza l'utilizzo di operazioni di assemblaggio (GOST 2.101-68). Ad esempio, un rullo fatto di un pezzo di metallo; corpo fuso; piastra bimetallica, ecc. Le parti possono essere semplici (dado, chiavetta, ecc.) o complesse (albero motore, scatola ingranaggi, basamento macchina, ecc.).

Tra l'ampia varietà di parti e assiemi di macchine, ci sono quelli che vengono utilizzati in quasi tutte le macchine (bulloni, alberi, giunti, trasmissione meccanica eccetera.). Queste parti (nodi) sono chiamate parti di uso generale e studiare nel corso "Parti di macchine". Tutte le altre parti (pistoni, pale di turbine, eliche, ecc.) appartengono a particolari scopo speciale e sono studiati in corsi speciali. Particolari scopo generale utilizzato nell'ingegneria meccanica in quantità molto grandi. Pertanto, qualsiasi miglioramento nei metodi di calcolo e progettazione di queste parti, che consente di ridurre i costi dei materiali, abbassare il costo di produzione, aumentare durata, porta grande effetto economico.

UNITÀ DI MONTAGGIO- un prodotto le cui parti componenti devono essere collegate nell'impianto di produzione mediante operazioni di assemblaggio (avvitamento, giunzione, saldatura, crimpatura, ecc.), (GOST 2.101-68).

NODO- un'unità di assemblaggio completa costituita da parti funzionali generali e che svolgono una funzione specifica in prodotti di un solo scopo in combinazione con altre parti componenti del prodotto (giunti, cuscinetti volventi, ecc.). I nodi complessi possono includere diversi nodi semplici (sottonodi); ad esempio, il cambio comprende cuscinetti, alberi con ruote dentate montate su di essi, e simili.

SET(kit di riparazione) è un insieme di singole parti utilizzate per eseguire operazioni come assemblaggio, foratura, fresatura o per riparare determinati gruppi di macchine. Ad esempio, un set di accessori o chiavi a bussola, cacciaviti, trapani, frese o un kit di riparazione per un carburatore, una pompa del carburante e così via.

MECCANISMO- un sistema di parti mobili collegate, atto a trasformare il movimento di uno o più corpi in movimenti opportuni di altri corpi (ad esempio un manovellismo, trasmissioni meccaniche, ecc.).

In base al loro scopo funzionale, i meccanismi della macchina sono generalmente suddivisi nei seguenti tipi:

Meccanismi di trasmissione;

Meccanismi esecutivi;

Meccanismi di gestione, controllo e regolazione;

Meccanismi di alimentazione, trasporto e smistamento.

COLLEGAMENTO- un gruppo di parti che formano un mobile o fisso l'uno rispetto all'altro sistema meccanico tel.

Viene chiamato un collegamento preso per un collegamento fisso resistente.

Ingresso collegamentoè chiamato il collegamento a cui viene impartito il movimento, che viene convertito dal meccanismo nei movimenti di altri collegamenti.

Il fine settimana collegamentoè chiamato un collegamento che fa un movimento, per il quale è destinato il meccanismo.

Tra i collegamenti di ingresso e di uscita possono essere localizzati intermedio collegamenti.

In ogni coppia di collegamenti che lavorano congiuntamente si distinguono nella direzione del flusso di potenza primo e Schiavo collegamenti.

Nella moderna ingegneria meccanica, i meccanismi sono ampiamente utilizzati, che includono elastico (molle, membrane, ecc.) e flessibile (cinture, catene, funi, ecc.).

Coppia cinematica chiamare la connessione di due collegamenti toccanti, consentendo il loro movimento relativo. Le superfici, le linee, i punti di un collegamento lungo i quali può entrare in contatto con un altro collegamento, formando una coppia cinematica, sono detti elementi di una coppia cinematica. Funzionalmente, le coppie cinematiche possono essere rotazionale, progressivo, vite eccetera.

Viene chiamato un sistema connesso di collegamenti che formano coppie cinematiche tra loro catena cinematica . Pertanto, qualsiasi meccanismo si basa su una catena cinematica.

APPARECCHIO – (lat.apparato - parte) dispositivo, dispositivo tecnico, un dispositivo, di solito una sorta di parte autonomo-funzionale di un sistema più complesso.

UNITÀ – (lat.aggregato - allegare) un'unità funzionale unificata con piena intercambiabilità.

UNITÀ DI AZIONAMENTO- un dispositivo mediante il quale viene effettuato il movimento dei corpi di lavoro delle macchine. In TMM viene utilizzato un termine adeguato: un'unità macchina.

UN'AUTOMOBILE– (greco "m ahina" - enorme, formidabile) un sistema di parti che compie un movimento meccanico per convertire energia, materiali o informazioni al fine di facilitare il lavoro. La macchina è caratterizzata dalla presenza di una fonte di alimentazione e richiede la presenza di un operatore per il suo controllo. L'astuto economista tedesco K. Marx ha notato che ogni macchina è costituita da un motore, una trasmissione e meccanismi esecutivi. La categoria "macchina" nella vita di tutti i giorni è spesso usata come termine "tecnica".

TECNICA - questi sono mezzi materiali artificiali,usato da lui per espandere la sua funzionalitàin vari campi di attività per soddisfare bisogni materiali e spirituali.

Per la natura del processo di lavoro, tutta la varietà di macchine può esseresuddiviso in classi: energetico, tecnologico, dei trasporti e informativo.

MACCHINE PER L'ENERGIA sono dispositivi progettati per conversione energetica di qualsiasi tipo (elettrica, vapore, termicaecc.) in meccanica. Questi includono macchine elettriche(motori elettrici), convertitori di corrente elettromagnetica, vapore macchine, motori combustione interna, turbine, ecc. alla varietàle macchine elettriche includono MACCHINE CONVERTITORI , serve a convertire l'energia meccanica in energia di qualsiasi tipo. Questi includono generatori, compressori, idraulicapompe personali, ecc.

MACCHINE DA TRASPORTO - convertire l'energia del motore inenergia di movimento delle masse (prodotti, prodotti). Per trasportarele macchine includono trasportatori, elevatori, elevatori, gru e ascensori.

INFORMAZIONI (COMPUTER) MACCHINE - destinatoricevere e trasformare le informazioni.

MACCHINE TECNOLOGICHE - progettato per trasformare la lavorazione l'oggetto (prodotto) da lavare, consistente nel cambiarne le dimensioni, forme, proprietà o stati.

Le macchine tecnologiche sono costituite da una macchina energetica (motore), trasmissione e meccanismi esecutivi. Il più importantein macchina è MECCANISMO DI ATTUAZIONE , definizione di tecnopossibilità logiche, grado di versatilità e nomemacchine. Quelle parti della macchina che entrano in contatto conprodotto e influenzarlo, sono chiamati MACCHINA A CORPO DI LAVORO .

Nel campo della progettazione di macchine(ingegneria meccanica) categoria ampiamente utilizzata SISTEMA TECNICO , sottoche è inteso come oggetti creati artificialmente destinatiper soddisfare un bisogno specifico che è inerente ala capacità di svolgere almeno una funzione, multielemento, struttura gerarchica, molteplicità di connessioni tra gli elementi,molteplici cambiamenti e varietà di qualità del consumatore. Ai sistemi tecnici includono singole macchine, apparecchi, dispositiviry, strutture, utensili manuali, i loro elementi sotto forma di nodi, blocchi,unità e altre unità di assemblaggio, nonché complessi complessi di reciprocherelative macchine, apparati, strutture, ecc.

UNITÀ DI AZIONAMENTO- un dispositivo che mette in moto una macchina o un meccanismo.

L'unità è composta da:

Una fonte di energia;

meccanismo di trasmissione;

Apparecchiatura di controllo.

GRUPPO MACCHINA si chiama impianto tecnico costituito da una o più macchine collegate in serie o in parallelo e destinate a svolgere le funzioni richieste. Tipicamente, un'unità macchina include: un motore, un meccanismo di trasmissione e una macchina funzionante o elettrica. Attualmente, la composizione del gruppo macchina spesso include controllo e manager o una macchina cibernetica. Il meccanismo di trasmissione nell'unità macchina è necessario per abbinare le caratteristiche meccaniche del motore con le caratteristiche meccaniche della macchina operatrice o di potenza. A seconda delle condizioni operative dell'unità macchina, la modalità di controllo può essere eseguita manualmente o automaticamente.

COMPLESSOÈ anche un'unità di assemblaggio di macchine separate interconnesse, macchine automatiche e robot, controllate da un unico centro per eseguire operazioni tecnologiche in una certa sequenza. Ad esempio, RTK - sistemi robotici, linee automatiche senza partecipazione umana durante l'esecuzione di operazioni tecnologiche; linee di produzione in cui le persone sono coinvolte in alcune operazioni, ad esempio durante la rimozione del piumaggio degli uccelli.

MACCHINA – (greco " e automoto"- semovente) una macchina che lavora secondo un determinato programma senza operatore.

ROBOT – (ceco . robot - lavoratore) una macchina dotata di un sistema di controllo che le consente di prendere autonomamente decisioni sulle prestazioni in un determinato intervallo.

Requisiti per gli oggetti tecnici

Durante lo sviluppo oggetto tecnicoè necessario tenere conto dei requisiti che l'oggetto progettato deve soddisfare.

Nel 1950, l'ingegnere tedesco F. Kesselring tentò di raccogliere tutti i requisiti che i progettisti si erano posti per scomporre il processo di progettazione, ad es. dividere un compito complesso in un numero di compiti più semplici, trasformare la progettazione in un processo per soddisfare costantemente un requisito dopo l'altro, come un compito scolastico in più azioni.

L'elenco di F. Kesselring includeva più di 700 requisiti. Questo non era un elenco esaustivo; oggi sono noti più di 2500 requisiti.

Kesselring non è riuscito a risolvere questo problema, poiché molte esigenze si contraddicono a vicenda. Ad esempio, l'esigenza di aumentare il livello di automazione di un oggetto tecnico contraddice l'esigenza di una completa semplificazione del design, ecc.

Quindi, in ogni caso, il progettista deve decidere quale requisito deve essere soddisfatto e quale deve essere trascurato.

Tuttavia, l'esistenza dell'elenco dei requisiti e il suo rifornimento è estremamente utile, poiché costringe a prestare attenzione a quegli aspetti dell'oggetto che a volte sembrano banali, ma in realtà mancano.

Di seguito sono riportati alcuni esempi di requisiti:

Subordinare la progettazione al compito di aumentare l'effetto economico, determinato principalmente dal rendimento utile della macchina, dalla sua durata e dal costo dei costi di esercizio per l'intero periodo di utilizzo della macchina;

Massimizzare la resa utile aumentando la produttività della macchina e il volume delle operazioni da essa svolte;

Conseguire ogni possibile riduzione del costo delle macchine operatrici riducendo i consumi energetici, i costi di manutenzione e riparazione;

Aumentare il grado di automazione delle macchine al fine di aumentare la produttività, migliorare la qualità del prodotto e ridurre i costi di manodopera;

Aumentare la durata delle macchine;

Garantire una lunga vita di servizio morale inserendo parametri iniziali elevati nelle macchine e prevedendo riserve per lo sviluppo e il miglioramento delle macchine;

Porre i presupposti per intensificarne l'utilizzo nelle macchine aumentandone la versatilità e l'affidabilità;

Prevedere la possibilità di realizzare macchine derivate con il massimo utilizzo degli elementi strutturali della macchina base;

Sforzarsi di ridurre il numero di macchine di dimensioni standard;

Sforzati di eliminare importanti revisioni a causa della disponibilità di parti sostituibili;

Aderire costantemente al principio di aggregazione;

Eliminano la necessità di selezionare e montare le parti durante l'assemblaggio, garantendo la loro intercambiabilità;

Escludere operazioni di riconciliazione, adeguamento di parti e assiemi in atto; prevedere nella struttura, elementi di fissaggio che forniscano installazione corretta parti e assiemi durante l'assemblaggio;

Fornire la forza delle parti dando loro forme razionali, utilizzando materiali di maggiore resistenza, introducendo processi di tempra;

Introdurre elementi elastici che ammorbidiscano le fluttuazioni del carico in macchine, unità e meccanismi che operano sotto carichi ciclici e dinamici;

Rendi le auto di facile manutenzione, elimina la necessità di regolazioni periodiche, ecc.;

Prevenire la possibilità di sovratensioni della macchina, per la quale introdurre regolatori automatici, dispositivi di sicurezza e limite, escludendo la possibilità di far funzionare la macchina in modalità pericolose;

Eliminare la possibilità di montaggio improprio di parti e assiemi che necessitano di un preciso coordinamento reciproco introducendo un blocco;

Sostituire la lubrificazione periodica con quella automatica continua;

Evitare meccanismi e ingranaggi aperti;

Fornire un'assicurazione affidabile per le connessioni filettate contro auto-girante;

Prevenire la corrosione delle parti;

Impegnarsi per il peso minimo delle macchine e il consumo minimo di metallo.

Vale la pena soffermarsi su questo punto. Un certo numero di fatti indica che in termini di consumo di metallo della struttura, siamo ancora molto indietro in un certo numero di rami dell'ingegneria meccanica dei paesi capitalistici sviluppati.

Quindi, il consumo di materiale dell'escavatore EO-6121 è 9 tonnellate superiore all'escavatore Poklein (Germania), la gru a torre KB-405-2 è 26 tonnellate più pesante dell'analogo prodotto dalla società Reiner (Germania), il consumo di metallo del trattore T-130M è superiore all'analogico americano D-7R di 730 kg. Kamaz ha 877 kg di peso proprio per 1 tonnellata di capacità di carico, mentre Magirus (Germania) ha 557 kg / 1 tonnellata.

Per il trasporto della propria eccedenza di peso "Kamaz" supera 3 t / anno per 1 veicolo.

Semplificare la progettazione delle macchine in ogni modo possibile;

Sostituire, ove possibile, meccanismi rettilinei alternativi con meccanismi rotanti;

Fornire la massima producibilità di parti e assiemi;

Ridurre la quantità di lavorazione, prevedendo la produzione di semilavorati con una forma che si avvicina alla forma finale del prodotto;

Effettuare la massima unificazione degli elementi nell'uso delle parti normalizzate;

Risparmiare materiali costosi e scarsi;

Per dare all'auto una forma esterna semplice e liscia che rende più facile mantenere l'auto in ordine;

Rispettare i requisiti di estetica tecnica;

Rendere accessibili e facili da ispezionare le unità che necessitano di ispezione periodica;

Garantire il funzionamento sicuro dell'unità;

Migliorare continuamente la progettazione delle macchine nella produzione in serie;

Quando si progettano nuove strutture, controllare tutti gli elementi della novità degli esperimenti;

Fare un uso più ampio di strutture eseguite sperimentalmente, l'esperienza di industrie collegate e, se necessario, remote nel profilo delle industrie di ingegneria.

Una ragionevole combinazione di requisiti si ottiene mediante l'ottimizzazione del design. In alcuni casi, i problemi di ottimizzazione possono essere risolti in modo abbastanza semplice. In altri casi, la soluzione di tali problemi deve essere affrontata da intere istituzioni.

I requisiti dichiarati non sono raccomandazioni isolate e casuali che non sono in alcun modo correlate tra loro. Sono un riflesso dell'impatto della moderna rivoluzione scientifica e tecnologica sulla tecnologia. Nell'opera "Rivoluzione scientifica e tecnologica e vantaggi del socialismo", [Pensiero, 1975] si nota: "La generalizzazione della tendenza nello sviluppo della tecnologia e degli sviluppi scientifici consente di notare le seguenti caratteristiche delle macchine da lavoro create :

A. Nel campo dell'uso delle forze della natura - l'uso crescente di processi fisici, chimici e biologici, il passaggio alla tecnologia integrata, nuova specie moto della materia, alti e bassi potenziali (pressioni, temperature, ecc.).

B. Nel campo delle forme strutturali e organizzative e tecniche - aumentare la capacità dell'unità, integrare i processi in un organo, aumentare la forza delle connessioni, garantire il dinamismo delle strutture, l'uso diffuso di materiali artificiali, l'integrazione di macchine in sempre più grandi sistemi-linee, sezioni, unità, complessi. Lo sviluppo del dinamismo si ottiene aumentando la standardizzazione, l'unificazione, l'universalizzazione, il blocco e aggregazione... Questo dinamismo riflette la diversità delle funzioni tecnologiche. Il progresso della standardizzazione, aggregazione caratterizza l'unità della tecnologia su una base di scienze naturali.

C. Nel campo dei principi di influenza in materia di lavoro - il massimo uso possibile e diretto delle forze della natura, la tendenza a cambiare i fondamenti fondamentali delle sostanze lavorate e la ricezione del prodotto finale.

Meccanismi e loro classificazione

Meccanismi utilizzati in macchine moderne ah e i sistemi sono molto diversi e sono classificati in base a molte caratteristiche.

1. Per campo di applicazione e scopo funzionale:

Meccanismi per aeromobili;

Macchine utensili;

Meccanismi di forgiatrici e presse;

Meccanismi di motori a combustione interna;

Meccanismi per robot industriali (manipolatori);

Meccanismi di compressione;

Meccanismi della pompa, ecc.

2. Per tipo di funzione di trasferimento ai meccanismi:

Con funzione di trasferimento costante;

Con funzione di trasferimento variabile:

Con non regolato (seno, tangente);

Con regolabile:

Con regolazione a passo (riduttori);

Infinitamente variabile (variatori).

3. Per tipo di trasformazione del movimento:

Da rotazionale a rotazionale (riduttori, moltiplicatori, giunti)

Da rotazionale a traslazionale;

Traslazionale a rotazionale;

Traslazionale in traslazionale.

4. Dal movimento e dalla posizione dei collegamenti nello spazio:

Spaziale;

Appartamento;

Sferico.

5. Dalla mutevolezza della struttura del meccanismo in meccanismi:

Con una struttura immutabile;

Con una struttura variabile.

6. In base al numero di movimenti del meccanismo:

Con una mobilità W= 1;

Con mobilità multipla W> 1:

Sommare (integrale);

Separazione (differenziale).

7. Per tipo di coppie cinematiche (KP):

Con KP inferiori (tutti i KP del meccanismo sono inferiori);

Con PC più alti (almeno un PC è più alto);

Articolato (tutti i riduttori del meccanismo sono rotanti - cerniere).

8. Con il metodo di trasmissione e trasformazione del flusso di energia:

Attrito (frizione);

ingranaggio;

Onda (creando la deformazione dell'onda);

impulso.

9. Per forma, design e movimento dei collegamenti:

Leva;

Serrato;

Camera;

attrito;

Vite;

Ingranaggio a vite senza fine;

Planetario;

manipolatori;

Meccanismi di collegamento flessibili.

Inoltre, esiste un gran numero di diversi meccanismi compositi o combinati, che rappresentano l'una o l'altra combinazione di meccanismi dei tipi sopra elencati.

Tuttavia, per una comprensione fondamentale del funzionamento delle macchine, la caratteristica di classificazione di base è struttura dei meccanismi - la totalità e le relazioni degli elementi inclusi nel sistema.

Studiando meccanismi a leva piatta con coppie cinematiche inferiori, il professore dell'Università di San Pietroburgo L.V. Assur scoprì nel 1914 che qualsiasi meccanismo più complesso in realtà consiste non solo di singoli collegamenti, ma dei gruppi strutturali più semplici formati da collegamenti e coppie cinematiche: piccole catene cinematiche aperte . Ha proposto un originale classificazione strutturale, in cui tutti i meccanismi sono costituiti da meccanismi primari e gruppi strutturali (gruppi a mobilità zero o "gruppi Assur").

Nel 1937, l'accademico sovietico I.I. Artobolevsky ha migliorato e integrato questa classificazione, estendendola fino ai meccanismi spaziali con coppie cinematiche traslazionali.

L'essenza della classificazione strutturale consiste nell'utilizzare il concetto di gruppo strutturale, di cui sono composti tutti i meccanismi.

L'importanza dei meccanismi di trasmissione nell'ingegneria meccanica

Funzioni principali meccanismi di trasmissione sono:

Trasferimento e trasformazione di moto;

Variazione e regolazione della velocità;

Distribuzione dei flussi di potenza tra i vari organi esecutivi di questa macchina;

Avvia, ferma e inverti il ​​movimento.

Queste funzioni devono funzionare in modo impeccabile con il grado di precisione e le prestazioni specificati per un periodo di tempo specificato. In questo caso, il meccanismo deve avere il minimo dimensioni, essere economico e sicuro da usare. In alcuni casi, altri requisiti possono essere imposti ai meccanismi di trasmissione: funzionamento affidabile in un ambiente inquinato o aggressivo, ad alta o molto basse temperature ecc. La soddisfazione di tutti questi requisiti è un compito difficile e richiede che il progettista sia in grado di navigare bene in una varietà di meccanismi moderni, conoscenza dei materiali strutturali moderni, i più recenti metodi di calcolo di parti ed elementi della macchina, conoscenza di l'influenza della tecnologia di produzione delle parti sulla loro durata, efficienza, ecc.

Uno degli obiettivi del corso "Parti di macchina" è insegnare metodi di progettazione di meccanismi di trasmissione di uso generale.

La maggior parte delle macchine e dei dispositivi moderni sono creati secondo lo schema motore - trasmissione - corpo di lavoro (attuatore). La necessità di introdurre una trasmissione come collegamento intermedio tra il motore ed i corpi di lavoro della macchina è associata alla soluzione di una serie di problemi.

Ad esempio, in auto e altri veicoli di trasporto Ohè necessario modificare la velocità e il senso di marcia e, in salita e in partenza, è necessario aumentare più volte la coppia sulle ruote motrici. Il motore dell'auto stesso non può soddisfare questi requisiti, poiché funziona stabilmente solo in una gamma ristretta di cambiamenti nell'entità della coppia e della velocità angolare. Se questa gamma viene superata, il motore si arresta. Piace motore dell'auto molti altri motori sono mal regolati, compresi la maggior parte di quelli elettrici.

In alcuni casi la regolazione del motore è possibile, ma non è praticabile per motivi economici, poiché fuori dalla modalità nominale efficienza lavorativa motori è notevolmente ridotto.

La massa e il costo di un motore a parità di potenza diminuiscono all'aumentare della velocità angolare del suo albero. L'uso di tali motori con un ingranaggio che riduce la velocità angolare invece di motori con una bassa velocità angolare senza un ingranaggio è più economicamente fattibile.

In connessione con l'uso diffuso della complessa meccanizzazione e automazione della produzione, l'importanza degli ingranaggi nelle macchine sta aumentando ancora di più. Richiede la ramificazione dei flussi di energia e la trasmissione simultanea del movimento con parametri diversi a diversi organi esecutivi da un'unica fonte: il motore. Tutto questo fa delle trasmissioni uno degli elementi essenziali delle macchine e degli impianti più moderni.

Classificazione delle parti della macchina

Non esiste una classificazione assoluta, completa e completa di tutte le parti della macchina esistenti; i loro progetti sono diversi e, inoltre, ne vengono costantemente sviluppati di nuovi.

A seconda della complessità della produzione, le parti sono suddivise in semplice e complesso... Le parti semplici per la loro fabbricazione richiedono un piccolo numero di operazioni tecnologiche già note e ben padroneggiate e sono fabbricate a produzione di massa su macchine automatiche (ad esempio elementi di fissaggio - bulloni, viti, dadi, rondelle, coppiglie, piccole ruote dentate, ecc.). Le parti complesse hanno spesso una configurazione piuttosto complessa e nella loro fabbricazione vengono utilizzate operazioni tecnologiche piuttosto complesse e viene utilizzata una quantità significativa di lavoro manuale, per la cui implementazione in l'anno scorso sempre più robot vengono utilizzati (ad esempio nell'assemblaggio-saldatura delle carrozzerie).

In base al loro scopo funzionale, le unità e le parti sono suddivise in gruppi tipici in base alla natura del loro utilizzo.

- TRASFERIMENTI progettati per la trasmissione e la trasformazione del moto, dell'energia nelle macchine. Si dividono in trasmissioni ad ingranaggi che trasmettono energia attraverso l'impegno reciproco dei denti (ingranaggio, vite senza fine e catena), e trasmissioni ad attrito, che trasmettono energia tramite forze di attrito causate dalla tensione iniziale della cinghia (trasmissioni a cinghia) o premendo un rullo contro l'altro (trasmissioni ad attrito).

- ALBERO e ASSALE. Gli alberi sono utilizzati per trasmettere la coppia lungo il loro asse e per supportare le parti rotanti degli ingranaggi (ruote dentate, pulegge dentate) montate sugli alberi. Gli assi sono utilizzati per supportare parti rotanti senza trasmettere coppie utili.

- SUPPORTI sono utilizzati per installare alberi e assi.

- CUSCINETTI. Progettato per fissare alberi e assi nello spazio. Gli alberi e gli assi sono lasciati con un solo grado di libertà: rotazione attorno al proprio asse. I cuscinetti si dividono in due gruppi a seconda del tipo di attrito al loro interno: a) volvente; b) scorrevole.

- GIUNTI progettato per trasferire la coppia da un albero all'altro. Gli accoppiamenti sono permanenti, impedendo la separazione degli alberi durante il funzionamento della macchina, e l'accoppiamento, consentendo l'accoppiamento e il disimpegno degli alberi.

- PARTI DI COLLEGAMENTO (CONNESSIONI) collegare le parti insieme.

Sono di due tipi:

a) staccabile - possono essere smontati senza distruzione. Questi includono filettati, pin, con chiave, scanalati, terminali;

b) un pezzo: la separazione delle parti è impossibile senza la loro distruzione o è associata al pericolo di danni. Questi includono saldatura, incollaggio, rivettatura, connessioni a pressione.

- ELEMENTI ELASTICI. Sono utilizzati: un) per proteggere da vibrazioni e urti; B) impegnarsi a lungo lavoro utile per accumulo preliminare o accumulo di energia (molle dell'orologio); v) per creare un accoppiamento con interferenza, movimento inverso nella camma e altri meccanismi, ecc.

- PARTI ED ELEMENTI INERZIALI sono progettati per prevenire o indebolire le vibrazioni (nei movimenti lineari o rotatori) dovute all'accumulo e al successivo rilascio di energia cinetica (volani, contrappesi, pendoli, donne, shabot).

- PARTI DI PROTEZIONE E GUARNIZIONI sono progettati per proteggere le cavità interne di componenti e assiemi dall'azione di fattori ambientali avversi e da perdite lubrificanti da queste cavità (n leviks, paraoli, coperchi, camicie, ecc.).

- PARTI DELL'ALLOGGIAMENTO sono destinati al posizionamento e al fissaggio delle parti mobili del meccanismo, alla loro protezione da fattori ambientali avversi, nonché ai meccanismi di fissaggio come parte di macchine e assiemi. Spesso, inoltre, le parti del corpo vengono utilizzate per immagazzinare uno stock operativo di lubrificanti.

- PARTI E UNITÀ DI REGOLAZIONE E CONTROLLO sono progettati per influenzare unità e meccanismi al fine di modificarne la modalità di funzionamento o mantenerla a un livello ottimale (asta, leve, cavi, ecc.).

- DETTAGLI SPECIFICI. Questi includono dispositivi per la protezione dalla contaminazione, la lubrificazione, ecc.

L'ambito del corso di formazione non consente di studiare tutti i tipi di parti di macchine e tutte le sfumature del design. Tuttavia, la conoscenza almeno delle parti tipiche e dei principi generali della progettazione delle macchine offre all'ingegnere una solida base e un potente strumento per eseguire lavori di progettazione di qualsiasi complessità.

Nei capitoli seguenti, prenderemo in considerazione le tecniche per il calcolo e la progettazione di parti tipiche di macchine.

Principi di base e fasi di sviluppo e progettazione delle macchine

Il processo di sviluppo delle macchine ha una struttura complessa, ramificata e ambigua e viene solitamente chiamato un termine ampio. design- realizzazione di un prototipo di un oggetto, rappresentando in termini generali i suoi parametri principali.

Design (secondo GOST 22487-77) - il processo di compilazione di una descrizione necessaria per creare un oggetto ancora inesistente (un algoritmo per il suo funzionamento o un algoritmo di processo), trasformando la descrizione primaria, ottimizzando le caratteristiche specificate dell'oggetto ( o un algoritmo per il suo funzionamento), eliminando l'erroneità della descrizione primaria e presentazione sequenziale (se necessario) descrizioni in lingue diverse. Nelle condizioni di un'istituzione educativa (rispetto alle condizioni imprese), queste fasi di progettazione sono alquanto semplificate.

Progetto (dal lat. progetto- gettato in avanti) - una serie di documenti e descrizioni in varie lingue (grafica - disegni, diagrammi, diagrammi e grafici; matematica - formule e calcoli; termini e concetti di ingegneria - testi descrittivi, note esplicative) necessari per creare qualsiasi struttura o prodotto...

Progettazione ingegneristica - un processo in cui scientifico e Informazioni tecniche usato per creare nuovo sistema, un dispositivo o una macchina che porta un certo beneficio alla società.

Metodi di progettazione:

Metodi di sintesi analitica diretta (sviluppati per alcuni semplici meccanismi tipici);

Metodi di progettazione euristica: risoluzione di problemi di progettazione a livello di invenzioni (ad esempio, un algoritmo per la risoluzione di problemi inventivi);

Sintesi con metodi di analisi - forza bruta possibili soluzioni secondo una certa strategia (ad esempio, utilizzando un generatore di numeri casuali - il metodo Monte Carlo) con analisi comparativa dall'insieme di indicatori di qualità e prestazioni (vengono spesso utilizzati metodi di ottimizzazione - minimizzazione della funzione obiettivo formulata dallo sviluppatore, che determina l'insieme delle caratteristiche di qualità del prodotto);

Sistemi di progettazione assistita da computer o CAD - un ambiente software per computer simula l'oggetto di progettazione e determina i suoi indicatori di qualità, dopo che è stata presa una decisione - il progettista sceglie i parametri dell'oggetto, il sistema emette automaticamente la documentazione di progettazione;

Altri metodi di progettazione.

Le fasi principali del processo di progettazione.

1. Consapevolezza del bisogno sociale di un prodotto in fase di sviluppo.

2. Termini di riferimento per la progettazione (descrizione primaria).

3. Analisi delle soluzioni tecniche esistenti.

4. Sviluppo di un diagramma funzionale.

5. Sviluppo di uno schema strutturale.

6. Sintesi metrica del meccanismo (sintesi dello schema cinematico).

7. Calcolo della forza statica.

8. Bozza di progetto.

9. cinetostatico calcolo della potenza.

10. Calcolo della forza tenendo conto dell'attrito.

11. Calcolo e progetto di parti e coppie cinematiche (calcoli di resistenza, equilibratura, equilibratura, protezione dalle vibrazioni).

Qui è consigliabile fare quanto segue:

Chiarire lo scopo di servizio dell'unità di montaggio,

Smontare diagramma cinematico nodo (meccanismo), cioè per selezionarecomponenti delle maglie della catena cinematica, per chiarire il seguitotrasferimento di energia dal collegamento iniziale lungo la catena cinematica ail collegamento finale, selezionare il collegamento fisso (corpo, cremagliera, ecc.), rispetto al quale si muovono tutti gli altri collegamenti, specificarela connessione tra i collegamenti, cioè il tipo di coppie cinematiche, per stabilire ille funzioni masticatorie del collegamento fisso e di tutti i collegamenti mobili,

Inizia a progettare un sito dal collegamento più criticodeterminarne la tipologia, evidenziarne gli elementi costitutivi, mediante calcolo o determinare costruttivamente le dimensioni principali degli elementi cinematicicoppie ed elementi di collegamento,

Disegnare consecutivamente tutti i collegamenti del nodo, eseguendo la prora la lavorazione dei loro elementi,

Disegna il collegamento fisso di un dettaglio,

Chiarire la divisione di ogni collegamento in parti,

Dividere ogni dettaglio nei suoi elementi costitutivi,

Imposta le funzioni di servizio e lo scopo di ciascunaelemento e la sua relazione con altri elementi,

Seleziona le superfici combacianti, adiacenti e libereogni elemento della parte,

Stabilisci la forma finale di ogni superficie e la sua polo vita,

Finalizza l'immagine di ogni dettaglio sull'immaginel'unità di montaggio.

12. Progettazione tecnica.

13. Progettazione di dettaglio (sviluppo di disegni esecutivi di parti, tecnologie di produzione e assemblaggio).

14. Fabbricazione di prototipi.

15. Prove di prototipi.

16. Preparazione tecnologica della produzione in serie.

17. Produzione in serie del prodotto.

A seconda delle esigenze dell'economia nazionale, i prodotti vengono prodotti in quantità diverse. La produzione dei prodotti è convenzionalmente suddivisa in singolo, piccolo lotto, medio lotto e massiccio produzione.

Sotto separare indica la fabbricazione di un prodotto secondo la NTD preparata, in un'unica copia e non ripetuta in futuro.

La progettazione delle macchine viene eseguita in più fasi, stabilite da GOST 2.103-68. Per separare la produzione è:

1. Sviluppo di una proposta tecnica in conformità con GOST 2.118-73.

2. Sviluppo di una bozza di progetto in conformità con GOST 2.119-73.

3. Sviluppo di un progetto tecnico secondo GOST 2.120-73.

4. Sviluppo della documentazione per la fabbricazione del prodotto.

5. Correzione della documentazione in base ai risultati della fabbricazione e del collaudo del prodotto.

Fasi di progettazione a seriale la produzione è la stessa, ma solo l'adeguamento della documentazione deve essere ripetuto più volte: prima per un prototipo, poi per un lotto sperimentale, poi in base ai risultati di fabbricazione e collaudo del primo lotto industriale.

In ogni caso, iniziando ogni fase della progettazione, così come ogni lavoro in generale, è necessario identificare chiaramente tre posizioni:

Dati iniziali - eventuali oggetti e informazioni relativi al caso ("che cosa abbiamo?").

Obbiettivo - risultati attesi, valori, documenti, oggetti ("cosa vogliamo ottenere?").

Mezzo per un fine - tecniche progettuali, formule di calcolo, strumenti, fonti di energia e informazione, capacità progettuali, esperienza ("cosa e come fare?").

L'attività di un designer-designer diventa significativa solo se c'è un cliente - una persona o un'organizzazione che ha bisogno di un prodotto e ne finanzia lo sviluppo.

In teoria, il cliente dovrebbe redigere e rilasciare allo sviluppatore i Termini di riferimento, un documento in cui sono indicati correttamente e chiaramente tutti i parametri tecnici, operativi ed economici del futuro prodotto. Ma, fortunatamente, ciò non accade, poiché il cliente è assorbito dai suoi compiti di reparto e, soprattutto, non ha sufficienti capacità di progettazione. Così, l'ingegnere non rimane senza lavoro.

Il lavoro inizia con il fatto che il cliente e l'appaltatore compongono (e firmano) congiuntamente Compito tecnico. Allo stesso tempo, l'appaltatore dovrebbe ricevere quante più informazioni possibili sulle esigenze, i desideri, le capacità tecniche e finanziarie del cliente, le proprietà obbligatorie, preferite e desiderabili del prodotto futuro, le caratteristiche del suo funzionamento, le condizioni di riparazione e un possibile mercato di vendita.

Analisi approfondita Queste informazioni consentiranno al progettista di costruire correttamente la catena logica "Compito - Obiettivo - Mezzi" e di realizzare il progetto nel modo più efficiente possibile.

Compito tecnico - un elenco di requisiti, condizioni, obiettivi, compiti stabiliti dal cliente per iscritto, documentati e rilasciati all'appaltatore del lavoro di progettazione e ricerca. Tale compito di solito precede lo sviluppo di progetti di costruzione, design ed è progettato per orientare il progettista a creare un progetto che soddisfi i desideri del cliente e corrisponda alle condizioni d'uso, all'applicazione del progetto in fase di sviluppo, nonché ai vincoli delle risorse .

Sviluppo di Proposta tecnica inizia con lo studio dei Termini di Riferimento. Vengono chiariti lo scopo, il principio del dispositivo e le modalità di collegamento delle principali unità e parti di assemblaggio. Tutto questo è accompagnato da un'analisi delle informazioni scientifiche e tecniche su strutture simili. Vengono eseguiti calcoli cinematici, calcoli di progettazione per resistenza, rigidità, resistenza all'usura e criteri di prestazione. Tutti i prodotti standard sono preselezionati dai cataloghi - cuscinetti, giunti, ecc. Si stanno realizzando i primi schizzi, che via via si affinano. È necessario sforzarsi per la massima compattezza di disposizione e comodità di montaggio e smontaggio delle parti.

Proposta tecnica (P) - un insieme di documenti di progettazione che devono contenere studi tecnici e di fattibilità per la fattibilità dello sviluppo della documentazione di prodotto basata su un'analisi delle specifiche tecniche del cliente e diverse opzioni possibili soluzioni di prodotto, valutazione comparativa delle soluzioni, tenendo conto delle caratteristiche progettuali e operative dei prodotti sviluppati ed esistenti e della ricerca sui brevetti.

Sul palco Progetto di bozza vengono eseguiti calcoli raffinati e di verifica delle parti, vengono eseguiti i disegni del prodotto nelle proiezioni principali, viene elaborato il design delle parti al fine di massimizzare la loro producibilità, viene selezionato l'accoppiamento delle parti, viene elaborata la possibilità di montaggio-smontaggio e regolazione delle unità fuori, viene selezionato un sistema di lubrificazione e tenuta. La bozza di progetto deve essere rivista e approvata, dopodiché diventa la base per la progettazione tecnica. Se necessario, vengono realizzati e testati modelli di prodotto.

Bozza di progetto (E) - una serie di documenti di progettazione, che dovrebbero contenere soluzioni progettuali fondamentali che diano un'idea generale del dispositivo e del principio di funzionamento del prodotto, nonché dati che determinano lo scopo, i parametri principali e le dimensioni complessive del prodotto che viene sviluppato. La bozza del progetto, dopo l'accordo e l'approvazione secondo le modalità prescritte, funge da base per lo sviluppo di un progetto tecnico o della documentazione di progetto di lavoro.

Progetto tecnico deve necessariamente contenere un disegno generale, una scheda di progetto tecnico e una nota esplicativa. Un disegno generale secondo GOST 2.119-73 dovrebbe fornire informazioni sul design, sull'interazione delle parti principali, sulle caratteristiche operative e tecniche e sui principi del prodotto. La Dichiarazione del progetto tecnico e la nota esplicativa, come tutti i documenti di testo, devono contenere informazioni complete sulla progettazione, fabbricazione, funzionamento e riparazione del prodotto. Sono redatti in stretta conformità con le norme e le regole dell'ESKD (GOST 2.104-68; 2.105-79; 2.106-68). Il progetto tecnico dopo l'accordo e l'approvazione nel modo prescritto funge da base per lo sviluppo della documentazione di progetto di lavoro.

Pertanto, il progetto assume la sua forma finale: disegni e una nota esplicativa con calcoli, chiamata documentazione di lavoro, progettati in modo da poter essere utilizzati per fabbricare un prodotto e controllarne la produzione e il funzionamento.

Progettazione dettagliata (I) - sviluppo della documentazione di progettazione per un prototipo, produzione, test, regolazione in base ai risultati dei test. Lo sviluppo finale e l'approvazione dei disegni di parti e assiemi, ecc. documentazione tecnica per la fabbricazione e l'assemblaggio di prodotti per il collaudo.

Produzione, test, messa a punto e sviluppo di un prototipo. Sviluppo di un prototipo di dispositivo.

Anche qui sono richiesti concetti di base.

I documenti di progettazione includono documenti grafici e di testo che, individualmente o collettivamente, determinano la composizione e la struttura di un prodotto e contengono i dati necessari per il suo sviluppo o fabbricazione, accettazione, funzionamento e riparazione.

I documenti di progettazione sono suddivisi in:

Originali - documenti eseguiti su qualsiasi materiale e destinati all'esecuzione di originali su di essi.

Originali - documenti redatti con firme autentiche stabilite ed eseguiti su qualsiasi materiale che consenta la riproduzione multipla di copie da essi. È consentito utilizzare l'originale come l'originale.

duplicati - copie degli originali, garantendo l'identità della riproduzione dell'originale, realizzata su qualsiasi materiale che ne consenta la copia.

Copie- documenti redatti in modo da garantirne l'identità con l'originale.

Compito tecnico - un documento redatto congiuntamente dal cliente e dallo sviluppatore, contenente un'idea generale dello scopo, delle caratteristiche tecniche e della struttura fondamentale del prodotto futuro.

Proposta tecnica - requisiti aggiuntivi o chiariti per il prodotto che non possono essere specificati in termine di paragone(GOST 2.118-73).

Creazione - una specifica attività materiale o spirituale che genera qualcosa di nuovo o una nuova combinazione del conosciuto.

Invenzione - una nuova soluzione ad un problema tecnico che abbia un effetto positivo.

schizzi - il processo di creazione di uno schizzo (dal francese. exquisse – da riflessioni), un disegno o schizzo preliminare che cattura l'idea e contiene i contorni principali dell'oggetto che si sta creando.

Disposizione - la posizione delle parti principali, delle unità di assemblaggio, degli assiemi e dei moduli dell'oggetto futuro.

Pagamento - determinazione numerica di sforzi, sollecitazioni e deformazioni in dettaglio, stabilendo le condizioni per il loro normale funzionamento; eseguita secondo necessità in ogni fase della progettazione.

Disegno - un'accurata rappresentazione grafica dell'oggetto che contiene informazioni complete sulla sua forma, dimensione e base condizioni tecniche produzione.

disegno di montaggio - un documento contenente l'immagine di un'unità di assemblaggio e altri dati necessari per il suo assemblaggio (produzione) e controllo. I disegni di assemblaggio includono anche i disegni, in base ai quali vengono eseguite l'installazione idraulica e l'installazione pneumatica.

Disegno della vista generale - un documento che definisce il design del prodotto, l'interazione delle sue parti costitutive e spiega il principio di funzionamento del prodotto.

Disegno teorico - un documento che definisce la forma geometrica (contorni) del prodotto e le coordinate della posizione delle parti componenti.

Disegno di contorno - un documento contenente un'immagine di contorno (semplificata) di un prodotto con dimensioni di ingombro, montaggio e collegamento.

Schema elettrico - un documento contenente i dati necessari per eseguire l'installazione elettrica del prodotto.

Disegno di installazione - un documento contenente un'immagine di contorno (semplificata) del prodotto, nonché i dati necessari per la sua installazione (montaggio) nel luogo di utilizzo. I disegni di installazione includono anche i disegni delle fondazioni appositamente progettati per l'installazione del prodotto.

Disegno di imballaggio - un documento contenente i dati necessari per il confezionamento del prodotto.

schema - un documento su cui sono mostrate le parti componenti del prodotto e le connessioni tra loro sotto forma di immagini e designazioni convenzionali.

Nota esplicativa - un documento di testo (GOST 2.102-68) contenente una descrizione del dispositivo e il principio di funzionamento del prodotto, nonché specifiche, giustificazione economica, calcoli, istruzioni per la preparazione del prodotto per il funzionamento.

Specifiche - un documento tabellare testuale che definisce la composizione di un'unità di assemblaggio, complesso o kit (GOST 2.102-68).

Scheda tecnica - un documento contenente l'elenco di tutte le specifiche delle parti componenti il ​​prodotto con l'indicazione della loro quantità e disponibilità.

Elenco dei documenti di riferimento - un documento contenente un elenco di documenti a cui si fa riferimento nei documenti di progettazione del prodotto.

Elenco dei prodotti acquistati - un documento contenente un elenco dei prodotti acquistati utilizzati nel prodotto in fase di sviluppo.

i style = "mso-bidi-font-style: normal"> Foglio di approvazione per gli articoli acquistati- un documento contenente un elenco di prodotti acquistati autorizzati per l'uso in conformità con GOST 2.124-85.

Elenco dei titolari originali - un documento contenente un elenco di imprese (organizzazioni) che conservano gli originali dei documenti sviluppati e (o) utilizzati per questo prodotto.

Scheda tecnica proposta - un documento contenente l'elenco dei documenti inclusi nella proposta tecnica.

Foglio di disegno dello schizzo - un documento contenente un elenco di documenti inclusi nella bozza del progetto

Scheda tecnica del progetto - un documento contenente un elenco di documenti inclusi nel progetto tecnico.

Condizioni tecniche - un documento contenente requisiti (un insieme di tutti gli indicatori, norme, regole e regolamenti) per il prodotto, la sua fabbricazione, controllo, accettazione e consegna, che non è opportuno indicare in altri documenti di progettazione.

Programma e metodologia del test - un documento contenente i dati tecnici da verificare durante il collaudo del prodotto, nonché la procedura e le modalità per il loro controllo.

tavolo - un documento contenente, a seconda della sua finalità, i dati corrispondenti, riassunti in una tabella.

Pagamento - un documento contenente calcoli di parametri e quantità, ad esempio calcolo delle catene dimensionali, calcolo delle resistenze, ecc.

Documenti di riparazione - documenti contenenti dati per lo svolgimento lavori di ristrutturazione presso imprese specializzate.

Istruzioni - un documento contenente le istruzioni e le regole utilizzate nella fabbricazione del prodotto (montaggio, regolazione, controllo, accettazione, ecc.).

Documento operativo - un documento di progettazione che, singolarmente o in combinazione con altri documenti, definisce le regole per il funzionamento del prodotto e riflette informazioni attestanti i valori dei principali parametri e caratteristiche (proprietà) del prodotto garantiti dal produttore, garanzie e informazioni sul suo funzionamento durante la durata di servizio specificata.

I documenti operativi dei prodotti sono destinati al funzionamento e alla familiarizzazione con il loro design, lo studio delle regole operative (uso come previsto, Manutenzione, Manutenzione, stoccaggio e trasporto), riflesso di informazioni attestanti i valori dei principali parametri e caratteristiche del prodotto garantiti dal produttore, garanzie e informazioni sul suo funzionamento per l'intero periodo, nonché informazioni sul suo smaltimento.

Progetto preliminare - la prima fase di progettazione (GOST 2.119-73), quando vengono stabilite soluzioni di progettazione e circuiti fondamentali che danno un'idea generale del dispositivo e del funzionamento del prodotto.

Un progetto di bozza viene solitamente sviluppato in diverse versioni conanalisi computazionale dettagliata, a seguito della quale viene selezionata un'opzione per il successivo sviluppo.

In questa fase della progettazione, viene eseguito un calcolo cinematico.azionamento, calcolo degli ingranaggi con layout abbozzatoloro dettagli, riflettendo le soluzioni progettuali fondamentali edando un'idea generale del dispositivo e del principio di funzionamentodel prodotto progettato. Da quanto precede segue che i calcoli sono necessaridimo perform con il disegno simultaneo del design del prodotto,poiché per il calcolo sono necessarie molte dimensioni (distanze trasupporti dell'albero, luoghi di applicazione dei carichi, ecc.), possono essere ottenuti solodal disegno. Allo stesso tempo, il disegno passo passo della struttura nel processo di calcolo è un controllo di questo calcolo. Sbagliato il risultato del calcolo si manifesta in violazione della proporzionalità progettazione della parte durante l'esecuzione di un layout di prodotto abbozzato.

I primi calcoli progettuali in fase di bozza di progettoeseguire, di regola, semplificato e approssimativo. LaureatoIl calcolo è un controllo per un dato (già pianificato)design del prodotto.

Molte dimensioni degli elementi della parte durante la progettazione non vengono calcolatefondere, ma accettare secondo l'esperienza di progettare similistrutture generalizzate in norme e riferimenti normatividocumenti, libri di testo, libri di consultazione, ecc.

La bozza del progetto dopo l'approvazione funge da base per lo sviluppoprogettazione tecnica o documentazione di progettazione esecutiva.

Progetto tecnico - la fase di progettazione finale (GOST 2.120-73), quando vengono individuate le soluzioni tecniche finali che danno un quadro completo del prodotto.

Il progetto tecnico dopo l'approvazione serve come base persviluppo della documentazione di lavoro.

Sviluppo della documentazione di lavoro - fase finale del progettotirovanie necessario per la fabbricazione di tutti i non normalizzatiparti, nonché per la registrazione di una domanda per l'acquisto di standard prodotti.

In un'istituzione educativa, l'ambito del lavoro in questa fase di progettazione è solitamente stabilito dalla decisione del dipartimento ed è indicato nella scheda tecnicacompito com. Quando si progetta un'unità, la documentazione di lavoro è solitamente include un disegno della sua vista generale, o disegno dimensionale, montaggio disegno riduttore, disegni esecutivi delle parti principali (albero, ruota,pignoni o pulegge, ecc.)

Qualsiasi macchina, meccanismo o dispositivo è costituito da parti separate che vengono combinate in unità di assemblaggio.

Una parte è una parte di una macchina, la cui fabbricazione non richiede operazioni di assemblaggio. In termini di forma geometrica, le parti possono essere semplici (dadi, chiavi, ecc.) o complesse (parti di carrozzeria, bancali della macchina, ecc.).

Un'unità di assemblaggio (nodo) è un prodotto le cui parti componenti devono essere collegate tra loro mediante avvitamento, saldatura, rivettatura, incollaggio, ecc. Le parti che compongono le singole unità di assemblaggio sono collegate tra loro in modo mobile o immobile.

Da un'ampia varietà di parti utilizzate nelle macchine per vari scopi, si possono individuare quelle che si trovano in quasi tutte le macchine. Queste parti (bulloni, alberi, parti di ingranaggi, ecc.) sono chiamate parti generali e sono oggetto del corso Parti di macchine.

Altre parti che sono specifiche di un particolare tipo di macchina (pistoni, pale di turbine, eliche, ecc.) sono chiamate parti speciali e sono studiate nelle corrispondenti discipline speciali.

I set di corsi sulle parti della macchina Requisiti generali applicato alla progettazione di parti di macchine. Questi requisiti devono essere presi in considerazione nella progettazione e produzione di macchine diverse.

La perfezione del design delle parti della macchina è valutata dalle loro prestazioni ed efficienza. Le prestazioni combinano requisiti come resistenza, rigidità, resistenza all'usura e resistenza al calore. L'efficienza è determinata dal costo della macchina o delle sue singole parti e dai costi operativi. Pertanto, i principali requisiti che garantiscono l'efficienza sono il peso minimo, la semplicità di progettazione, l'elevata producibilità, l'utilizzo di materiali non scarsi, l'elevata efficienza meccanica e il rispetto delle norme.

Inoltre, il corso "Parti di macchine" fornisce consigli sulla scelta dei materiali per la fabbricazione di parti di macchine. La scelta dei materiali dipende dallo scopo della macchina, dallo scopo delle parti, dai metodi della loro fabbricazione e da una serie di altri fattori. Giusta scelta materiale influisce in modo significativo sulla qualità della parte e della macchina nel suo insieme.

Le connessioni delle parti nelle macchine sono divise in due gruppi principali: mobili e fisse. I giunti mobili vengono utilizzati per fornire un movimento relativo di rotazione, traslazione o complesso delle parti. I giunti fissi sono progettati per il fissaggio rigido di parti tra loro o per l'installazione di macchine su basi e fondamenta. Le connessioni fisse possono essere rimovibili e non rimovibili.

Le connessioni rimovibili (bullone, chiavetta, dentata, ecc.) consentono il montaggio e lo smontaggio multipli senza distruggere le parti di collegamento.

I giunti monopezzo (rivettati, saldati, incollati, ecc.) Possono essere smontati solo distruggendo gli elementi di collegamento: rivetti, saldature, ecc.

Considera le connessioni staccabili.

In macchinaè chiamato un dispositivo creato da una persona che esegue movimenti meccanici per convertire energia, materiali e informazioni al fine di sostituire o facilitare completamente il lavoro fisico e mentale di una persona, per aumentare la sua produttività.

Per materiali si intendono articoli lavorati, carichi trasportati, ecc.

L'auto è caratterizzata dalle seguenti caratteristiche:

conversione di energia in lavoro meccanico o conversione lavoro meccanico in un diverso tipo di energia;

la certezza del movimento di tutte le sue parti per un dato movimento di una parte;

artificiosità dell'origine come risultato del lavoro umano.

Per la natura del flusso di lavoro, tutte le macchine possono essere suddivise in classi:

le macchine sono motori. Si tratta di macchine energetiche progettate per convertire energia di qualsiasi tipo (elettrica, termica, ecc.) in energia meccanica (solida);

macchine - convertitori - macchine di potenza atte a convertire l'energia meccanica in energia di qualsiasi tipo (generatori elettrici, pompe pneumatiche e idrauliche, ecc.);

veicoli di trasporto;

macchine tecnologiche;

macchine informatiche.

Tutte le macchine e i meccanismi sono costituiti da parti, assiemi e assiemi.

Dettaglio- una parte di una macchina realizzata con un materiale omogeneo senza l'utilizzo di operazioni di montaggio.

Nodo- un'unità di montaggio completa, costituita da una serie di parti collegate. Ad esempio: cuscinetto, giunto.

Meccanismoè chiamato un sistema di corpi creato artificialmente progettato per trasformare il movimento di uno o più corpi nei movimenti richiesti di altri corpi.

Requisiti della macchina:

Alte prestazioni;

2. Payback sui costi di progettazione e produzione;

3. Alta efficienza;

4. Affidabilità e durata;

5. Facile da gestire e mantenere;

6. Trasportabilità;

7. Piccole dimensioni;

8. Sicurezza sul lavoro;

AffidabilitàÈ la capacità di una parte di mantenere i suoi indicatori di prestazione, di eseguire funzioni specificate durante una determinata durata.

Requisiti per le parti della macchina:

un) forza- resistenza del pezzo alla distruzione o al verificarsi di deformazioni plastiche durante il periodo di garanzia;

B ) rigidità- grado garantito di resistenza alla deformazione elastica del pezzo durante il suo funzionamento;

v ) resistenza all'usura- resistenza del pezzo: usura meccanica o corrosione-usura meccanica;

G) piccole dimensioni e peso;

e) realizzato con materiali economici;

e) producibilità(la produzione dovrebbe essere effettuata con il minor costo di manodopera e tempo);

G) sicurezza;

h) rispetto degli standard governativi.

Quando si calcolano le parti per resistenza, è necessario ottenere una sollecitazione in una sezione pericolosa che sarà inferiore o uguale a quella ammissibile: δ max ≤ [δ]; max ≤ [τ]

Tensione ammissibileÈ la massima tensione di esercizio che può essere tollerata in una sezione pericolosa, a condizione che durante il suo funzionamento siano garantite la resistenza e la durata richieste della parte.

La tensione consentita viene selezionata in base alla tensione limite

;
n è il fattore di sicurezza ammissibile, che dipende dal tipo di struttura, dalla sua responsabilità e dalla natura dei carichi.

La rigidità della parte viene verificata confrontando l'entità del massimo spostamento lineare ¦ o angolare j con il consentito: per ¦ lineare max £ [¦]; per j angolare max £ [j]

E BASI DI PROGETTAZIONE E COSTRUZIONE

Concetti e definizioni di base

Dettaglio- una parte di una macchina realizzata con un materiale omogeneo senza l'utilizzo di operazioni di montaggio. Le parti possono essere semplici (dado, chiavetta, ecc.) e complesse (albero motore, scatola ingranaggi, basamento macchina, ecc.).

Le parti sono di uso generale e speciale.

Unità di montaggio - prodotto ottenuto da parti mediante operazioni di assemblaggio.

Nodo- un'unità di montaggio completa composta da parti con uno scopo funzionale comune (cuscinetto, gruppo di supporto).

Meccanismo- catena cinematica di trasmissione e trasformazione del moto (ad esempio un manovellismo). Il meccanismo è costituito da parti e assiemi.

Un'automobile- un meccanismo o un insieme di meccanismi atti a svolgere il lavoro utile richiesto (conversione di energia, materiali o informazioni al fine di facilitare il lavoro). Ogni macchina è composta da motore, trasmissione e meccanismo di azionamento. Il funzionamento della macchina richiede la presenza di un operatore.

Macchina- una macchina che lavora secondo un determinato programma senza operatore.

Robot- una macchina dotata di un sistema di controllo che le consente di prendere autonomamente decisioni sulle prestazioni all'interno di un determinato intervallo.

1.1.1 Classificazione delle parti della macchina

Parti della macchina studiare dettagli, unità e meccanismi scopo generale(bulloni, viti, alberi, assi, cuscinetti, giunti, trasmissioni meccaniche, ecc.), cioè che vengono utilizzati in tutti i meccanismi.

Parti e unità di macchine sono classificate in gruppi tipici in base alla natura del loro utilizzo:

· Trasmissioni - trasferiscono il movimento dalla sorgente agli attuatori;

· Alberi e assi - trasportano parti di ingranaggi rotanti;

· Supporti - utilizzati per installare alberi e assi;

· Giunti - collegano gli alberi e trasmettono la coppia;

· Parti di collegamento (connessioni) - collegare le parti insieme.

· Elementi elastici: ammorbidiscono vibrazioni, sobbalzi e urti, accumulano energia, forniscono una compressione costante delle parti;

· Parti del corpo - organizzano uno spazio al loro interno per posizionare altre parti e assiemi, forniscono la loro protezione.

1.1.2 Progettazione e costruzione

Il processo di sviluppo della macchina si chiama progettare... Consiste nel creare un prototipo di un oggetto, rappresentando in termini generali i suoi parametri principali.

Sotto progettare comprendere l'intero processo dall'idea alla fabbricazione della macchina. L'obiettivo e il risultato finale del design è creare documentazione di lavoro, secondo il quale è possibile, senza la partecipazione dello sviluppatore, fabbricare, far funzionare, controllare e riparare il prodotto.

La costruzione di macchine è un processo creativo. Il compito principale del design è creare prodotti più redditizi dal punto di vista economico.... In altre parole, la creazione di prodotti che garantiscano l'esecuzione di determinate funzioni (lavoro utile con le prestazioni richieste), al minor costo per la loro fabbricazione, funzionamento, manutenzione e smaltimento di tali prodotti alla fine della loro vita utile.

All'inizio della progettazione, il progettista deve identificare chiaramente tre posizioni:

1. Dati iniziali - eventuali oggetti e informazioni relativi al caso ("che cosa abbiamo?");

2. Obiettivo - previsto risultati finali, quantità, documenti, oggetti ("cosa vogliamo ottenere?");

3. Mezzi per raggiungere l'obiettivo: tecniche di progettazione, formule di calcolo, strumenti, fonti di informazione, capacità di progettazione, esperienza ("cosa e come fare?").

Un'attenta analisi di queste informazioni consentirà al progettista di costruire correttamente la catena logica "Compito - Obiettivo - Mezzi" e di realizzare il progetto nel modo più efficiente possibile.

Caratteristiche principali del design:

· Soluzione multivariata a qualsiasi problema. Lo stesso problema di progettazione di solito può essere risolto in molti modi. Viene effettuato il confronto delle opzioni concorrenti e la scelta di una di esse - quella ottimale in base a determinati criteri (peso, prezzo, producibilità);

Coordinamento delle decisioni prese con i requisiti generali e specifici per la progettazione, nonché con i requisiti dei GOST (che regolano non solo il design, le dimensioni e i materiali utilizzati, ma anche i termini, le definizioni, le convenzioni, il sistema di misurazione, i metodi di calcolo, ecc.) ;

· Coordinamento delle decisioni prese con il livello esistente di tecnologia di produzione delle parti.

I requisiti per la progettazione possono essere sia quelli fissati dal cliente sia i requisiti formulati sulla base di un'analisi delle condizioni di fabbricazione, funzionamento, manutenzione, smaltimento, nonché i requisiti dei documenti normativi.

1.1.3 Requisiti di base per la progettazione di parti di macchine.

Quando si progetta una macchina o un meccanismo dal progettista, eccetto funzionalità, è tenuto a fornire affidabilità e redditività.

Funzionalità - la capacità di realizzare il suo scopo. Criteri di funzionalità: potenza, prestazioni, rapporto azione utile, dimensioni, consumo energetico, consumo di materiale, precisione, scorrevolezza, ecc.

Affidabilità- la proprietà di un prodotto di mantenere le sue prestazioni nel tempo, es. la capacità di svolgere le sue funzioni, mantenendo gli indicatori specificati per un determinato periodo di tempo. L'affidabilità è forza e tribotecnica (usura).

Redditivitàè determinato dal costo del materiale, dal costo di produzione e di funzionamento.

Principali criteri di affidabilità: forza, rigidità, resistenza all'usura, resistenza alla corrosione, resistenza al calore, resistenza alle vibrazioni.

Il valore di questo o quel criterio per una data parte dipende dal suo scopo funzionale e dalle condizioni di lavoro. Ad esempio, per le viti di fissaggio, il criterio principale è la resistenza, per le madreviti, la resistenza all'usura. Quando si progettano parti, le loro prestazioni sono principalmente garantite dalla scelta del materiale appropriato, dalla forma di progettazione razionale e dal calcolo delle dimensioni secondo i criteri principali.

Forzaè di solito il criterio principale per le prestazioni della maggior parte delle parti. La parte non deve collassare o ricevere deformazioni permanenti sotto l'influenza del carico di lavoro. Va ricordato che la distruzione di parti della macchina può portare non solo a tempi di fermo, ma anche a incidenti.

Condizione di forza: Le sollecitazioni nel materiale della parte non devono superare il limite consentito:

In alcuni casi, è più conveniente verificare la resistenza determinando il fattore di sicurezza:

Rigidità caratterizzato da un cambiamento nelle dimensioni e nella forma della parte sotto carico. L'analisi di rigidezza prevede di limitare gli spostamenti elastici delle parti entro i limiti consentiti per specifiche condizioni di esercizio. Ad esempio, una rigidità insufficiente degli alberi nei riduttori porta alla loro flessione, che peggiora la qualità dell'ingranaggio delle ruote dentate e le condizioni operative dei gruppi di cuscinetti.

Condizione di rigidità: Il movimento dei punti della parte (deformazione) sotto l'influenza dei carichi di lavoro non deve superare il valore consentito, che è determinato dalle condizioni di normale funzionamento. Ad esempio, la freccia della deflessione del raggio non deve superare il valore consentito:

L'angolo di torsione dell'albero non deve superare il valore consentito:

Resistenza all'usura. L'usura è il processo di modifica graduale delle dimensioni e della forma delle parti a causa dell'attrito. Allo stesso tempo, aumentano i giochi nei cuscinetti, nelle guide, negli ingranaggi, nei cilindri delle macchine a pistoni e ciò riduce le caratteristiche di qualità delle macchine: potenza, efficienza, affidabilità, precisione. Le parti usurate oltre la norma vengono scartate e sostituite durante la riparazione. Con l'attuale stato dell'arte, l'85-90% delle macchine si guasta per usura e solo il 10-15% per altri motivi.

Condizione di resistenza all'usura: La pressione sulle superfici di sfregamento non deve superare il valore consentito:

Resistenza alla corrosione. La corrosione è il processo di distruzione degli strati superficiali di un metallo a seguito dell'ossidazione. La corrosione è la causa del cedimento prematuro di molte strutture. A causa della corrosione, ogni anno si perde fino al 10% del volume di metallo fuso. Per proteggere dalla corrosione, vengono utilizzati rivestimenti anticorrosione ( nichelatura, zincatura, brunitura, cadmio, verniciatura) o realizzare parti con materiali speciali resistenti alla corrosione ( acciaio inossidabile, metalli non ferrosi, plastica).

Resistenza al calore... Il riscaldamento delle parti della macchina può causare: una diminuzione della resistenza del materiale e la comparsa di scorrimento, una diminuzione della capacità protettiva dei film d'olio e, quindi, un aumento dell'usura, un cambiamento negli spazi vuoti nelle parti di accoppiamento, che possono portare al sequestro o al sequestro. Per evitare conseguenze dannose, vengono eseguiti calcoli termici e, se necessario, vengono apportate modifiche progettuali appropriate (ad esempio, raffreddamento artificiale).

Resistenza alle vibrazioni. Le vibrazioni causano ulteriori sollecitazioni alternate e, di regola, portano alla rottura per fatica delle parti. In alcuni casi le vibrazioni riducono la qualità delle macchine, come la precisione delle macchine utensili e la qualità della superficie da lavorare. Inoltre, viene visualizzato ulteriore rumore. Le più pericolose sono le vibrazioni risonanti.

Oltre ai criteri di affidabilità durante la progettazione, alle parti sono imposti i seguenti requisiti:

Redditività... La progettazione della macchina, la forma e il materiale delle sue parti devono essere tali da garantire il minimo costo di fabbricazione, funzionamento, manutenzione e smaltimento.

Producibilità della produzione... La forma e il materiale delle parti devono essere tali che la fabbricazione della parte richieda lavoro, tempo e denaro minimi.

Sicurezza... La progettazione delle parti deve garantire la sicurezza del personale durante la fabbricazione, il funzionamento e la manutenzione della macchina.

Parti della macchina (dal francese dettaglio - dettaglio)

elementi di macchine, ognuno dei quali è un tutto unico e non può essere disassemblato in parti più semplici e componenti di macchine senza distruzione. L'ingegneria meccanica è anche una disciplina scientifica che considera la teoria, il calcolo e la progettazione delle macchine.

Il numero di parti in macchine complesse raggiunge le decine di migliaia. La costruzione di macchine da parti è principalmente causata dalla necessità di movimenti relativi delle parti. Tuttavia, anche parti fisse e reciprocamente fisse di macchine (collegamenti) sono costituite da parti interconnesse separate. Ciò consente di utilizzare materiali ottimali, ripristinare le prestazioni di macchine usurate, sostituire solo parti semplici ed economiche, facilitarne la fabbricazione e garantire la possibilità e la comodità di montaggio.

D. m. Come disciplina scientifica considera i seguenti principali gruppi funzionali.

Parti del corpo ( Riso. 1 ), meccanismi di supporto e altre unità di macchine: macchine portapiastre, costituite da unità separate; stand che trasportano le unità principali delle macchine; telai di macchine di trasporto; carcasse di macchine rotanti (turbine, pompe, motori elettrici); cilindri e blocchi cilindri; alloggiamenti di scatole del cambio, trasmissioni; tavoli, slitte, supporti, mensole, staffe, ecc.

Le trasmissioni sono meccanismi che trasmettono energia meccanica a distanza, di regola, con la trasformazione delle velocità e dei momenti, a volte con la trasformazione dei tipi e delle leggi del moto. Le trasmissioni del moto rotatorio, a loro volta, sono suddivise secondo il principio di funzionamento in trasmissioni ad ingranaggi che funzionano senza slittare - trasmissioni ad ingranaggi (vedi Trasmissione ad ingranaggi) ( Riso. 2 , a, b), ingranaggi a vite senza fine (Vedi Ingranaggio a vite senza fine) ( Riso. 2 , c) trasmissioni sia a catena che a frizione - trasmissioni a cinghia (Vedi trasmissione a cinghia) e ad attrito con maglie rigide. Per la presenza di un collegamento flessibile intermedio, che prevede la possibilità di distanze significative tra gli alberi, distinguono tra trasmissioni con collegamento flessibile (cinghia e catena) e trasmissioni a contatto diretto (ingranaggio, vite senza fine, frizione, ecc.). Secondo la disposizione reciproca degli alberi - ingranaggi con assi paralleli degli alberi (ingranaggio cilindrico, catena, cinghia), con assi intersecanti (ingranaggio conico), con assi intersecanti (vite senza fine, ipoide). Secondo la principale caratteristica cinematica - il rapporto di trasmissione - ci sono trasmissioni con un rapporto di trasmissione costante (riducendo, aumentando) e con un rapporto di trasmissione variabile - a gradini (cambio (vedi Cambio)) e continuo (variatori). Gli ingranaggi che convertono il moto rotatorio in traslatorio continuo o viceversa si dividono in ingranaggi: vite - dado (scorrevole e rotolante), cremagliera - cremagliera, cremagliera - vite senza fine, mezzo dado lungo - vite senza fine.

Alberi e assi ( Riso. 3 ) sono utilizzati per supportare i riduttori rotanti.Ci sono alberi di trasmissione, parti portanti di ingranaggi - ruote dentate, pulegge, ruote dentate e alberi principali e speciali, che trasportano, oltre alle parti di ingranaggi, i corpi di lavoro di motori o macchine utensili. Gli assi, rotanti e fissi, sono ampiamente utilizzati nei veicoli da trasporto per supportare, ad esempio, le ruote non motrici. Gli alberi o gli assi rotanti sono supportati dal cuscinetto e ( Riso. 4 ), e le parti in movimento traslatorio (tavoli, calibri, ecc.) si muovono lungo le guide (Vedi Guide). I cuscinetti a strisciamento possono funzionare con attrito idrodinamico, aerodinamico, aerostatico o misto. I cuscinetti volventi a sfere sono utilizzati a carichi bassi e medi, cuscinetti a rulli - a carichi significativi, a rullini - a dimensioni ristrette. I cuscinetti volventi sono più spesso utilizzati nelle macchine; sono fabbricati in un'ampia gamma di diametri esterni da uno mm fino a diversi m e peso dalle azioni G fino a diversi T.

I giunti vengono utilizzati per collegare gli alberi. (Vedi Accoppiamento) Questa funzione può essere combinata con la compensazione degli errori di fabbricazione e assemblaggio, mitigazione dinamica, controllo, ecc.

Gli elementi elastici sono destinati all'isolamento delle vibrazioni e allo smorzamento dell'energia d'urto, all'esecuzione di funzioni del motore (ad esempio molle dell'orologio), alla creazione di spazi vuoti e tensione nei meccanismi. Distinguere tra molle elicoidali, molle elicoidali, balestre, elementi elastici in gomma, ecc.

I raccordi sono un gruppo funzionale separato. Viene fatta una distinzione tra: connessioni a un pezzo (vedi. Connessione a un pezzo), che non consentono la disconnessione senza distruzione di parti, elementi di connessione o strato di connessione - saldato ( Riso. 5 , un), brasato, rivettato ( Riso. 5 , b), colla ( Riso. 5 , c), laminati; connessioni staccabili (vedi Connessione staccabile), che consentono la separazione ed eseguite dalla direzione reciproca delle parti e dalle forze di attrito (la maggior parte delle connessioni staccabili) o solo dalla direzione reciproca (ad esempio, connessioni con chiavi parallele). In base alla forma delle superfici di collegamento, distinguono tra giunti lungo i piani (la maggior parte) e lungo le superfici di rivoluzione - cilindriche o coniche (albero - mozzo). I giunti saldati sono ampiamente utilizzati nell'ingegneria meccanica. Delle connessioni staccabili, le più diffuse sono connessioni filettate realizzato da viti, bulloni, prigionieri, dadi ( Riso. 5 , G).

I prototipi di molti D. m. sono noti fin dall'antichità, i primi sono una leva e un cuneo. Più di 25 mila anni fa, l'uomo iniziò a usare una molla negli archi per lanciare frecce. La prima trasmissione a collegamento flessibile è stata utilizzata nella trasmissione di prua per accendere il fuoco. I rulli basati sull'attrito volvente esistono da oltre 4.000 anni. Le prime parti che si avvicinano a quelle moderne in termini di condizioni di lavoro sono la ruota, l'asse e il cuscinetto nei carrelli. Nell'antichità e durante la costruzione di templi e piramidi, venivano utilizzate la Porta e i Blocchi. Platone e Aristotele (IV secolo aC) menzionano nei loro scritti perni metallici, ruote dentate, manovelle, rulli, pulegge. Archimede usò una vite nella macchina per il sollevamento dell'acqua, apparentemente nota in precedenza. Nelle note di Leonardo da Vinci vengono descritti ingranaggi elicoidali, ruote dentate con perni rotanti, cuscinetti volventi e catene pivottanti. Nella letteratura del Rinascimento ci sono informazioni su trasmissioni a cinghia e cavo, viti da carico, giunti. I progetti DM sono stati migliorati, sono apparse nuove modifiche. Tra la fine del XVIII e l'inizio del XIX secolo. i giunti rivettati nelle caldaie e nelle strutture ferroviarie sono ampiamente utilizzati. ponti, ecc. Nel 20 ° secolo. i giunti rivettati sono stati gradualmente sostituiti da giunti saldati. Nel 1841, J. Whitworth in Inghilterra sviluppò un sistema di filettature di fissaggio, che fu il primo lavoro sulla standardizzazione nell'ingegneria meccanica. L'uso di trasmissioni di comunicazione flessibile (cintura e cavo) è stato causato dalla distribuzione di energia da motore a vapore attraverso i piani di fabbrica, con trasmissione di trasmissione, ecc. Con lo sviluppo di un azionamento elettrico individuale, gli azionamenti a cinghia ea cavo iniziarono ad essere utilizzati per trasferire energia da motori elettrici e motori primi negli azionamenti di macchine leggere e medie. Negli anni '20. 20 ° secolo Le trasmissioni a cinghia trapezoidale si diffusero. Le cinghie trapezoidali multiple e le cinghie dentate sono un ulteriore sviluppo delle trasmissioni a collegamento flessibile. Le trasmissioni ad ingranaggi sono state continuamente migliorate: l'innesto dei perni e l'innesto del profilo rettilineo con arrotondamento è stato sostituito da cicloidale, quindi evolvente. Una fase essenziale è stata la comparsa dell'ingranaggio circolare a vite di M. L. Novikov. Dagli anni '70 del XIX secolo. i cuscinetti volventi cominciarono ad essere ampiamente utilizzati. I cuscinetti e le guide idrostatici, così come i cuscinetti lubrificati ad aria, sono ampiamente utilizzati.

I materiali del materiale dialettico determinano in larga misura la qualità delle auto e costituiscono una parte significativa del loro costo (ad esempio, nelle auto fino al 65-70%). Acciaio, ghisa e leghe non ferrose sono i materiali principali per la fabbricazione dei metalli. Le materie plastiche sono utilizzate come isolante elettrico, antifrizione e antiattrito, resistente alla corrosione, termoisolante, ad alta resistenza (fibra di vetro), oltre ad avere buone proprietà tecnologiche. Le gomme sono utilizzate come materiali con elevata elasticità e resistenza all'usura. I materiali responsabili della lavorazione dei metalli (ruote dentate, alberi altamente sollecitati, ecc.) sono realizzati in acciaio temprato o temprato. Per la fabbricazione di metalli, le cui dimensioni sono determinate dalle condizioni di rigidità, vengono utilizzati materiali che consentono la fabbricazione di parti di forme perfette, ad esempio acciaio non temprato e ghisa. D. m., Lavora presso alte temperature, sono realizzati in leghe resistenti al calore o resistenti al calore. Sulla superficie di un diaframma agiscono le più elevate sollecitazioni nominali da flessione e torsione, sollecitazioni locali e di contatto, nonché usura e rottura; pertanto, le membrane sono soggette ad indurimento superficiale: trattamento chimico-termico, termico, meccanico e termomeccanico .

D. m. Devono con una data probabilità essere efficienti durante una certa durata di servizio al costo minimo richiesto per la loro fabbricazione e funzionamento. Per fare ciò, devono soddisfare i criteri di prestazione: resistenza, rigidità, resistenza all'usura, resistenza al calore, ecc. I calcoli per la resistenza dei diaframmi sotto carichi variabili possono essere eseguiti in base alle sollecitazioni nominali, in base a fattori di sicurezza, tenendo conto del concentrazione delle sollecitazioni e il fattore di scala, o tenendo conto della variabilità della modalità operativa. Il più ragionevole può essere considerato il calcolo di una data probabilità e un'operazione senza problemi. Il calcolo della rigidità viene solitamente eseguito sulla base del funzionamento soddisfacente delle parti combacianti (assenza di pressioni sui bordi aumentate) e delle condizioni per l'operatività della macchina, ad esempio la produzione di prodotti precisi sulla macchina. Per garantire la resistenza all'usura, si sforzano di creare condizioni per l'attrito del fluido, in cui lo spessore dello strato di olio dovrebbe superare la somma delle altezze delle microrugosità e altre deviazioni dalla corretta forma geometrica delle superfici. Se non è possibile creare attrito fluido, la pressione e le velocità sono limitate a quelle stabilite dalla pratica, oppure sono calcolate per l'usura in base alla somiglianza secondo i dati operativi per unità o macchine con lo stesso scopo. I calcoli della fabbricazione dei metalli si stanno sviluppando nelle seguenti direzioni: ottimizzazione della progettazione delle strutture, sviluppo di calcoli informatici, introduzione del fattore tempo nei calcoli, introduzione di metodi probabilistici, standardizzazione dei calcoli e uso di calcoli tabulari per centralizzazione Fabbricazione di metallo. Le basi della teoria del calcolo dei diametri sono state poste dalla ricerca nel campo della teoria degli ingranaggi (L. Euler, HI Gokhman), della teoria dell'attrito del filo sui tamburi (L. Euler e altri) e della teoria idrodinamica della lubrificazione (NP Petrov, O. Reynolds, N.E. Zhukovsky e altri). La ricerca nel campo dell'ingegneria meccanica in URSS viene svolta presso l'Istituto di ingegneria meccanica, l'Istituto di ricerca scientifica di tecnologia di ingegneria meccanica e M.V. Bauman e altri Il principale organo periodico, che pubblica materiali sul calcolo, la progettazione, l'applicazione del materiale dialettico, è il "Bollettino di ingegneria meccanica".

Lo sviluppo della progettazione dei contatori a diaframma avviene nelle seguenti direzioni: aumento dei parametri e sviluppo di contatori a diaframma di parametri elevati, utilizzando le capacità ottimali di dispositivi meccanici con collegamenti solidi, idraulici, elettrici, elettronici e di altro tipo, progettazione di contatori a diaframma per un periodo fino all'obsolescenza delle macchine, aumentando l'affidabilità, ottimizzando le forme in relazione alle nuove capacità tecnologiche, garantendo un perfetto attrito (liquido, gas, rotolamento), sigillatura di accoppiamenti diametrali, eseguendo lavorazioni a diaframma, operando in un ambiente abrasivo, da materiali la cui durezza è superiore alla durezza abrasiva, la standardizzazione e l'organizzazione della produzione centralizzata.

Illuminato .: Parti della macchina. Atlante delle strutture, ed. D.N. Reshetova, 3a ed., M., 1968; Parti della macchina. Manuale, pagine 1-3, M., 1968-69.

DN Reshetov.

Grande Enciclopedia Sovietica. - M .: enciclopedia sovietica. 1969-1978 .

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