Общие правила конструирования

При создании машин рекомендуется придерживаться следующих основных правил:

1) подчинять конструирование задаче увеличения экономического эффекта, определяемого в первую очередь полезной отдачей машины, ее долговечностью и стоимостью эксплуатационных расходов за весь период использования машины;

2) добиваться максимального повышения полезной отдачи путем увеличения производительности машин и объема выполняемых ими операций;

3) добиваться всемерного снижения расходов на эксплуатацию машин уменьшением энергопотребления, стоимости обслуживания и ремонта;

4) максимально увеличивать степень автоматизации машин с целью увеличения производительности, повышения качества продукции и сокращения затрат на рабочую силу;

5) всемерно увеличивать долговечность машин, как средство повышения фактической численности машинного парка и увеличения их суммарной полезной отдачи;

6) обеспечивать длительный моральный срок службы, закладывая в машины высокие исходные параметры и предусматривая резервы развития и последовательного совершенствования машин;

7) закладывать в машины предпосылки интенсификации их использования в эксплуатации повышением универсальности и надежности;

8) предусматривать возможность создания производных машин с максимальным использованием конструктивных элементов базовой машины;

9) стремиться к сокращению числа типоразмеров машин, добиваясь удовлетворения потребностей народного хозяйства минимальным количеством моделей путем рационального выбора их параметров и повышения эксплуатационной гибкости;

10) стремиться к удовлетворению потребностей народного хозяйства минимальным численным выпуском машин путем увеличения полезной отдачи и долговечности машин.

11) конструировать машины с расчетом на безремонтную эксплуатацию, при полном устранении капитальных ремонтов и с заменой восстановительных ремонтов комплектацией машины сменными частями;

12) избегать выполнения трущихся поверхностей непосредственно на корпусных деталях; для облегчения ремонта поверхности трения выполнять на отдельных, легко заменяемых деталях;

13) последовательно выдерживать принцип агрегатности; конструировать узлы машины в виде независимых агрегатов, устанавливаемых на машину в собранном виде;

14) исключать необходимость подбора и пригонки деталей при сборке; обеспечивать полную взаимозаменяемость деталей;

15) исключать операции выверки, регулировки деталей и узлов по месту; предусматривать в конструкции фиксирующие элементы, обеспечивающие правильную установку деталей и узлов при сборке;

16) обеспечивать высокую прочность деталей и машины в целом способами, не требующими увеличения веса (придание деталям рациональных форм с наилучшим использованием материала, применение материалов повышенной прочности, введение упрочняющей обработки);

17) уделять особое внимание повышению циклической прочности деталей; придавать деталям рациональные по усталостной прочности формы, устранять концентрацию напряжений; вводить усталостно - упрочняющую обработку (закалку т. в. ч., азотирование, дробеструйный наклеп и др.);

18) в машины, узлы и механизмы, работающие при циклических и динамических нагрузках, вводить упругие элементы, смягчающие толчки и колебания нагрузки;

19) придавать конструкциям высокую жесткость целесообразными, не требующими увеличения веса способами (применение пустотелых и оболочковых конструкций; блокирование деформаций поперечными и диагональными связями рациональное расположение опор и узлов жесткости);

20) всемерно увеличивать эксплуатационную надежность машин, добиваясь по возможности полной безотказности их действия;

21) делать машины неприхотливыми к уходу; сокращать объем операций обслуживания, устранять периодические регулировки, выполнять механизмы в виде самообслуживающихся агрегатов;

22) предупреждать возможность перенапряжения машины в эксплуатации; вводить автоматические регуляторы, предохранительные и предельные устройства, исключающие возможность эксплуатации машины на опасных режимах;

23) устранять возможность поломок и аварий в результате неумелого или небрежного обращения с машиной; вводить блокировки, предупреждающие возможность неправильного манипулирования органами управления; максимально автоматизировать управление машиной;

24) исключать возможность неправильной сборки деталей и узлов, нуждающихся в точной координации один относительно другого; вводить блокировки, допускающие сборку только в нужном положении;

25) устранять периодическую смазку; обеспечивать непрерывную автоматическую подачу смазочного материала к трущимся соединениям;

26) избегать открытых механизмов и передач; заключать механизмы в закрытые корпусы, предотвращающие проникновение грязи, пыли и влаги на трущиеся поверхности и позволяющие организовать непрерывную смазку;

27) обеспечивать надежную страховку резьбовых соединений от само-отворачивания; внутренние соединения контрить методами позитивного стопорения (шплинты, отгибные шайбы);

28) предупреждать коррозию деталей, в особенности у машин, работающих на открытом воздухе или соприкасающихся с химически активными средами, применением стойких лакокрасочных и гальванических покрытий, и изготовлением деталей из коррозионностойких материалов;

29) уменьшать стоимость изготовления машин путем придания конструкциям технологичности, унификации, нормализации, уменьшения металлоемкости, сокращения числа типоразмеров машин;

30) уменьшать вес машин путем увеличения компактности конструкций, применения рациональных кинематических и силовых схем, устранения невыгодных видов нагружения, замены изгиба растяжением-сжатием, а также применения легких сплавов и неметаллических материалов;

31) всемерно упрощать конструкцию машин; избегать сложных многодетальных конструкций;

32) заменять во всех случаях, где это возможно, механизмы с прямолинейным поступательно-возвратным движением более выгодными механизмами с вращательным движением;

33) обеспечивать максимальную технологичность деталей, узлов и машины в целом, закладывая в конструкцию предпосылки наиболее производительного изготовления и сборки.

34) сокращать объем механической обработки, предусматривая изготовление деталей из заготовок с формой, приближающейся к окончательной форме изделия; заменять механическую обработку более производительными способами обработки без снятия стружки;

35) осуществлять максимальную унификацию элементов конструкции с целью удешевления машины, сокращения сроков ее изготовления, доводки машин, а также с целью облегчения эксплуатации и ремонта;

36) всемерно расширять применение нормализованных деталей; соблюдать действующие ГОСТы, ОСТы, отраслевые нормали, ограничители применяемости нормализованных элементов;

37) не применять оригинальных деталей и узлов там, где можно обойтись стандартными, нормальными, унифицированными, заимствованными и покупными деталями и узлами;

38) экономить дорогостоящие и дефицитные материалы, применяя их полноценные заменители; при неизбежности применения дефицитных материалов сводить их расход к минимуму;

39) стремиться к дешевизне изготовления, но не ограничивать затрат на изготовление деталей, ключевых для долговечности и надежности машины; выполнять такие детали из качественных материалов, применять для их изготовления технологические процессы, обеспечивающие наибольшее повышение надежности и срока службы;

40) придавать машине простые и гладкие внешние формы, облегчающие содержание машины в опрятном состоянии;

41) соблюдать в конструкции машин требования технической эстетики, придавать машинам стройные архитектурные формы, вводить красивую внешнюю отделку машин;

42) сосредоточивать органы управления и контроля по возможности в одном месте, удобном для обзора и манипулирования;

43) делать доступными и удобными для осмотра узлы и механизмы, нуждающиеся в периодической проверке;

44) обеспечивать безопасность обслуживающего персонала; предупреждать возможность несчастных случаев путем максимальной автоматизации рабочих операций, введения блокировок, применения закрытых механизмов и установки защитных ограждений;

45) в машинах-орудиях и автоматах обеспечивать возможность регулировки и наладки при помощи механизмов ручного прокручивания, медленного проворачивания от приводного двигателя (с реверсом, если того требуют условия наладки);

46) в машинах с приводом от электродвигателя учитывать возможность неправильного включения двигателя, а в машинах с приводом от двигателя внутреннего сгорания - обратных вспышек; обеспечивать возможность реверсной работы машины или вводить предохранительные устройства (обгонные муфты);

47) тщательно изучать опыт эксплуатации машин; оперативно вводить в конструкцию исправления дефектов, обнаруживающихся в эксплуатации; изучение эксплуатации является лучшим средством совершенствования и доводки машин и эффективным способом повышения квалификации конструктора;

48) непрерывно совершенствовать конструкцию машин, находящихся в серийном производстве, поддерживая их на уровне возрастающих требований промышленности;

49) обеспечивать конструктивный задел, подготовляя выпуск новых, машин с более высокими показателями на смену устаревающим;

50) при проектировании новых конструкций, а также машин, предназначенных для новых технологических процессов, проверять все элементы новизны при помощи эксперимента, моделирования, заблаговременного изготовления и испытания узлов;

51) шире использовать опыт исполненных конструкций, опыт смежных, а в нужных случаях и отдаленных по профилю отраслей машиностроения.