Требования, предъявляемые к новым машинам.

Проектируемая машина должна удовлетворять различным требованиям, которые устанавливаются техническими условиями.

1. Наиболее высокие эксплутационные показатели по сравнению с существующими машинами при сохранении или снижении веса и габаритных размеров: производительность, КПД, расход энергии, точность… достигаются совершенствованием конструктивной схемы машины и протекающих в ней рабочих процессов.

2. Работоспособность – состояние машины или любой её детали, при котором она способна выполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями технической документации. Работоспособность характеризуется критериями: прочностью, жесткостью (в т.ч. устойчивостью), износостойкостью, теплостойкостью, виброустойчивостью. Работоспособность деталей машин обеспечивается приданием им надлежащих размеров и формы, рациональным выбором материалов и использованием упрочняющей технологии и средств антикоррозийной защиты.

3. Высокая надежность. Надежность – это свойство машины её узла или детали выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплутационные показатели (производительность, мощность, расход энергии, точность и др.) в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки (в километрах, гектарах, кубометрах, циклах и др. ед.).

Показатель надежности – вероятность безотказной работы в заданном интервале времени или в пределах заданной наработки. Чем ближе эта вероятность к 1, тем выше надежность.

4. Безопасность в эксплуатации, т.е. пригодность конструкции к нормальной эксплуатации вплоть до полого израсходования ресурса работоспособности без аварий, опасных для обслуживающего персонала, производственного оборудования, зданий и других смежных объектов.

5. Технологичность – обеспечение наибольшей простоты и экономичности изготовления конструкции.

6. Экономичность – низкая начальная стоимость (проектирование и изготовление) и стоимость эксплуатации и ремонта.

7. Простота и легкость управления. Эргономичность – согласование конструкции машин с психофизиологическими возможностями и особенностями человека.

8. Современные социальные требования, обеспечение соответствующих условий труда, приемлемый уровень затрат физической энергии. Например: бесшумность работы; снижение воздействия вредных факторов; требования экологии.

В некоторых случаях формируются дополнительные требования:

9. По габаритам и (или) массе для удобства транспортировки, размещения.

10. Эстетичность – совершенство внешних форм, красивый внешний вид.

11. Патентная чистота – отсутствие претензий со стороны патентовладельцев и юридическая защита примененных новшеств.

Все перечисленные требования взаимосвязаны, а во многих случаях противоречивы. Полное их удовлетворение дает возможность добиться создания конструкции высокого качества, но это представляет большие трудности и, как правило, невозможно. При проектировании следует изыскать компромиссное решение, удовлетворяя лишь важнейшим требованиям. Это решение можно считать оптимальным только применительно к определенному уровню науки и техники, а также к конкретным производственным условиям, в которых намечается изготовление машины.

Стадии разработки конструкторской документации.

После разработки, согласования и утверждения технического задания разрабатывается КД

Механические передачи

4.2.1 Назначение, основные кинематические и силовые параметры и классификация механических передач

Назначение передач

Механическими передачами называются механизмы, передающие энергию от двигателя к исполнительному органу машины, как правило, с преобразованием скоростей, сил и моментов, а иногда характера и закона движения.

Необходимость применения передач диктуется следующими причинами:

1. Большинство двигателей для уменьшения массы, габаритов и стоимости выполняются быстроходными, но с малым вращающим моментом. Например, асинхронные электродвигатели типа 4А выпускаются с синхронной частотой вращения ротора n_с, мин^-1

,

(4.1)

где f – стандартная частота переменного тока в сети (50 с^-1); p – число пар полюсов двигателя (1, 2, 3, 4).

n_с=3000, 1500, 1000 и 750 мин^-1. При работе с номинальной нагрузкой частота вращения вала двигателя n_ном≈(0,98…0,95)n_с. Увеличение числа полюсов ведёт к увеличению массы и удорожанию двигателя. Непосредственное соединение валов таких двигателей с рабочими органами машин применяется крайне редко (например, гидравлические насосы и вентиляторы). Как правило, частота вращения вала рабочей машины меньше, а иногда – больше. Поэтому между двигателями и исполнительными органами машин устанавливается промежуточный механизм – передача. Её назначение состоит в согласовании угловых скоростей исполнительных органов машин и двигателей, которое обеспечивается путем преобразования угловой скорости ω и вращающего момента Т при постоянной мощности двигателя Р.

2. Многие рабочие органы требуют регулирования скорости и момента. В то же время такое регулирование двигателем не всегда экономически выгодно или технически возможно.

3. Иногда требуется преобразовать вращательное движение в поступательное или наоборот.

4. Иногда требуется реверсировать движение или распределять работу двигателя между несколькими исполнительными органами машин.

Наибольшее распространенные получили передачи вращательного движения, которое обладает следующими преимуществами:

- непрерывность и равномерность при малых потерях на трение;

- позволяет получить простую и надежную конструкцию передачи при малых габаритах.