Уніфікація конструктивних елементів - студопедія
Елементи, що виявляються в процесі компонування машини, слід багаторазово використовувати для всієї конструкції. Уніфікація конструктивних елементів полягає в багаторазовому використанні елементів конструкції, виявлених в процесі компонування, шляхом усереднення розрахункових параметрів з метою максимального скорочення їх номенклатури.
Уніфікації в першу чергу підлягають:
- посадочні з'єднання (за номінальними розмірами, типу посадок і классуточності);
- різьблення (по діаметру, кроку і класом точності);
- шліцьові і шпонкові з'єднання;
- кріпильні деталі і т.д.
На рис. 8.1 наведено приклад компонування вала з двома насадженими деталями, одна з яких спирається на бронзову втулку. У конструкції (рис. 8.1, а) вибір посадкових діаметрів не продуманий. Правильно призначений основний посадковий розмір (діаметр опорної шийки) з числа нормальних (Ø 50). Далі допущені помилки. З метою зменшення витрат бронзи конструктор приймає товщину стінок втулки дорівнює 3,5 мм, внаслідок чого виходить нестандартний розмір зовнішнього діаметра (Ø 57). Прагнучи збільшити міцність вала в з'єднанні з другої деталлю, конструктор зменшує діаметр вала по відношенню до шийки на 2 мм на сторону, в результаті чого виходить не -Стандартний діаметр (Ø 46), який наводять до розміру різьби М 45 під затяжну гайку.
У компонуванні на основі нормальних розмірів (рис. 8.1, б) зовнішній діаметр втулки - 60мм, діаметр вала в з'єднанні з другої деталлю прийнятий 45мм. Звідси випливає призначення різьблення М45, яка відповідає стандартному діаметру (Ø 45). Однак така стандартизація розмірів, в даному випадку, призводить до деякого зниження міцності вала і збільшення маси бронзової втулки.
У більш раціональної конструкції (рис. 8.1, в) діаметр шийки -55 мм, зовнішній діаметр втулки - 60мм, діаметр вала в з'єднанні з другої деталлю - 50мм і розмір різьби - М 48.
Розглянемо приклад компонування багатоступінчастого циліндричного валу з закріпленими на ньому деталями, що спирається в корпусі на підшипники ковзання (рис. 8.1, г, д).
Мал. 8.1. Уніфікація елементів конструкції
У конструкції (рис. 8.1, г) допущений значний різнобій у розмірах посадочних діаметрів, різь, шпонок і модулів зубів. В раціональної конструкції (рис.8.1, д) скорочено кількість посадочних розмірів, уніфіковані шпонки і модулі зубів (m = 4).
Необхідна міцність зубів малих зубчастих коліс досягнута збільшенням їх довжин. Підсумки уніфікації представлені в табл. 8.1.
Таблиця 8.1.Уніфікація елементовконструкціі вала
Елементи конструкції вала
Аналізуючи таблицю, можна зробити висновок, що в результаті проведеної уніфікації елементів конструкції вала в цілому номенклатура елементів скорочена з 16 до 7 найменувань, а саме: число посадочних розмірів скорочено з 9 до 4, число нарізки - з 2 до 1, число шпонок - з 2 до 1, число модулів зубів шестерень - з 3 до 1.
Як приклад уніфікації розмірів під ключ розглянемо установку для регулювання редукційного клапана (рис. 8.2). У конструкції установки (рис. 8.2, а) застосовані три розміри (1. 3), в уніфікованої конструкції (рис.8.2, б) - один розмір (4).
Мал. 8.2. Уніфікація розмірів під ключ