Служебное назначение машины

Под служебным назначением машины (СНМ)понимают четко сформули­рованную задачу, для решения которой машина (М) предназначена.

В задании на проектирование, где формулируется СНМ, оговариваются качественно и количественно следующие данные:

- вид, качество и количество продукции, производимое М;

-показатели производительности, долговечности, надежности, точности М;

- условия работы: качество исходного продукта, энергия, режим работы, состояние окружающей среды, экологическое воздействие, безопасность работы, эргономические показатели, степень автоматизации, КПД и т.д.

СНМ обеспечивается ее качеством - совокупностью свойств определяю­щих соответствие ее СНМ и отличающее М от других.

Показатели качества (ГОСТ 15467-79) можно разделить на три группы.

1. Технический уровень, определяющий степень совершенства М: мощ­ность, КПД производительность, точность, экономичность и др.

2. Технологичность конструкции, обеспечивающая оптимальные затраты труда и средств за весь период существования машины, начиная с ее изготовления.

3. Эксплуатационные показатели, надежность, долговечность, транспор­табельность, эргономическая характеристика, безопасность в работе, экологиче­ское воздействие, эстетическая оценка.

Конкурентоспособность М оценивается степенью патентной чистоты тех­нических решений.

Каждая машина, как и ее отдельные составные элементы, выполняет свое СНМ при помощи ряда поверхностей или их сочетаний, принадлежащих отдель­ным деталям машин. Эти важнейшие поверхности называют исполнительными (ИП). Так ИП двигателя внутреннего сгорания, рассматриваемого как механизм, являются поверхности поршня и рабочего цилиндра У токарного станка к ИП относятся сочетания поверхностей шпинделя передней бабки, пинали задней бабки, поверхностей резцедержателя.

Точность М, являясь одним из важнейших показателей ее качества, фор­мирующемся в значительной мере на этапе производства машины, определяется следующими факторами:

- точностью относительного перемещения ИП;

- точностью расстояний между ИП или заменяющими их сочетаниями по­верхностей;

- точностью пространственного положения ИП;

- точностью геометрических форм ИП;

- шероховатостью ИП.

Такие показатели как надежность, долговечность зависят от материала ИП и его состояния.

В свою очередь точность машины определяется точностью изготовления и сборки узлов и деталей, из которых М состоит. Показатели точности этих эле­ментов назначаются исходя из анализа их служебного назначения. Формулиро­вание служебного назначения деталей (СНД) аналогично СНМ, за исключением некоторых специфических показателей: энергия, заготовки, КПД и т.п.

По функциональному назначению поверхности деталей подразделяются на:

1) исполнительные (ИП), с помощью которых деталь выполняет свое слу­жебное назначение (СНД);

2) основные конструкторские базы (ОКБ), которые определяют положение детали относительно других деталей, на которые она монтируется;

3) вспомогательные конструкторские базы (ВКБ), определяющие положе­ние деталей, присоединяемых к данной;

4) свободные поверхности (СП) - все остальные, завершающие конструк­тивные формы детали в соответствии с СНД.

Рис. 1.3. Классификация поверхностей зубчатого колеса по функцио­нальному назначению:

ххх - исполнительные поверхности; III - основные конструкторские базы;

… - вспомогательные конструкторские базы; -------- свободные поверхности.

Задача назначения технических требований к конструкции машины и се деталей заключается в переводе качественных и количественных показателей ка­чества изделия в количественные показатели точности и состояния материала деталей. Конструктивные допуски должны быть обоснованы расчетами работо­способности деталей и учитывать многообразие явлений, возникающих в про­цессах изготовления и эксплуатации изделий. Более высокие требования предъ­являются к ИП, ОКБ и ВКБ.

К ним в первую очередь относятся требования точности:

1) размеров (линейных и угловых);

2) формы поверхностей;

3) взаимного расположения поверхностей;

4) шероховатости поверхностей.

Дополнительными техническими требованиями могут быть физико-механические характеристики материала (твердость, прочность); химический со­став основного материала и слоев насыщения или покрытия: глубины слоев на­сыщения или покрытия; структура материала.

Все технические требования должны быть обоснованы и согласованы с технологическими службами, что диктуется необходимостью обработки конст­рукции изделий на технологичность.