Экономические основы конструирования машин

Данный метод заключается в обращении функций, форм и расположения деталей [4, стр. 26]. Одними из примеров инверсии могут служить способыниппельного соединения, представленные на рисунках 1а и 1б. В схеме, представленной на рисунке 1а (схема I), ниппель (8) затягивается внутренней гайкой (9), а на схеме II — наружной гайкой (10). Существует разница в осевых и радиальных размерах двух вариантах.

а) б) Рисунок 1 — Способы ниппельного соединения.

В схеме, представленной на рисунке 1б (схема I), ниппель (11) выполнен с внутренним конусом, а на схеме II — с наружным. Разница в осевых и радиальных размерах. На рисунке 2 показаны два варианта исполнения резьбового соединения ходового винта (14) с корпусом (15).Рисунок 2 -Резьбовое соединение ходового винта с корпусом.

Выполнение внутренней резьбы в корпусе (схема I) вызывает технические трудности. В то же время по схеме II выполнение наружной резьбы по всей необходимой длине не вызывает сложностей в изготовлении. При этом прочность винта в схеме II выше, чем в схеме I. Определенный вклад в оптимизацию конструкции и, следовательно, в ее экономические показатели, приносит решение вопросов экономии материалов. С одной стороны эта проблема решается путем выбора рациональных сечений элементов конструкции — способы облегчения деталей, применение листовых штампованных конструкций, исключение излишних звеньев, использование рациональных схем нагружения и т. п. С другой — за счет использования современных прочностных расчетов и применения высокопрочных материалов[4, стр. 38]. Наибольшего эффекта в снижении массы можно добиться при обеспечении равнопрочности детали в различных сечениях. Для иллюстрации на рисунке 3 приведены схемы, показывающие форму поперечного сечения цилиндрического вала вращения при действии изгибающей нагрузки на середине длины. На рисунке 3 приняты обозначения — исходная форма (а), расчетная равнопрочная форма (б) и реальная конструкция (в) поперечного сечения вала.

а)б)в)Рисунок 3 — Формы поперечного сечения.

Максимальный изгибающий момент, и, следовательно, максимальные напряжения реализуются в центральном сечении (на середине длины). Поэтому максимальная толщина соответствует этой зоне. В то же время по краям расчетное значение напряжения равно нулю. В этих зонах толщины имеют минимальные значения[4, стр. 41]. Перечисленные выше методы повышения долговечности конструкций можно дополнить[4]: способами повышения жесткости;

способами повышения усталостной прочности;

приемами конструирования сочленений, работающих под ударной нагрузкой;

приемами уменьшения тепловых напряжений и деформаций;

технологическими приемами упрочнения поверхностных слоев деталей и т. д.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В реферате рассмотрены основные показатели экономичности машины, к которым относятся:

коэффициент использования машины;

рентабельность;годовой экономический эффект;

срок окупаемости. Главными факторами, определяющими экономичность машины, являются полезная отдача и ее долговечность. В реферате приведены примеры улучшения экономических показателей изделия конструктивными методами.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Орлов, П. И. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. В 2-х кн. Кн. 1 / П. И. Орлов, под ред. П. Н. Учаева. -.

М.: Машиностроение, 1988. — 560 с. Ерохин, М. Н. Детали машин и основы конструирования: учеб. пособие для вузов / под ред. М. Н. Ерохина. — М.: Колос.

С, 2005. — 462 с. ГОСТ 2.103 — 68. Единая система конструкторской документации.

Стадии разработки. Введ. 1971;01−01. — М.: Издательство стандартов, 1971. — 3 с. Крейтер, С. В. Основы конструирования и агрегатирования: учеб.

пособие. / С. В. Крейтер, А. Р. Нестеров, В. В. Данилевский. — М.: Издательство стандартов, 1983. — 224 с.