ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные принципы конструирования из "Как создают машины " Но прежде чем изготовить ту или иную деталь, ее надо сначала вообразить, а затем и изобразить на чертеже, — иначе говоря, ее надо сконструировать. Невозможно дать такие правила конструирования, которые были бы одинаково пригодны для создания всех машин. Но можно привести основные принципы, в большей или меньшей степени приложимые ко воем случаям проектирования машин и их деталей. [c.178] При конструировании машин особенно важны опыт, а также прирожденное и развитое практикой чувство соразмерности отдельных деталей и их элементов. Этим чувством обладает почти каждый человек, но о о развивается вместе с опытом. [c.178] Плоскости могут быть получены на строгальном, фрезерном, долбежном и токарном станках (подрезка торцов). Поверхности тел вращения обрабатывают на токарных, револьверных, фрезерных и других станках. Наиболее часто в деталях встречаются цилиндрические, конические, шаровые и винтовые поверхности и их сочетания. [c.179] Размеры деталей определяются посредством расчетов. Однако следует принимать во внимание и чисто практические обстоятельства, которые подчас оказываются решающими при назначении чертежных размеров. Не раз приходилось наблюдать, как ееопытный конструктор, потративший много труда на то, чтобы сделать расчеты по всем правилам, приступая к черчению деталей, наталкивался на совершенно неожиданные неприятности обнаруживались излишняя массивность второстепенных частей и слабость основных деталей, отсутствие ряда размеров, необходимых для вычерчивания детали, невозможность изготовить деталь, отвечающую расчетам, выде ржать некоторые размеры и т. д. [c.179] Если бы рассчитать толщину обода чугунного шкива по силам, действующим на него при передаче малых мощностей, то она оказалась бы столь незначительной, что практически шкив невозможно было бы получить отливкой. А если его и удалось бы изготовить, то при переноске или перекладке обод легко разрушался бы от удара об пол или другие детали. Беда в том, что всего рассчитать мы не можем, поэтому конструктору довольно часто приходится определять некоторые размеры чертежа на основе опыта и практических соображений, на глазок . Но этот глазок должен быть вооружен необходимыми практическими знаниями. [c.179] Насколько велика может быть верность глаза, можно судить по примеру, приведенному нашим блестящим корабле--строител0м академиком Алексеем Николаевичем Крыловым,. [c.179] Огромное значение в работе конструктора имеет эскиз. В нем впервые творческие замыслы облекаются в конкретные формы. Конструктор мысленно выбирает материал, устанавливает размеры, форму, обработку каждой детали, а затем на бумаге создает машину, соединяя эти детали в узлы и механизмы. [c.180] Конструктивные решения — результат творчества, и, как всякое творчество, работа конструктора требует знаний, умения и чутья, интуиции. Конструктору приходится сосредоточивать внимание на большо1М количестве самых различных вопросов, изыскивая наивыгоднейшие варианты их решения. Нужно учитывать свойства материала, способ получения заготовки, методы механической обработки и сборки, прочность, жесткость и стоимость деталей, долговечность их работы я т. д. При конструировании литых деталей, наряду с другими факторами, нужно учитывать особенности литейного производства, при конструировании штампованных деталей — принимать во внимание специфику штампования и т. д. [c.180] О конструировании литых деталей. Отливать детали можно из чугуна, стали, цветных металлов и разнообразных сплавов. Наиболее распространенным литейным материалом является чугун. [c.180] Механики давно заметили, что чугун сопротивляется сжатию значительно лучше, чем растяжению, а металловеды выяснили, что нагрузку на сжатие он выдерживает примерно в 4 раза большую, чем на растяжение. Это свойство и используется для повышения прочности литых чугунных деталей. [c.180] Физико-механические свойства чугуна зависят не только от его химического состава, но в значительной степени определяются и его структурой, скоростью заливки форм и охлаждения отливок кроме того, они меняются при изменении раз-метров деталей. [c.181] Прочность чугунных отливок неразрывно связана с их конструкцией. Увеличение конструкционной прочности деталей может быть получено, в частности, путем создания плавных переходов (закруглений), повышения радиуса галтелей, правильного соотношения толщин стенО К и т. д. [c.181] Условия застывания расплавленного чугуна также влияют на прочность, и их тоже нужно учитывать при конструировании. Известно, что при охлаждении отливок происходят усадки и возникают литейные (остаточные) напряжения. Они нередко приводят к последующему, порой значительному короблению деталей. Напряжения, возникающие в отливках, в естественных условиях выравниваются, или, как говорят, снимаются, очень медленно для -крупных и сложных станин на это требуется несколько месяцев. Чтобы не тормозить производство, отливки иногда передают из литейного цеха на механическую обработку, не дав им даже как следует остыть. Это кончается не всегда благополучно. Собранные из таких деталей узлы и машины, особенно если отливки сложные, через некоторое время отказываются работать. А при выяснении причин разладки оказывается, что естественное выравнивание литейных напряжений привело к короблению деталей, подшипники перекосились, шипы заклинились и валы не повернешь. [c.181] Практически борьбу с литейными напряжениями ведут, придавая деталям такие формы, при которых толщины стенок отливки получаются одинаковые, правильно подводя металл к пустотам литейной формы при заливке, применяя для медленно остывающих участков отливок специальные охладители, подбирая состав Металла и т. д. [c.181] Сопряженные части отливки должны иметь примерно равную усадку, получить которую практически можно при равномерной толщине стенок отливки и постепенном переходе от одной толщины к другой. Конструктор должен избегать местных утолщений металла, приводящих к литейным напряжениям. На рисунке 65 слева показана неправильная конст1рук-ция кулачка, а оправа—правильная, с равномерной толщиной стенок. В [результате неправильного соотношения масс металла в ступице и ободе возникла резкая разница в условиях охлаждения и появились трещины А. После изменения конструкции (рис. 65,6) трещины в отливках не появлялись. [c.182] При конструировании литых деталей надо стремиться к оптимальным толщинам стенок отливок. [c.182] Чрезмерно тонкие стенки чугунной отливки, особенно при большой их протяженности, приводят к отбелу чугуна, хрупкости и затрудняют последующую механическую о бработку отбеленной поверхности. Отбеленный чугун настолько тверд, что не поддается обработке резцом. [c.183] Чтобы избежать недостатков, вызываемых чрезмерно большой или слишком малой толщиной стенок, следует придерживаться установленных практикой оптимальных значений толщины стенок литых заготовок (они различны для отливок, сделанных в земляные формы, в кокиль или под давлением). [c.183] Мы перечислили далеко не все, что нужно учитывать при конструировании чугунных деталей. Плавность сопряжений, литейные уклоны, общая форма деталей— все это имеет большое значение для получения качественных деталей. [c.183] Вернуться к основной статье