Вібір матеріалу, форми, визначення розмірів деталей

Основними ознаками деталі є:

1. Матеріал.

2. Форма.

3. Розмір.

У вирішенні цих трьох завдань, тобто у виборі матеріалу, форми і розміру полягає процес конструювання деталі. При цьому вибір матеріалу, форми і розміру залежить від структурного елементу деталі. Матриця процесу конструювання деталей має  вигляд наведений у таблиці 4.1.

Табл. 4.1

Операції конструювання

	РЕ	БЕ	СЕ
Вибір матеріалу
Вибір форми
Визначення розмірів

 

Показники якості, по яких оцінюється конструкція деталі діляться на 3 групи:

1. Експлуатаційна (жорсткість, міцність, точність)

2. Конструктивна (маса, габарити, естетичність)

3. Технологічні параметри (характеризують технологічність конструкції)

 

Вибір матеріалу.

    В основному вибір матеріалу базується на досвіді конструктора. У тому випадку, коли розробляються спеціальні деталі і пошук оптимального рішення по вибору матеріалу скрутний  можна використовувати матрицю оптимального вибору матеріалу. Приклад побудови такої матриці при виборі матеріалу оправи лінзи згідно[6] приведений в таблиці 4.2.

 

 

Табл. 4.2

 Закріплення лінзи в оправі передбачається завальцовкою. Рішення про вибір матеріалу приймається на підставі максимальної кількості балів набраного матеріалом за аналізованими показниками якості з врахуванням вагових коефіцієнтів. Показники якості і вагові коефіцієнти визначаються експертами. Як видно з таблиці 4.2 найбільш раціональним матеріалом для даного завдання є латунь.

Вибір форми деталі.

1. Форма деталі визначається формами поверхонь, що обмежують деталь (площина, циліндр, сфера).

2. Спеціальні (параболоїд, еліпсоїд).

При виборі форми поверхні керуються наступними критеріями:

1. Функція деталі.

2. Конструктивна доцільність.

3. Технологічність.

4. Естетичність.

Функція деталі робить вплив на вибір поверхонь робочого і базового елементів, що сполучаються. Вона слабо впливає на вибір форми вільного елементу. Конструктивна доцільність в основному стосується мінімізації об'єму деталі, при визначенні припусків на кріплення, при виборі типових деталей. В основному вона застосовується при виборі форми вільного елементу. Технологічність враховує можливість технології для здобуття необхідної точності при мінімумі витрат. При цьому враховується:

1. Чим більше параметрів в поверхні, тим менше точність.

2. Результуюча точність безперервного процесу (наприклад, шліфування циліндра) вища, ніж дискретного (наприклад, шліфування широкої плоскої поверхні).

3. Із збільшенням протяжності поверхні знижується точність її обробки.

Естетичність форми деталей характеризують гармонійність її пропорцій. Одним з проявів гармонії є симетрія. Крім того, застосовується пропорціонування елементів форми на основі ряду пропорційних чисел. «Золоте відношення» виражається відношенням сторін прямокутника 0,612:1; 1,618:1.

Визначення розмірів деталі.

Геометричні розміри підрозділяються залежно від відношення до того або іншого структурного елементу. Крім того, існують розміри що координують положення РЕ відносно БЕ. Розміри РЕ визначають в основному з умов точності. Розміри БЕ визначають з умови точності орієнтування вільних елементів. Розміри ВЕ визначаються з умов загальної міцності і жорсткості деталі.

Визначення розмірів засноване на поєднанні методу вибору і розрахунку. Загальні вихідні умови, якими при цьому керуються наступні:

1. Обмеження габаритних розмірів, визначених ТЗ.

2. Тенденції компактності і мініатюризації.

3. Конструктивна і функціональна доцільність (нічого зайвого).

4. Економічність.

Лекція № 11. Типи з'єднань деталей та вибір методу з'єднань. Класифікація та якості контактних пар