/
Текст
П. И. ОРЛОВ
АЗБУКА
КОНСТРУИРОВАНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ОБОРОННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
МОСКВА 1941
А-99-4-3
Рецензенты: проф. Н. А. Мартьянов
Д. Н. Рудин
С. Д. Чайков
В. А. Лапидус
В „Азбуке конструирования” приведены элементарные
правила конструирования, иллюстрированные эскизами.
Указаны наиболее часто встречающиеся у начинающих
конструкторов ошибки.
Книга рассчитана на средний и низший технический
персонал конструкторских бюро и может принести пользу
начинающим инженерам-конструкторам.
Редактор /7. И. Орлов
Тираж 15 000. Подписано в печать 22/11 1941 г. А35421. Количество печатных листов 9.
Количество уч.-авт. листов 10,66. .Колнчестьо знаков в печ. листе 64000. Заказ «№ 808/214.
Цена 7 руб. 50 коп.
Московская типография Оборонгиза.
ОТ АВТОРА
Автор предлагаемой вниманию читателя книги задался
Ийлыо собрать примеры наиболее часто встречающихся кон-
структорских ошибок, указать способы их устранения и при-
вести образцы решения некоторых типовых конструкторских
А'адач.
• Такое издание на русском языке предпринимается, на-
сколько известно автору, впервые. При составлении книги ис-
пользованы (преимущественно в разделах «Литье» и «Свар-
жй») материалы немецкой литографированной брошюры
й, Кранца примерно аналогичного профиля. Некоторые темы
Обобщены В. А. Поповым [42 (стр. 34, нижний эскиз), 128,
#45, 251, 248—249, 252, 253, 260, 263—264], Д. Н. Рудиным
$36, 105, 220), |В, А. Пивоваром] (80, 94), В. А. Лапидусом
[192 (нижний эскиз), 255—259, 261—262].
$ Материал расположен почти во всех частях книги по оди-
уядковой схеме. Сначала (приводится эскиз ошибочной кон
й(£рруК1ХИИ и рядом — эскиз одного или нескольких способов
правильного решения этой же задачи, иногда в сопровожде-
нии краткой пояснительной подписи. Исключение составляют
разделы «Контрение гаек», «Соединения трубопроводов»,
/«Уплотнения» и некоторые другие, в которых приведены об-
•рдзцы наиболее употребительных конструкций без противо-
поставления правильных и неправильных форм. Эту часть
Ей», к слову сказать, предполагается в последующих
тх расширить, (введя в нее разделы «Передача момен-
Тодшипники качения» и др.
нтересах общности эскизам придан подчеркнуто-схе-
:кий характер. По тем же соображениям автор избе-
иводить нормативы, стандарты и цифровые данные,
дая, что стандарты и формы могут быть различными
ичных областях промышленности и что они подвер-
гаются непрерывному изменению и усовершенствованию.
Приводимые в редких случаях размерные цифры следует
рассматривать лишь как иллюстрацию, определяющую поря-
док величин, а отнюдь не как отправную точку для конст-
руирования.
Автор считает своим долгом предупредить, что читатель
не найдет в «Азбуке» последовательного и связного изло-
жения правил конструирования. Это объясняется многими
причинами. Теория конструирования разработана еще очень
слабо и во всяком случае далеко не в такой мере, чтобы
можно было систематически, да еще в популярном виде,
преподать основы конструирования. Личный опыт автора
ограничивается областью легких двигателей внутреннего сго-
рания и некоторыми смежными областями, из которых, как
легко заметит читатель, и почерпнут основной материал для
«Азбуки».
Это обстоятельство, естественно, отразилось на физионо-
мии книги. В легком транспортном двигателе преобладают
пульсирующие и знакопеременные нагрузки. Погоня за умень-
шением веса обусловливает исключительную напряженность
его деталей. Поэтому вопросы усталостной прочности и жест-
кости в легком двигателестроении острее, чем где бы то ни
было. В тяжелом машиностроении конструктор без стесне-
ния увеличивает там, где ему нужно, размеры и вес деталей.
Конструктор же легкого двигателя, вынужденный вечно ба-
лансировать между опасностью перетяжелить конструкцию и
риском ослабить деталь, должен добиваться увеличения
прочности целесообразным распределением материала, прида-
нием детали рациональной формы, устранением вредной кон-
центрации напряжений. Однако опыт легкого двигателе-
строения представляет общий интерес хотя бы потому, что
в любой отрасли машиностроения конструктор должен стре-
миться создавать наиболее прочные и долговечные детали
при наименьшей затрате материала.
Материал книги довольно пестр и по составу и по уров-
ню. Наряду с примерами грубых, очень грубых ошибок, ко-
торые встречаются лишь у начинающих конструкторов и
часто делают совершенно невозможным изготовление или
сборку деталей, в «Азбуке» можно встретить значительно
более квалифицированные указания, которые иногда окажут-
ся полезными и опытным конструкторам. Примеры, относя-
щиеся к этой категории, подобно примерам первой катего-
рии, разнесены на рубрики «неправильно» и «правильно», хо-
тя далеко не всегда надпись «неправильно» указывает в этих
случаях на безусловную невыполнимость или заведомую не-
пригодность конструкции. Чаще всего она указывает только
на то, что изображенная под этой рубрикой конструкция ме-
нее целесообразна по производственному, монтажному или
эксплоатационному и тому подобному признаку, чем кон-
струкция, изображенная рядом под рубрикой «правильно».
Во многих случаях необходима еще одна оговорка. Над-
пись «Правильно» указывает очень часто на целесообразность
конструкции лишь во вполне определенных, точно специфи-
цированных условиях. В качестве примера можно привести
широко распространенное правило: обрабатывать отверстия
под контрольные штифты заодно в обеих сопрягающихся
деталях (179, стр. 100). Вполне закономерное в условиях
штучного, опытного или мелкосерийного производства, пра-
вило это теряет силу и, пожалуй, даже становится неверным
при массовом производстве, где необходимость совместной
обработки двух деталей в сборе может усложнить производ-
ственный поток и где целесообразнее обеспечивать соосность
отверстий под контрольные штифты при помощи приспособ-
ления, стоимость которого при больших масштабах произ-
водства вполне окупается. Этот пример показывает как
трудно бывает иной раз сформулировать правила конструи-
рования, сохраняя лаконичность, необходимую для издания
задуманного профиля. *
Несмотря на все трудности и очевидные дефекты изда-
ния, автор все же решается опубликовать «Азбуку». Основ-
ная причина этого заключается в надежде на то, что много-
численная армия советских конструкторов поможет в даль-
нейших изданиях улучшить «Азбуку», поделившись своим
опытом, который, несомненно, окажется богаче, интереснее
и поучительнее, чем индивидуальный опыт автора. Записная
книжка каждого вдумчивого и работающего над собой кон-
структора хранит немало ценных сведений, доставшихся
личным1 опытом, иногда уникальным, по большей части труд-
но воспроизводимым. Собрать воедино эти драгоценные
крупицы, сделать их достоянием молодого поколения кон-
структоров — это .почетная и ответственная задача. Наряду
с примерами правильных и неправильных конструкций, вы-
держанными в духе «Азбуки», в «Азбуку» следует направ-
лять описания интересных случаев из практики, удачные ре-
шения трудных конструктивных задач, примеры поисков ва-
риантов, различного рода конструктивные tour de force'bi,,
конструктивные парадоксы, — все что может расширить кру-
гозор конструктора, изощрить его карандаш и обогатить его
готовальню.
Эскизы, надлежащим образом оформленные и снабжен-
ные необходимыми пояснениями, следует посылать в ад-
рес авиационной редакции Оборонгиза с надписью: для
«Азбуки конструирования». Эскизы могут быть составлены
на любую из тем, подходящих для «Азбуки», они могут и
повторять темы, изложенные в «Азбуке», если они по ново-
му, свежее и выразительнее характеризуют правила, приве-
денные в «Азбуке». С соблюдением всех норм авторского
права они будут опубликованы в следующем издании «Аз-
буки», которое, надо думать, будет совершеннее, чем первое
издание.
В заключение автор считает своим долгом -выразить бла-
годарность рецензентам проф. Н. А. Мартьянову, Д. Н. Ру-
дину, С. Д. Чайкову и В. А. Лапидусу за ценные указания,,
сделанные при просмотре верстки, и за сочувственное отно-
шение к идее издания.
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Стр.
От автора ....................................... 3
Литье............................................ 6
Механическая обработка ......................... 15
Конструкция узлов............................... 33
Конструкция деталей............................. 58
Жесткость....................................... 64
Повышение усталостной прочности................. 71
Уменьшение веса деталей......................... 75
Влияние тепла. Тепловые напряжения.............. 79
Смазка. Подшипники ............................. 83
Шпильки, болты, шурупы.......................... 88
Гайки .......................................... 93
Контрение гаек.................................... 95
Контрение шурупов................................. 98
Мелкие детали и соединения ...................... 100
Соединения трубопроводов..........................101
Уплотнения........................................104
Сборка............................................111
Учет условий эксплоатации ....................... 124
Пластическая деформация...........................127
Применение сортового материала .................. 129
Метод инверсии....................................130
Сварка.......................................... 132
Заклепочные соединения .......................... 142
Литье
1. Избегать острых углов и переходов, вводить большие галтели и плавные переходы.
Неправильно
Правил ьво
Неправильно
Правильно
2. Выдерживать по возможности равномерную толщину стенок: избегать местных скоплений материала
во избежание появления раковин и утяжин.
Неправильно
Правильно
Неправильно
Правильно
3. Фланцы, борты и бобышки делать
4. Приподнимать обрабатываемые участки над черной, необрабаты-
ваемой поверхностью.
массивнее, чем остальные части детали.
Неправильно Правильно Правильно
Неправильно Правильно
I
5. Боковые грани обрабатываемых уча-
стков делать перпендикулярными к
плоскости обработки с таким расчетом,
чтобы контур обрабатываемых участков
(в плане) не изменялся при обработке.
6. Обрабатываемые отверстия снабжать бобышками;
Неправильно
Правильно
7
7. Необрабатываемые отверстия усиливать бортами.
Правильно
8. Придавать стенкам и ребрам необходимый для извлечения модели уклон (~ 1 :10).
I
Неправильно
Правильно
Неправильно
Правильно
8
9. Облегчать извлечение модели при формовке; избегать „подрезок*, требующих применения
отъемных частей модели.
Неправильно
Подрезка
Неправильно Правильно
10. Обходиться там, где возможно, без применения стержней.
Правильно
11. Упрощать форму стержней.
Правильно
Правильно
12. Предусматривать отверстия для крепления стержней.
Неправильно
Правильно
13. Обеспечивать устойчивое крепление стержней.
Неправильно Правильно
Неправильно
Правильно
II
14. Соединять ребра плавными галтелями.
Неправильно
Лучше
Правильно
15. Присоединять ребра к стенкам
галтелями.
16. Направлять ребра по направлению действующих усилий.
Неправильно Правильно
12
17. Конические, сферические и тому подобные формы предпочтительнее плоских: при отливании
детали улучшается питание отливки, облегчается отделение шлака, уменьшаются усадочные
напряжения. Жесткость детали выигрывает.
Правильно
(сверху тонкими линиями и точками показан
кольцевой выпор-питатель)
Неправильно
Правильно
Правильно
18. Усиливать напряженные части детали, укрепляя их ребрами, придавая им коробчатую форму и т. д.
Лала картера
Неправильно
Наиболее правильно
19. Избегать радиальных ребер и связей на деталях крупных размеров: они вызывают трещины при
усадке и термические напряжения (если деталь подвергается нагреву при работе). Вместо радиальных
ребер применять тангентные и спиральные.
Неправильно
Правильно
Неправильно
Правильно
Механическая обработка
20. Ограничивать размеры обрабатываемых поверхностей строго необходимым минимумом.
Обработка опорной поверхности фундаментной плиты
Правильно
Расточка под центрирующий буртик крышки
Правильно
15
Обработка фланца
Обработка опорных поверхностей под втулки подшипников
Неправильно
Правильно
21. Сопрягать детали только по одной поверхности; не допускать подгонки одновременно по
нескольким поверхностям.
Запрессовка втулки
Неправильно
Правильно
Посадка на конусе
Неправильно
Правильно
t
Завертывание шпильки
Неправильно Правильно
Соединение фланцев
Неправильно Правильно
1ft
Соединение частей картера
Соединение торцевыми шлицами (шлицами Хирта)
Неправильно
Правильно
19
2?. В случае деталей сложной формы обдумать, нельзя ли упростить механическую обработку,
делая детали составными.
Чашечный диск
Маслоотражательный диск
Лабиринтная втулка
ЗабалЬцеВсцпЬ
Ниппель
20
Внутренние шлицы
Неправильно
Неправильно
Резьбу нельзя довести
до конца отверстия,
так как метчик упрется
в днище отверстия
23. Обеспечивать выход режущему инструменту.
Резьба
Глухая гаЛка
Правильно
Отверстие под шпильку
Правильно
Неправильно Правильно Неправильно Правильно
Спаренная шестерня
Правильно
Неправильно
Правильно
21
24. Назначая размеры деталей, учитывать размеры инструмента.
Неправильно
Правильно
Правильно
22
25. Для облегчения сборки давать на деталях фаски.
Неправильно
Правильно
Неправильно
Правильно
’zyww'zzZZZt
Неправильно
Правильно
Правильно
23
26. Опорные буртики
ными галтелями. На
вать
шлицов соединять со шлицами плав-
сопрягающейся детали предусматри-
необходимые фаски.
27. Размеры фасок и галтелей на сопря-
гающихся деталях выбирать с таким ра-
счетом, чтобы при плотной посадке не
происходило защемления деталей.
Неправильно
Правильно
Правильно
Неправильно
Правильно
28. Располагать обрабатываемые площадки по возможности на одинаковой высоте.
Неправильно
Правильно
29. Точным отверстиям придавать такую форму, чтобы их можно было обработать сквозным проходом
(во избежание сноса осей отверстия в результате перестановки детали на станке).
Неправильно
Правильно
Случай, когда необходимо
сохранить фиксирующий бур-
тик. Роль буртика выпол-
няет разрезное пружинное
кольцо, заведенное в выточку
в теле шестерни.
30. Обеспечивать возможность сквозного прохода инструмента при обработке нескольких соосных отверстий
По возможности делать обрабатываемые отверстия одинакового диаметра
Неправильно
Правильно
Неправильно
Правильно
31. Заменять там, где возможно, подторцовку и фасонную фрезеровку сквозной обработкой (например обточкой).
27
32. Фасонные профили легче обрабатывать снаружи, чем изнутри. Придавать деталям такую форму,
чтобы фасонная обработка приходилась по возможности на наружную часть деталей.
Валик равного сопротивления изгибу
Неправильно
Правильно
Лабиринтная щель
Неправильно
Правильно
33. На деталях, наружная поверхность которых
подвергается точной обработке (например шлифо-
ванию) на центровых станках, давать центры.
34. Центры, сохраняемые для последующих механических
операций, снабжать предохранительной выточкой во избе-
жание случайных повреждений поверхности фаски центров.
---------< — ft?
Неправильно
Правильно
Неправильно
Правильно
35. Обрабатывать отверстия в детали легче, чем
выступающие части; выдерживать взаимное рас-
положение отверстий легче, чем выступающих
частей. По этим причинам выступающие части,
подлежащие точной обработке, рекомендуется
делать отъемными и фиксировать их в детали по
отверстиям.
Правильно
Неправильно
36. При запрессовывании длинных стержней пре-
дусматривать у входа в отверстие направляющий
поясок высотой 4—5 мм со скользящим зазором
относительно стержня.
Неправильно
Пр а* внльно
29
37. Избегать сверлений под косым углом (менее 60°) к поверхности. Если без подобных сверлений
нельзя обойтись, то необходимо на поверхности детали предварительно создавать (например подтор-
цовкой) площадки, перпендикулярные к оси сверления.
Сверление в пустотелом вале
Неправильно
Правильно
Правильно
Сверление в литой стенке
Неправильно
Правильно
30
38. Обеспечивать возможность точной обработки ответственных шлицевых соединений. Наружные шлицы
выполнять так, чтобы их можно было обработать шлифованием, внутренние—протяжкой.
Наружные шлицы
Наружные шлицы с упорным буртиком
Неправильно Правильно1
еправяльно
Правильно 1
Внутренние шлицы
Неправильно
Правильно
1 Шлицьз, однако, получаются несколько менее прочными, чем на эскизе слева.
39. Обеспечивать возможность подвода режущего инструмента к обрабатываемым участкам.
Неправильно
Отверстие а просверлить
невозможно
Правильно
Правильно
40. Обходиться там, где возможно, без примене-
ния специального инструмента.
41. Ответственным шестерням придавать такую
форму, чтобы их зубья можно было обработать
шлифованием.
Конструкция узлов
42. Разгружать части конструкции от изгиба. Заставлять детали работать преимущественно на чистое
растяжение или сжатие.
Консоль
Ферма
Моторная рама
33
Крепление головки прицепного шатуна
Неправильно
Палец прицепного шатуна
работает, как консоль;
большие напряжения и
прогибы.
Правильно
Палец работает, как
балка, опертая по кон-
цам; напряжения и
прогибы меньше.
Приварная проушина
Правильно
Палец оперт в трех точ-
ках и практически раз-
гружен от изгиба.
Неправильно
Правильно
Крепление крышки подшипника
Неправильно
Крепежные шпильки разнесены
на большое расстояние от линии
действия нагрузки; крышка под-
вергается изгибу большим момен-
том; шпильки подвержены изгибу
в результате деформации
крышки.
Правильно
Шпильки сближены; момент, дей-
ствующий на крышку, уменьшен;
жесткость крышки увеличена;
шпильки работают в более благо-
приятных условиях.
Крепление направляющей втулки толкателя
Неправильно
35
43. Детали в узлах, работающих под высокими знакопеременными нагрузками, во избежание разбивания стыка, наклепа
и фрикционной коррозии соединять на прессовой посадке или затягивать (на конусе, стяжным хомутом и Т. д.).
Соединение шейки составного коленчатого вала со щекой
Крепление втулки на шлицах
Крепление шестерни на шлицах
Обычное крепление
Обычное крепление
Крепление при помо-
щи распорного конуса
ЖЖ
Крепление на конусах
Одно из конусных колец (на фигуре
правое) делают разрезным для полно-
го устранения люфта в соединении.
При затяжке внутренний конус
раздает стенки вала (в пре-
делах упругой деформации)
и выбирает люфт в шлицевом
соединении.
36
44. Деформирующиеся при затяжке части деталей удалять от точных поверхностей.
Крепление шестерни на конусах
Правильно
Неправильно
При затяжке конусов зубья
деформируются (как в пре-
увеличенном виде показано
пунктиром), отчего правиль-
ное зацепление зубьев шесте-
рен нарушается.
Втулка уплотнения с пружинными разрезными кольцами
Неправильно Правильно
Кольца вследствие деформации кор-
пуса а при затяжке гайки зажимают-
ся в своих канавках.
45. В соединениях, основанных на затяжке, обеспе-
чивать свободу относительного перемещения стя-
гиваемых поверхностей.
46. Уменьшать изгиб крепежных деталей и увеличи
вать число плоскостей их, работающих на срез.
Крепление противовеса коленчатого вала
Правильно
Неправильно
Участок а—а из-за наличия двух
зубьев в сочленении может оказаться
незатянутым, вследствие чего на нем
возникнет наклеп.
Неправильно
Правильно
37
47. Обеспечивать возможность сквозной фрезеровки (или шлифовки) посадочных поверхностей деталей, к которым
крепится плоская поверхность.
Крепление плиты на колонках
Неправильно
Наличие шпилек на верхних концах колонок мешает
сквозной обработке посадочных площадок на торцах
колонок.
Правильно
Крепление блока головок двигателя к цилиндрам
Правильно
Неправильно
Сквозная обработка затруднена наличием цент-
рирующих буртиков на гильзах цилиндров.
48. Входящие углы точных поверхностей в напряженных деталях выполнять по радиусу.
Неправильна
Несколько л у чше
Для деталей, от которых требуется повышенная прочность
49. Входящие углы точных поверхно-
стей в ненапряженных деталях подну-
трять для выхода резца.
50. Подшипники качения в корпусах из легких сплавов
устанавливать в промежуточных стальных (или бронзовых)
обоймах (во избежание наволакивания материала корпуса
на наружную поверхность подшипников). Стопорить обоймы
(например: при помощи штифтов).
Неправильно
Неправильно
Правильно
ЗР
51. В узлах, фиксирующих положение деталей, нуждающихся в точной осевой установке,
предусматривать средства регулировки.
I
I
Неправильно
Неправильно
Одна калибровая шайба не позволяет
осуществить регулировки.
Правильно
52. Обеспечивать возможность изменения осевого положения конических, шестерен
для регулировки зазора в зацеплении. Развивать торцевую опорную поверхность для
воспринятия осевого усилия от шестерен.
Неправильно
Правильно
40
53. Фиксировать детали в осевом направлении в одной точке (или в точках по возможности близких друг к
ДРУГУ)> предоставляя возможность детали во всех остальных точках свободно устанавливаться относительно
соседних деталей.
Неправильно
Несколько лучше
Правильно
Правильно
54. Избегать жесткой связи между узлами, зафиксированными в разных деталях (обработанных не с одного уста-
нова) или обладающими возможностью смещения друг относительно друга. Соединять такие узлы муфтами, компен-
сирующими смещения (например, шлицованными валиками).
Неправильно
Правильно
I
55. Центрирующим поверхностям придавать достаточную величину во избежание
перекоса центрируемой детали. При определении фактической длины центрирую-
щих поясков учитывать размеры фасок и галтелей.
Крепление чашечного диска
Напрессо&атЬ
Правильно
Правильно
Центрировка крышки
Неправильно
Правильно
42
56. Увеличивать жесткость силовых^ фланцев и их бобышек.
Неправильно
Правильно
57. Диаметр центрирующих заточек выгодно уменьшать (для увеличения точности посадки
и уменьшения веса конструкции).
Неправильно
Правильно
।
43
58. Шпильки (болты), стягивающие уплотняющие фланцы, располагать на расстоянии не более 6 7 .диаметров
шпильки друг от друга. Толщину фланцев (у средних и крупных деталей) делать не менее 8—12 мм. Полезно уге-
личивать высоту бобышек, усиливать их ребрами и т. д.
Неправильно
Правильно
Правильно
59. Обеспечивать равномерную затяжку уплотнительных фланцев; располагать
болты достаточно часто по периферии фланца или относить их бобышки на до-
статочное расстояние от фланца (по оси).
по ABCD
Неправильно
ooABCU
Правильно
44
60. Резьба всегда должна работать в затянутом состоянии.
Неправильно
Нарезная пробка
Правильно
Правильно
Правильно
Упорная шайба
Неправильно
Правильно
45
61. Фасонные поверхности фиксировать друг от-
носительно друга не буртиками, а контрольными
штифтами.
Неправильно
Правильно
46
62. Детали, образующие стенки точных отверстий, выпол
нить из однородных материалов.
Гнездо подшипника
Неправильно
Цилиндрическая форма отверстия при на-
греве нарушается из-за различия коэфици-
ентов линейного расширения материалов.
Обработка отверстия затруднительна вслед-
ствие различной твердости материалов.
Правильно
63. Резьба не центрирует. Центровку деталей друг относительно друга осуществлять точно обработанными
шипами, контрольными штифтами, ступенчатыми заточками на болтах и т. д.
Крепление крышки кривошипной головки шатуна
Неправильно
Правильно
Правильно
Правильно
Фиксирующий шип и крепежная шпилька
показаны для наглядности находящимися в
разных плоскостях. На самом деле их обыч-
но совмещают с целью приближения шпи-
лек к отверстию шатуна (см. правило
на стр. 35).
Крепление направляющей втулки
Неправильно
П р гв и л ен о
Крепление шестерни на валу
47
64. При наличии поперечных нагрузок на болты ставить контрольные штифты, сажать болты с натягом
(.призонные' болты) или применять конические болты.
Неправильно
Правильно
(В соединение введены конт-
рольные штифты)
Правильно
(Призонные болты)
Правильно
.(Конические болты)
65. Увеличивать длину направляющих втулок у деталей, передвигаемых в осевом направлении.
Снабжать направляющие втулки входными галтелями и пологими конусами во избежание закли-
нивания втулки на оси.
Неправильно
Правильно
48
66. Торцевая поверхность гайки не может служить поверхностью трения (вследствие неизбежного перекоса торца гайки
относительно опорной поверхности, особенно при повторных затяжках гайки). В подобных случаях следует преду-
сматривать независимые поверхности трения.
Неправильно
Правильно
П"р авильно Правильно
Трущаяся деталь (а) должна быть зафиксирована от про-
ворачивания относительно вала (например шпонкой).
67 Резьба не уплотняет. Для резьбовых соединений,
от которых требуется герметичность, применять
глухие гайки.
Неправильно
Правильно
68. Для пробок масляных каналов, литейных заглу-
шек ит. д. применять коническую резьбу Бриггса.
Преимущества: герметичность, самозаконтривае-
мость, быстрота завертывания и отвертывания
(1—2 поворота).
Неправильно
Правильно
I
49
69. Резьба Бриггса не может обеспечить стягивания деталей.
Если нужно стянуть детали, то'в случаях, когда имеет
значение быстрота манипулирования, можно для замены
обычных накидных болтов (см. эскиз слева) применять
резьбу Бриггса в сочетании с обыкновенной цилиндриче-
ской резьбой (см. эскиз справа).
70. Предупреждать концентрацию усилий в сочлене-
ниях, в которых возможны перекосы и относительные
смещения деталей; рабочие поверхности деталей в
таких узлах выполнять по сфере (или по цилиндру)
большого радиуса.
Толкатель клапана
Накидной болт
Болт с резьбой Бриггса
Болт вводится в отверстие с предвари-
тельно навернутой на него гайкой а, после
чего навертывается гайка 6 с резьбой Бриггса;
соединение затягивается поворотом гайки а
на небольшой угол.
Правильно
Неправильно
71. Заменять там, где возможно, трение скольжения трением качения.
Рычаг привода клапана
Неправильно
Правильно
50
72. В шестеренных передачах, передающих большие моменты или работающих при высоком числе оборотов, при-
менять несколько параллельных симметрично расположенных промежуточных переборов („каскадные переборы*). Эта
мера разгружает подшипники ведомого и ведущего валов от радиальных усилий, уменьшает нагрузку на подшипники
промежуточных валов и нагрузку на зубья.
Неправильно
Правильно
Справа изображено несколько возможных
схем расположения промежуточных переборов.
73. В многоступенчатых шестеренных передачах с несколькими параллельными переборами вводить
фрикционные или (лучше) упругие муфты для устранения неравномерной нагрузки на зубья шесте-
рен, вызванной неизбежными неточностями изготовления.
Неправильно
Упри гое или
Правильно
74. Сводить число деталей к минимуму. Объединять детали, несущие одинаковые функции; заставлять
одну деталь нести разнообразные функции.
Храповое колесо с фиксацией через одну треть шага зубцов
Шестерня с пружинной муфтой двойного действия
Неправильно
Для амортизации толчков в
обоих направлениях установ-
лены две пружины.
Правильно
Толчки в обоих направлениях
воспринимаются одной пружи-
ной. Зубцы а ступицы заведе-
ны в прорезы между зубцами
6 обода.
Соединение шестерен на шлицах
Привод распределительной шайбы
Неправильно
Недостатком конструкции
является наличие специ-
ального венца шлицов.
Правильно
Большая шестерня посажена
на шлицах, являющихся про-
должением зубьев малой ше-
стерни и образованных со-
шлифовкой верхней части
этих зубьев.
Неправильно
Недостатком конструкций
является наличие отдель-
ного венца приводной ше
стерни.
Правильно
Зубья приводной шестерни
нарезаны на ободе кулач-
ковой шайбы. Конструкция
выигрывает в компактности.
52
75. Обеспечивать правильный перекат тел качения друг относительно друга: точки соприкосновения
перекатывающихся тел должны пересекаться на общей оси вращения.
Роликовая коническая передача
Упорный шариковый подшипник
Неправильно
Правильно
Неправильно Правильно
Упорный роликовый подшипник
Неправильно
Лучше
Правильно!
Чистое качение невозможно; концы роликов про-
скальзывают относительно беговых дорожек. Изна-
шиваясь, ролики приобретают бочкообразную форму.
Ролики разделены на несколько коротких роликов
каждый. Относительное проскальзывание на обра-
зующих роликов меньше.
1 При малых оборотах и высоких нагрузках конструкция, изображенная на среднем эскизе, практически оказывается более удовлетворительной, чем конструкция с иът.яче-
скими роликами, так как в последнем случае возникают значительные силы, отжимающие ролики к периферии; воспринять эти силы довольно затруднительно.
53
76. Избегать уплотнения деталей по нескольким плоскостям.
Правильнее
Шпильки заменены шурупами.
Наиболее правильно
Неправильно
Помимо основной ошибки, заключающейся
в расположении плоскостей уплотнения под
углом друг к другу, есть еще одна грубая
ошибка: узел невозможно собрать из-за при-
менения шпилек.
Правильнее
77. Втулки подшипников контрить от проворачивания в корпусе (независимо от того, сажаются ли они
в корпус с натягом или без натяга).
Неправильно
Правильно
Неправильно
78. Избегать соединения деталей на резьбе большого диаметра (особенно в изделиях из легких сплавов).
Неправильно
Правильно
79. В случаях, когда необходимо выдерживать точное расстояние между частями механизма, вводить
регулировочные приспособления.
Фрикционная муфта
Неправильно
Добиться одновременного
включения фрикционных
колодок невозможно
Правильно
В систему введены регулиро-
вочные муфты
80. Конические пробки (краны, конические золотники, кла-
паны и т.д.) утоплять в отверстии (как показано на правом
эскизе); в противном случае (левый эскиз) неизбежен сту-
пенчатый износ на пробке и в отверстии (пунктирные ли-
нии на эскизе), возникающий при притирке или в работе
и нарушающий плотное прилегание конуса к отверстию.
81. Конические пробки, изготовленные из более твер-
дого материала, чем стенки отверстия, выполнять
длиннее отверстия во избежание ступенчатой выра-
ботки отверстия.
Неправильно Правильно
Неправильно Правильно
82. Обеспечивать направление клапанов и тому подобных деталей для правильного ведения притирки и во избежание
перекоса клапана при посадке на седло.
Неправильно
Клапан а не имеет
направляющей.
Правильно Правильно
Клапан снабжен направляющими ребрами б.
83. Разборные детали недопустимо соединять наре-
ванными стержнями (при переборках трудно добиться
совпадения ниток резьбы).
84. Разрезные пружинные кольца (например пор-
шневые кольца) сажать в канавки с радиальным зазо-
ром по тыльной поверхности.
Неправильно
Неправильно
Правильно
85. В ответственных соединениях, передающих
большой крутящий момент, применять вместо
шпонок шлицы.
86. Придавать повышенную прочность шлицам, подвер-
женным высоким нагрузкам (особенно знакопеременным).
Увеличисагь площадь основания шлицов, избегать подрезок,
снабжать основания шлицов галтелями большого радиуса.
Неправильно
Правильно
Неправильно
Правильно
Правильно
Конструкция деталей
Г
87. При определении конструктивных форм деталей избирать с самого начала способ обработки и тип инструмента;
подчинять форму детали избранному способу обработки.
Головка шатуна
Шатун с круглым стержнем
Правильно
(Конструкция несколько тяжела)
Правильно
(Конструкция несколько тяжела)
Правильно
Неправильно
Обработка затруднительна.
Правильно
Для конструкций, от которых тре-
буется легкость при повышенной
прочности. Участок а—а обраба-
тывается профильной фрезой на
приспособлении.
Шатун с двутавровым стержнем
Правильно
58
Вилка шатуна
Шатун с круглым стержнем
Неправильно
Обработка затруднительна.
Правильно
Правильно
Шатун с двутавровым стержнем
Правильно
Фрезеровка
торцевой
фрезой
Правильно
88. Силовые фланцы соединять с телом детали галтелью большого радиуса или конусом.
Неправильно
Правильно
Правильно
89. На резьбе, нагруженной переменными поперечными силами, делать опорные пояски во избежание
разбивания и наклепа резьбы.
Неправильно
Правильно
60
90. Закруглять кромки зубьев шестерен во избежание
концентрации усилий; срезать углы зубьев, приближая
форму зуба к форме тела равного сопротивления.
90а. Впадины между зубьями очерчивать максималь-
ным возможным радиусом для уменьшения концентра-
ции напряжений у корня зуба.
Неправильно
Правильно
Неправильно
Правильно
91. Толщину ободка шестерен делать не меньше 0,75—0,8 высоты зуба.
Правильно
Для шестерен, от ко-
торых требуется по-
вышенная прочность.
Неправильно
ы
92 Упрощать изготовление деталей при штучном и мелкосерийном производстве применением составных
и (склепанных, сваренных, соединенных на болтах) деталей1.
Неправильно Правильно Неправильно Правильно Неправильно Правильно
Стальная втулка
(случай, когда не требуется высокой прочности и соблюдения точных ра шеров)
Неправильно
Втулка выточена из целого
куска стали.
Лучше
Втулка выточена из заготовки
в виде трубы.
Правильно
P-тулка свернута из липовой
стали и сварена по образ) ю»
щей.
* Пои крупных масштабах производства экономически выгоднее изготовлять изображенные в верхней части страницы детали штампованием. Высокая стоимость
штампов вполне окупается ускорением производства Прочносгь деталей при изготовлении их штампованием, разумеется, сильно выигрывает.
62
93. Торцы пружин прошлифовывать в плоскости, перпендикулярной оси пружин. Снимать на внутренней, центри-
руемой поверхности пружин фаски. Осаживать виток, ближайший к опорному витку, на всем протяжении ослаблен-
ного шлифовкой опорного витка.
Неправильно
Правильнр
94. Рассчитывать конические пружины так, чтобы витки большего диаметра (более мягкие) не смыкались под дейст-
вием нагрузки. Смыкание витков можно также предупредить, если выполнять пружины с разным шагом витков,
уменьшающимся по мере уменьшения диаметра витков. В отдельных случаях свойство витков конических пружин с
равномерным шагом смыкаться разновременно может оказаться полезным, например для получения криволинейной
характеристики пружины, для глушения колебаний витков и т. д.).
Коническая пружина с равномерным
шагом витков
Коническая пружина с неравномерным
шагом витков
Жесткость
Недостаточная жесткость деталей представляет одну из самых частых причин неправильной работы механизмов. Деформация деталей в под-
вижных сочленениях нарушает правильную смазку; в неподвижных сочленениях многократно повторенная деформация вызывает наклеп, сваривание,
коррозию. Конструктор должен воспитать в себе'уменье .видеть* направление силового потока в детали, определять на глаз величину и характер
деформаций под действием рабочих усилий, придавать деталям устойчивую, жесткую, наиболее благоприятную по раздаче сил форму.
95. Предупреждать деформацию деталей под действием рабочих или монтажных усилий; подкреплять
деформируемые участки.
Кривошипная головка шатуна
Правильно
Неправильно
В результате изгиба головки
при затяжке крепежных бол-
тов правильная форма отвер-
стия головки искажается, как
показано пунктиром.
64
Корпус подшипника
Лучше
Наиболее правильно
Упорная втулка
Неправильно
Упорная втулка под дей-
ствием силы затяжки дефор-
мируется в направлении, ука-
занном стрелкой.
Правильно Правильно
Фланец упорной втулки разгружен от сил затяжки.
05
Ш?стерня наружного зацепления
Шестерня внутреннего зацепления
Тормозной барабан
Неправильно
Неправильно
Правильно
Правильно
Ведущая шестерня
Неправильно
Благодаря деформации свободного конца
под нагрузкой шестерня ведет преимуще-
ственно одной стороной зуба (на фигуре за-
штрихована). Зуб изнашивается односто-
ронне.
Правильно
Зуб шестерни работает равно-
мернее, чем в конструкции,
изображенной справа.
Упорная шайба
Неправильно
Жесткость шайбы недостаточ-
на. Сила затяжки приложена
с плечом относительно опор-
ной поверхности. Под дейст-
вием силы затяжки шайба
деформируется в направле-
нии, показанном стрелкой.
Центровка шайбы необеспе-
чена.
Правильно
Шайба для затяжки шестерни на валу
Правильно
Неправильно
Шайба недос. rai очно жестка
и легко деформируется под
действием силы затяжки.
Пазово-хвостовиковое соединение
96. Арка жестче прямоугольника. Деталям, нуждающимся в повышенной жесткости, придавать форму арки.
Неправильно
Крышка блока мотора
Неправильно
Правильно
Правильно
Поперечные связи предупреж-
дают раздвигание фланцев крыш-
ки под действием нагрузки.
97. Избегать прямоугольных форм с плоскими, легко деформирующимися стенками для баков и резервуаров, под-
вергнутых внутреннему (или внешнему) давлению. Такие стенки следует подкреплять внутренними перегородками.
Предпочтительнее формы, имеющие в поперечном сечении вид эллипса или окружности.
Неправильно
Под действием давления бак
деформируется, как указано
пунктиром.
Правильно
(бак усилен перегородками)
Правильно
Наиболее правильно
98. Кромки отверстий
в листах и тянутых профилях отбортовывать для увеличения жесткости.
Неправильно
Правильно
69
99. Увеличивать радиальную жесткость тонкостенных валов, особенно на участках приложения сил и в переходах.
Соединение шейки разборного
коленчатого вала со щекой
Подшипниковая шейка полого вала
Правильно
Неправильно
Вал под действием нагрузки
овализируется, вследствие че-
го условия смазки в подшип-
нике резко ухудшаются.
Неправильно Правильно
Под действием силы затяжки
вал теряет правильную цилин-
дрическую форму.
Редукторный вал
Неправильно
Правильно
70
Повышение усталостной прочности
100. Переходы между участками детали различного сечения выполнять по большому радиусу или по конусу.
101. Избегать острых кромок и входящих углов на внутренних поверхностях деталей. На участках переходов
усиливать сечение детали.
Неправильно
'ipoBamb
Неправильно
Правильно
Правильно
71
102. Парализовать влияние местных ослаблений (резкие переходы, масляные сверления и т. д.) местным утолщением
сечений, азотированием детали, нагартовкой.
Неправильно
Правильно
Правильно
Неправильно
Правильно
72
103. Обходиться по возможности без применения резьбы в напряженных деталях.
Крепление маслоподводящей трубки в полом валу
Неправильно Правильно
Правильно
Крепление в полом валу пробки с калиброванным отверстием
Уплотнение масляной полости коленчатого вала
Масляная полость коленчатого вала
Неправильно
Правильно
73
104. Избегать местных ослаблений, особенно в напряженных сечениях.
Не п разильно
Неправильно
Правиле но
105. Шлицы и зубья, от которых требуется повышенная прочность, относить от торцов детали.
Наружный зуб
Неправильно
Правильно
Внутренние шлицы
Неправильно Правильно
74
Уменьшение веса деталей
Наиболее важное условие уменьшения веса деталей заключается в рациональной их конструкции. Форму деталей следует избирать, сообразуясь
с направлением и величиной действующих усилий. Следует избегать изгиба и заставлять деталь работать по преимуществу на чистое растяже-
ние или сжатие. Деталь должна быть равнопрочной во всех своих частях. Тяжелые материалы (сталь, бронза) заменять там, где можно, легкими
сплавами (алюминиевые, магниевые сплавы). Выполнение этих условий позволяет сэкономить материал и уменьшить вес детали.
106. Придавать деталям форму тел равного сопротивления.
Шестеренный валик
Неправильно
Наиболее правиль-
ное решение
(Случай, когда возможно
сблизить опорные стенки).
Кронштейн
Лучше
Неправильно
Правильно
(Кронштейн выполнен из легкого сплава)
107. Устранять излишний материал.
I
Неправильно
Манжетная гайка
Лучше
Еще
лучше
Рациональные формы гаек
76
108. Диаметр ненарезаиной ча-
сти шпилек и болтов делать
равным 75—80% внутреннего
диаметра резьбы. У основания
резьбы оставлять небольшие
пояски с диаметром, равным
наружному диаметру резьбы.1
109. Облегчать шлицы; приближать их форму (в поперечном
сечении) к форме тела равного сопротивления.
Неправильно Правильно
ПО. Пружины центрировать по внутреннему (а не по наруж-
ному) диаметру для уменьшения веса центрирующих бур-
тиков и во избежание защемления концов пружины при
сжатии (диаметр пружин несколько увеличивается при
сжатии).
Неправильно
Правильно
1 У свободного конца шпильки такой поясок помогает устранить изгиб шпильки при затягивании гайки.
111. Удалять неработающие участки деталей.
Щека коленчатого вала
Неправильно
112. Чаще применять коническую форму. Конус легче (и жестче) цилиндра.
Неправильно
Правильно
Влияние тепла. Тепловые напряжения
113. При сочетании деталей, изготовленных из материалов с разными коэфициентами линейного расширения, учитывать
направление и величину тепловых деформаций.
Узел конической шестеренной передачи
Неправильно
Удлинение корпуса при нагреве (в направлении, указанном стрелками)
вызывает защемление шестерен.
Правильно
Приводная шестерня зафиксирована в корпусе в непосредственной
бтзости от парной шестерни и соединена с валом шлицевым соедине-
нием на скользящей посадке. Зазор в зацеплении остается при колеба-
ниях температуры приблизительно постоянным.
Картер двигателя внутреннего сгорания
Неправильно
При на»реве картера, изготовленного из легкого сплава, опоры картера
защемляют торцы щек коленчатого вада.
Между торцами опор и щеками коленчатого вала оставлены зазоры на
тепловое удлинение.
79
114. Средства уменьшения тепловых напряжений, обусловленных
различием коэфициентов линейного расширения
Введение промежуточных де-
талей из сплава с малым ко-
эфициентом линейного рас-
ширения (инвар, assO)
Конструкция невыгодна по весу.
Введение упругих
элементов.
Изготовление деталей из
сплавов с примерно оди-
наковым коэфициентом
линейного расширения.
Введение компенсирующих конусов.
Удлинение в радиальном направлении
парализует действие удлинения в осевом
направлении. Угол конусов должен иметь
вполне определенную величину, устанав-
ливаемую расчетом.
115. В случаях, когда есть основания ожидать повышенного тепловыделения или теплоперехода, предусматривать
средства и пути отвода тепла.
Фрикционное сцепление
Горловина выхлопного клапана
Неправильно
Тонкий диск сцепления при
включении-выключении легко
перегревается.
Правильно
Тепло поглощается массив-
ными стенками корпуса сцеп-
ления. Диск защищен от пе-
регрева накладками феродо.
Неправильно
Правильно
116. Центрирующие буртики выполнять на деталях из материала с меньшим коэфициентом линейного расширения.
Неправильно
Правильно
81
117. При определении конструктивных форм деталей учитывать характер и величину тепловых деформаций.
Поршень двигателя внутреннего сгорания
Патрубок клапана двигателя
воздушного охлаждения
Неправильно
Поршень имеет одинаковый диаметр
по высоте. Так как верхняя часть
поршня нагревается сильнее нижней,
то работающий поршень теряет пра-
вильную цилиндрическую форму,
приобретая форму, в преувеличенном
виде изображенную пунктиром.
Правильно
Поршень выполнен коническим с
таким расчетом, чтобы при нагреве
он принимал форму правильного
цилиндра. Для уменьшения тепловых
напряжений в днище последнее де-
лают вогнутым (или выпуклым) и
снабжают охлаждающими ребрамж.
Неправильно
Патрубок прилит нижней
стенкой к головке цилиндра.
Из-за скопления материала
на участке а, а также из-за
неравномерного охлаждения
горловины клапана седло кла-
пана при нагреве односторон-
не деформируется, вследствие
чего герметичность посадки
клапана на седло нарушается.
Правильно
Горловина клапана охлаж-
дается равномерно со всех
сторон. Седло клапана при
нагреве сохраняет форму пра-
вильной окружности.
Клапан двигателя внутреннего сгорания
Угол фаски клапана равен
углу фаски седла. В рабочем
состоянии центральная часть
головки клапана нагревается
сильнее, чем периферия,
вследствие чего головка де-
формируется (как показано
пунктиром на верхнем эскизе)
и клапан садится на седло
верхней кромкой фаски (ниж-
ний эскиз).
Угол фаски клапана сделан
несколько (на 30' —1°) меньше
угла фаски седла. В холодном
состоянии клапан сади гея на
седло няжьей кромкой (верх-
ний эскиз); при нат реве фас-
ка клапана прилегает к фаске
седла по всей ширине (ниж-
ний эскиз).
Неправильно
Правильно
82
Смазка. Подшипники
118. Масло вводить в точке наибольшего удаления цапфы от подшипника при рабочем положении (в точке, прибли-
зительно противоположной нагруженной области подшипника).
Неправильно
Правильно
119. При центробежной нагрузке на вал масло вводить через вал (а не через подшипник) со стороны, приблизительно
противоположной действию нагрузки. При невозможности ввести масло через вал вводить его через подшипник —
по крайней мере в двух точках.
Неправильно
Правильно
Правильно
S3
120. Масло вводить в подшипник и отводить так, чтобы
обеспечить непрерывную циркуляцию масла через зазор
подшипника.
Неправильно
Hi участке а-а циркуляция
масла нет.
Правильно
122. Каналы для ввода масла во внутреннюю полость вала
устраивать так, чтобы масло входило в вал непрерывно.
121. Не делать канавок в нагруженной области подшип-
ника. Канавки располагать у точки подвода масла (для
усиления циркуляции масла). Не рекомендуется доводить
их до торца подшипника.
123. При большом числе оборотов вала следует вводить
масло в вал с торца. Ввод масла в вал через радиальные
сверления затруднен противодействием центробежных
сил.
Неправильно
Правильно
Неправильно
Правильно
81
124. Упрощать форму масляных канавок. Канавки следует
полбго соединять с масляным зазором подшипника.
Неправильно Правильно
Изготовление канавки затруд-
нительно.
Канавку можно отфрезеровать диско-
вой фрезой; форма ее более благоприят-
на, чем в случае, изображенном слева.
125. Антифрикционные сплавы заливать по гладкой поверх-
ности вкладышей (без пазов, ласточкиных хвостов и т. д.)
слоем не толще 0,5—0,8 мм. Вместо галтелей на вклады-
шах делать фаски.
Правильно
126. Вкладыши фиксировать на контрольных штифтах (не на буртиках)1. Отверстие под контрольный штифт в одном
из вкладышей делать продолговатым.
Не правильно
Правильно
1 Исключение из этого правила составляют подшипники, несущие наряду с радиальными также осевые нагрузки. В этом случае выгодно делать буртики, фиксирующие
вкладыши в осевом направлении; от проворачивания такие вкладыши все же приходится стопорить контрольными штифтами.
€5
127. Избегать в ответственных случаях применения корот-
ких подшипников большого диаметра (с отношением
/ d < 0,3-^0,5). Отношение ltd должно быть заключено в
пределах примерно 0,51,2.
Неправильно
Правильно
128. Подшипники быстроходных валов, разнесен-
ные на большие расстояния, делать самоустанав-
ливающимися.
Неправильно
Правильно
130. Добиваться равномерной нагрузки
подшипников.
Шестерни промежуточного перебора
Р, я Ра— рабочие нагрузки; R — равнодействующая рабочих нагрузок;
Nx и — нагрузки на подшипники.
129. Детали, совершающие колебательные движения малой
амплитуды под высокой нагрузкой, монтировать на подшип-
никах качения, а не на подшипниках скольжения.
Неправильно
Правильно
Неправильно
Правый подшипник нагружен
значительно больше левого
вследствие асимметричного
расположения равнодействую-
шей рабочих нагрузок.
Правильно
Расположение шестерен изме-
нено; равнодействующая ра-
бочих нагрузок перемещена в
плоскость симметрии.
86
131. Увеличивать жесткость вкладышей из алюминиевых и магниевых сплавов (отличающихся пониженным пределом
упругости, малым значением модуля упругости и высоким тепловым удлинением), легко приобретающих остаточные
деформации при посадке в стальные корпуса. Снабжать вкладыши буртиками жесткости; сажать их в корпусы на
скользящей посадке (не на плотной посадке).
Неправальн о
Правильно
132. Подшипники качения, рассчитанные на высокие числа оборотов, снабжать жесткими сепараторами (из кованого
легкого сплава или пластмассы), центрированными по внутренней обойме. Диаметр шариков (роликов) рекомендуется
уменьшать для уменьшения центробежных сил.
Правильно
Неправильно
Штампованный сепаратор лег-
ко деформируется под дей-
ствием центробежных сил.
37
Шпилька, болты, шурупы
133. Разгружать шпильки от изгиба; заставлять работать
их на чистое растяжение.
Неправильно
Правильно
Срезывающие усилия восприни-
маются контрольными штифтами а—а.
134. Шпильки завертывать до упора ненарезанной части
в тело изделия (не до упора торца шпильки в днище
отверстия)*
Неправильно
Правильно
135. В случаях, где есть основание опасаться изгиба и перекоса болтов (шпилек), применять головки, гайки или под-
кладные шайбы со сферическими опорными поверхностями.
Крепление угольника маслопровода траверсой
Неправильно
Правильно
Стяжной хомут
Неправильно
Правильно
126. Резьбу на шпильках (а также на деталях в глухих
резьбовых соединениях, от которых требуется герметич-
ность) заканчивать сбегом под углом 15—20°. При завер-
тывании такой детали в отверстие нитки резьбы на участке
сбега врезаются в резьбу в стенках отверстия, обеспечивая
герметичность соединения и предохраняя деталь от вывер-
тывания.
Неправильно
Правильно
138. Резьбу на той части шпильки, которая ввертывается
в изделие из легкого сплава, делать крупнее, чем резьбу
под гайку (шаг не менее 1,25 мм) и .полнее* для того,
чтобы шпилька ввертывалась в отверстие с натягом. Во
избежание путаницы при завертывании торцы шпильки де-
лать разными (например, один торец плоским, другой—
сферическим). Длина завертываемой в изделие из легкого
сплава части шпильки не должна быть менее 1,5 d.
137. Во избежание выпучивания материала у кромки от-
верстия при завертывании шпильки давать на выходе
отверстия фаску или разбуртовку.
Неправ ильно
Правильно
Правильно
139. Обеспечивать выход воздуха и масла из отверстий
под шпильки при завертывании шпилек.
Неправильно
Правильно
Неправильно
Правильно
Правильно
89
140. Силовые шпильки погружать на значи-
тельную глубину в тело изделия для увели-
чения сечений изделия, воспринимающих
нагрузку.
Неправильно Правильно
90
141. Отверстия для шурупов в изделиях из
легких сплавов армировать нарезанными
втулками из твердого материала (сталь,
бронза) во избежание сминания резьбы при
завертывании и отвертывании шурупов.
Неправильно
Правильно
142. Отверстия под шпильки выполнять с зазо-
ром по отношению к телу шпильки.
143. Головки болтов соединять со стержнем гал-
телью (или конусом).
Неправильно Правильно
144. Под головки болтов и гайки, опирающиеся
на поверхности изделий из легких сплавов, под-
кладывать шайбы во избежание смятия опорных
поверхностей.
145. Предусматривать средства, предупреждаю-
щие проворачивание болта при затяжке.
Неправильно
Правильно
Неправильно
Правильно
9t
146. Усик на головке болта как средство преду-
йреждення проворачивания болта при затяжке
предпочтительнее среза (могущего вызвать вне-
центренное приложение нагрузки и изгиб болта).
92
147. Торцы нажимных шурупов выполнять по
сфере (во избежание внецентренного приложения
силы и смятия ближайших к торцу ниток резьбы).
Неправильно
Правильно
Гайки
148. Торцы граней, пазов и зубцов гаек удалять от опорной поверхности гаек (заусенцы и Замятины
на торцах от ключа могут нарушить правильное прилегание опорной поверхности гайки к детали).
Неправильно
Правильно
Правильно
Неправильно
Неправильно
Правильно
Неправильно
П ра в и льп о
149. Усиливать участки перехода от буртиков
гаек к телу.
150. Наружные шлицы на гайках предпочтительнее вну-
тренних (легче обработка, меньше усилия, приходящие-
ся на шлицы, при затяжке).
Неправильно
Правильно
151. Повышение прочности резьбовых соединений
Основной дефект резьбовых соединений заключается в том, что усилие передается преимущественно через первые, ближайшие к точке при-
ложения нагрузки, витки (на фигурах, приведенных ниже.- через нижние витки), вследствие чего болт чаще всего разрушается по нижним, пере-
напряженным виткам. Задача повышения прочности резьбовых соединений сводится в значительной мере к тому, чтобы нагрузить равномерно
все витки. Эта задача решается способами, изображенными ниже.
Увеличение высоты гайки.
Конструкция невыгодна по
весу.
Разгрузочная канавка. Увели-
чивает упругость нижних вит-
ков гайки и заставляет рабо-
тать верхние витки.
•Висячая гайка*. Назначение
то же, что в предыдущей фи-
гуре.
Коническая резьба.
Введение упругой среды меж-
ду витками. Витки облужи-
вают, покпывают лаком:
иногда между витками про-
кладывают пеньковую нитку.
94
Контрение гаек
153. Контрение упругим шплинтом.
Справа изображен упругий шплинт в свободном
состоянии.
152. Контрение разводным шплинтом.
151. Контрение шайбой Гровера.
155. Контрение шайбой Эверлокс.
156. Контрение шайбой Энкорлокс.
157. Контрение висячих гаек
упругой шайбой.
Зазор h выбирается при затяжке
95
158. Контрение шайбой с отгибающимися усиками.
159. Контргайка Палнэт.
161. Гайка Симмондс.
160. Гайка Бутс.
Нитки резьбы на участке а
несколько смещены п0 отно-
шению к нил*ам основной
резьбы.
162. Гайка Дальва с конусным запором
163. Контрение манжетной гайки разводным шплинтом.
164. Контрение манжетной гайки штифтом.
После затягивания гайки заводят ступенчатый штифт а в
отверстие детали в промежутке между зубьями гайки,
после чего гайку отвертывают назад до упора в тонкую
часть штифта.
165. Контрение привертной
пластинкой с многоугольным
вырезом.
166. Контрение пластинкой, с отги-
бающимися усиками.
Случай, когда несколько гаек расположено
рядом.
167. Самоконтрящаяся резьба.
97
Контрение шурупов I
___ I
168. Контрение шайбой Гровера.
98
169. Контрение конусным шурупом.
170. Контрение проволокой.
Случай расположенных рядом шурупов.
171. Зачеканка.
Контрение шурупов с утопленной головкой
172. Контрение упругой
шайбой.
175. Расклепывание.
176. Разведение концов.
173. Контрение пружинной
шайбой.
177 Шплинтовка.
174. Самоконтрящийся шуруп.
Половинки головки шурупа
сдвинуты друг относительно
друга и пружинят при завер-
тывании шурупа в гнеэдо.
178. Контрение пружиной.
99
Мелкие детали и соединения |
I
179. Отверстия под контрольные (уста-
новительные) штифты (особенно при
производстве небольшого масштаба) де-
лать так, чтобы их можно было обрабо-
тать совместно в обеих деталях и обой-
тись без применения кондукторов.
180. Отверстия под контрольные штифты в изделиях из легких сплавов
армировать втулками из твердого материала (сталь, бронза) во избежание
сминания отверстия .при монтаже и демонтаже, а также под действием
рабочего усилия. Развивать поверхность контрольных штифтов, восприни-
мающих большие усилия.
Неправильно
Правильно
Правильно
Правильно
Случай больших срезываю
щих сил.
кольца, облегчающие
прокладки давлением
181. Между затяжной гайкой и набивкой сальни-
ков вводить нажимные кольца во избежание зади-
рания набивки при затяжке гайки.
182. В уплотнениях вводить буртики и
монтаж и предупреждающие выбивание
рабочей жидкости.
Неправильно
Угольник маслопровода
Правильно
Неправильно
Правильно
Правильно
100
Соединения трубопроводов
183. Ниппельное соединение
Основные части: штуцер а, ниппель 5, припаянный твердым припоем к трубопроводу, накидная гайка а. Хорошее, надежное соединение.
Недостатки: необходимость применять для трубопроводов поддающиеся пайке материалы — сталь, медь, латунь (дефицитные металлы!), большой
вес трубопроводов, необходимость предварительной обработки концов трубопроводов.
На фигуре изображено соединение двух трубопроводов. Однако ниппельные соединения (как и все описанные ниже соединения) могут
быть применены для соединения трубопроводов в самых различных сочетаниях (см. фигуры ниже).
Тройник. Крестовина.
Косой угольник.
Угольник.
101
184. Соединение Виккерса
Основные части: штуц*р а, манжетные втулки б—б, накидные
гайки в—в. Конны трубопроводов необходимо развальцовывать
при помощи специальных приспособлений (см. ниже). Необ-
ходимо изготовлять трубопроводы из материалов, поддающихся
вытяжке (алюминий, латунь, медь, мягкая сталь и т. д.) или
перед развальцовкой отжигать концы трубопроводов (дур-
алюмин и т. д ).
185. Соединение Паркера
Разновидность соединения Виккерса
Развальцовка концов трубопроводов для соединения типа Виккерса.
102
186. Соединение AM
Основные части: штуцер а, резиновое кольцо б в свин-
цовой оболочке, нажимное кольцо в, затяжная гайка г.
Трубопроводы мсгут быть изготовлены из любого, не
слишком мягкого материала. Необходимость специаль-
ной разделки к< н iob трубопроводов отпадает. Недо-
статки: соединение требует квалифицированного обра-
щения (легко перетянуть соединение и смять трубо-
провод); соединение не выдерживает больших осевых
усилии. Уплотнительные кольца при переборках необ-
ходимо менять.
187. Соединение дюритовым шлангом
Основные части: дюритовый шланг а, стяжные хомутики 6—6. Допускается лишь как
временное соединение для наружных, доступных для осмотра трубопроводов. Дюрит
со временем теряет упругость, разрушается под действием ряда сред (бензин, масло).
В последнее время применяют специальные синтетические материалы („тиокол* и др.),
устойчивые против воздействия многих агрессивных сред. На эскизе справа изобра-
жен механизм стяжного хомутика.
188. Угольники и фланцы
Трубопроводы, изготовленные из материалов, поддающихся пайке, обычно присоединяют к отверстиям, выполнен-
ным в стенках деталей при помощи соединений, изображенных ниже.
Флапец.
Угольник.
103
Уплотнения
КОНТАКТНЫЕ УПЛОТНЕНИЯ
189. Фетровое уплотнение
Применяется для защиты движущихся частей механизмов (подшипники качения и т. д.) от пыли и внешних влияний.
190. Сальник
Применяется для уплотнения валов центробежных гидравлических насосов и т. д. Набивка прижимается к валу силой предварительной за-
тяжки. В качестве набивки для сальника применяют фетр, хлопчатобумажные шнуры и т. д., пропитанные в смазочном масле; в ответственных
уплотнениях к набивке подводят смазочное из штауферов или из циркуляционной системы. В последнее время применяют самосмазывающиеся
композиции из графита, порошка (или листков) антифрикционного металла и т. п. Для устранения необходимости периодической подтяжки саль-
ника в уплотнение вводят пружину, сжимающую набивку (эскиз справа).
104
191. Манжетное уплотнение
Применяется при наличии разности давления между уплотняемыми полостями (рабочие цилиндры
гидравлических насосов и т. д.). Разность давления прижимает манжету к валу с силой, пропор-
циональной величине разности. Для обеспечения плотного прижатия манжеты к валу в уплотнение
вводят пружины различного типа. Кожа для манжетных уплотнений, работающих при высоких
окружных скоростях, должна быть подвергнута специальной обработке. Для уплотнения особо, вы-
соких давлений устанавливают несколько манжет последовательно (см. фигуру внизу справа).
192. Уплотнение пружинными разрезными кольцами
Наиболее часто применяемое уплотненie для высоких давлений
для деталей, работающих в условиях повышенных температур (порш-
ни компрессоров, двигателей внутреннего сгорания и т. д.). В по
следнее время применяется в качестве масляного уплотнения для
вращающихся валов. Кольца делают из специальною чуг)на,
бронзы или стали. Разрез (замок) колец выполняют по одному из
способов, изображенных на эскизе справа.
193. Уплотнение графитными кольцами
194. Уплотнение мембраной
Применяется для уплотнения валов паровых турбин и т. д. Графитные
кольца могут быть целыми (осевая сборка), —см. фигуру слева,—
или из двух-трех частей (радиальная сборка),—см. фигуру спра-
ва. В последнем случае обычно ставят кольца в два ряда так, чтобы
стыки частей колец одного ряда приходились против целых участков
колец второго рйда. Кольца задерживаются от вращения лапками а, вхо-
дящими в промежутки между частями колец.
Применяется при наличии разно-
сти давления между уплотняемыми
полостями. Кольцо а с залитыми ан-
тифрикционным металлом торцами
прижимается под действием разности
давления к дискам б уплотнение.
106
БЕСКОНТАКТНЫЕ УПЛОТНЕНИЯ
195. Маслоотражатели
Основные части (левая фигура): маслоотражательный конус at маслосборная канавка б. Иногда уплотнение делают мно-
гоступенчатым (средняя фигура). Уплотнения этого типа хорошо удерживают масло при отсутствии разности давлена?
между уплотняемыми полостями.Для надежного действия маслоотражательные конусы должны перекрывать буртики
маслосборных канавок (расстояние е на левой фигуре). Это условие можно выполнить только при осевой сборке. При
радиальной сборке приходится отступать от этого условия, что снижает эффективность уплотнения. При высоких числах
оборотов можно использовать живую силу сходящих с диска масляных струй для уловления и отвода масла, придав
маслосборной канавке особый профиль (фигура справа). По аналогичному принципу устроено изображенное на следую-
щей странице уплотнение (фиг. 196), состоящее из набора маслосборных полостей (маслоуловительный лабиринт).
В нижней части полостей устраивают сток масла.
107
196. Маслоуловительный лабиринт
197. Маслоотгонная резьба
Применяется в тех же случаях, что и маслоотражатели. Направление резьбы должно быть таким, чтобы обеспечить отвод масла
в уплотняемую полость. Уплотнение, изображенное справа, при высоких числах оборотов значительно эффективнее уплотнения слева.
108
198. Лабиринтные уплотнения
Применяются для уплотнения полостей, содержащих газы (или пары) при повышенном давлении (рабочие полости
паровых турбин и т. д). Основаны на процессе многократного мятия-расширения газа (пара) в узких кольцевых зазорах,
чередующихся с кольцевыми полостями. В результате этого процесса давление газа (пара) от полости к полости про-
грессивно падает, удельный объем увеличивается и перетекание газа (пара) резко сокращается. Необходимое число поло-
стей определяется расчетом.
На фигуре слева изображено лабиринтное уплотнение в таком виде, как оно применяется при радиальной сборке.
Кольцо уплотнения разделено на три (или четыре) части, фиксируемые пружинами; при деформации вала, превышающей
величину радиального зазора (например, при критическом числе оборотов) части кольца, преодолевая силу пружин,
отжимаются, что предотвращает аварию. На фигурах справа изображены разновидности лабиринтного уплотнения при
осевой сборке. Существенным признаком настоящего лабиринтного уплотнения является то, что выступы одной части
уплотнения (например, неподвижной) заходят во впадины другой (подвижной), и наоборот. Только при этом условии весь
газовый поток подвергается процессам мятия-расширения. При невозможности осуществить это условие приходится
довольствоваться менее эффективной разновидностью лабиринтного уплотнения—л а б и р и н т н о й щелью (см. фигуры
ниже), в которой значительная часть потока свободно проходит вдоль щели.
109
199. Лабиринтная щель
Уплотнение, изображенное справа, несколько
более эффективно, чем уплотнение, изобра-
женное слева.
200. Суффлерное уплотнение
Весьма эффективный способ уплотнения при наличии разности давления.
Уплотняемые полости разделяются какими-либо двумя уплотнениями (на-
пример лабиринтного типа, как изображено на фигуре), в промежуток
между которыми по суффлерной трубке подводят воздух под давлением,
близким к давлению газа (пара) в уплотняемой полости. В результате пе-
ретекание газа (пара) через уплотнение резко сокращается.
ПО
Сборка
201. Назначать размеры деталей в затягиваемых соединениях так, чтобы можно было осуществить затяжку.
Неправильно
Не правильно
Правильно
111
202. В конструкции деталей, сажаемых плотной посадкой или монтируемых на конусе, преду-
сматривать съемные устройства.
Съемник пальца прицепного шатуна
Съемник втулки пропеллера
РезЬба под
съемник
В пальце предусматривают резьбу под на-
резной штифт съемника. Упирая ножки
съемника в корпус шатуна, вытаскивают
палец.
При отвертывании гайка упирается своим
буртиком в разрезное пружинное кольцо,
заведенное в корпус втулки, и стаскивает
втулку с конического носка вала.
Съемник крышки картера
Пятка для
По окружности фланца предусматривают
неско/ьчо отверстий (обычно три), армиро-
ванных нарезными втулками. Против отвер-
стий в смежной детали располагают сталь-
ные пятки. Завертывая шурупы в отверстия,
заставляют фланец сойти с центрирующей
выточки.
Разъем фланцевого соединения
По окружности фланца устраивают ушки (обычно между смежными бо-
бышками шпилек). Заводя между ушками отвертку (изображена на фигу-
ре слева пунктиром) и пользуясь отверткой, как рычагом, разжимают
фланцы.
12
203. При монтаже нескольких подшипников качения фиксировать в осевом направлении только один из подшипников.
Остальные подшипники должны иметь свободу перемещения в осевом направлении.
Неправильно
Правильно
Неправильно
Правильно
204. Избегать осевой сборки в случаях, когда необходимо соединять последовательно несколько деталей по оси.
В таких случаях правильнее применять радиальную сборку.
Корпус многоступенчатого компрессора
Осевая сборка. Монтаж и демонтаж отличаются
крайней сложностью. Проверка зазоров между крыльчат-
ками и стенками корпуса затруднительна. Центровка ча-
стей корпуса друг относительно друга недостаточно
точна из-за большого числа стыков.
Радиальная сборка. Корпус разделен на две
части по образующей. Недостатки предыдущей схемы
устраняются, однако, ценой некоторого усложнения и
удорожания производства.
114
1
205. Облегчать сборку деталей по нескольким фиксирующим узлам; детали должны соединяться по фиксирующим
узлам последовательно, а не одновременно.
Неправильно
Правильно
206. Подшипники качения сажать тугой посадкой лишь по
одной поверхности (предпочтительно на вращающейся дета-
ли), другую поверхность (в неподвижной детали) сажать для
облегчения сборки и разборки на скользящей посадке.
Неправильно
Правильно
Неправильно
Правильно
207. При плотной посадке по нескольким концентрич-
ным поясам делать пояса ступенчатыми во избежание
задира посадочных поверхностей при монтаже.
Неправильно
115
208. Предусматривать средства для установки деталей при сборке и для
извлечения их при разборке.
Пружинный замок
Пружинное контровочное кольцо
Неправильно Правильно
116
209. Облегчать разборку и сборку соединений, нуждающихся в периодических осмотрах.
Заглушка масляной полости коленчатого вала
Неправильно
При разборке необходимо каждый
раз вывальцовывать заглушку
и завальцовывать новую.
Правильно
Наконечник провода зажигания
Неправильно
Для того чтобы снять на-
конечник с электрода, необ-
ходимо каждый раз свинчи-
вать зажимную гайку со
стержня электрода.
Правильно
Для того чтобы снять или надеть
наконечник, достаточно слегка от-
вернуть гайку.
117
210. Предупреждать выпадение деталей при сборке и разборке.
Игольчатый подшипник
Правильно
Клапан двигателя внутреннего сгорания
118
211. Предусматривать достаточное место для завертывания и отвертывания гаек.
Неправильно
Гайку из-за близости ребер
невозможно навернут^ и от-
вернуть (разве только при-
подняв деталь а одновременно
с навертыванием гайки).
Правильно
Правильно
212. Предусматривать около гайки достаточное место для ключа.
Неправильно
Правильно
119
213. Внутренние гайки шплинтовать. Наружные гайки допустимо контрить шайбами Гровера
и аналогичными способами.
Наружная гайка.
214. Облегчать разведение контровочных шплин-
тов, делая длину их усиков различной.
215. Подкреплять части деталей, деформируемые
действием монтажного инструмента.
Рациональная конструкция шурупа
Правильно
Неправильно
Правильно
(Шуруп Филип с а 1
120
216. Манжетные гайки на валах, вращающихся с повышенным числом оборотов, контрить не пружинным кольцом
(которое выходит из своего гнезда под действием центробежных сил), а шайбой с усиками.
Неправильно
Лучше
Правильно
217. Фиксирующий усик контровочной шайбы отгибать
в сторону, противоположную резьбе (в этом' случае
глубина фиксирующей выборки получается меньше и
деталь ослабляется в меньшей степени, чем при фик-
сации усика в резьбе).
218. Гайки на валах, вращающихся с особо
высоким числом оборотов, контрить пластинча-
тыми замками с таким расчетом, чтобы усик
замка не мог отогнуться под действием цент-
робежной силы.
Неправильно
Правильно
Неправильно
Правильно
121
219. Часто отвертываемым к завертываемым гайкам придавать удобную для манипулирования форму.
Неправильно
Правильно
Гайка для крепления крышки
Правильно
Так называемая нетеряющаяся
гайка. На конце гайки надето разрез-
ное пружинное кольцо а. При отверты-
вании гайка, сойдя с резьбы, упирается
кольцом а в тело крышки Ь. После это-
го можно, пользуясь гайкой, как ручкой,
снять крышку. Если крышка крепится
несколькими гайками, то расстояние Л
делается больше расстояния I(иначе, от-
вертывая одну из гаек при завернутых
остальных, можно защемить крышку).
122
220. Шурупы контрить проволокой так, чтобы проволока препятствовала отвертыванию шурупов. Натягивание прово-
локи при закручивании концов должно способствовать завертыванию шурупов. Сплетка не должна быть слишком
крутой во избежание обрыва проволоки.
Неправильно
Проволока не предупреждает
отвертывания шурупов.
Неправильно
Натягивание проволоки способствует отвер-
тыванию шурупов.
Неправильно
Проволоки перекручены слишком туго.
Выборка слабины в проволоках затруднена.
Правильно
Неправильно
Неправильно
123
Учет условий эксплоатации
Конструктор должен считаться с тем, что машина может попасть в неумелые или небрежные руки. Детали следует конструировать с таким
расчетом, чтобы предупредить возможность неправильной сборки, поломки, порчи в результате малоквалифицированного обращения. Американцы
называют такие конструкции выразительным термином fool-proof design (.конструкция, не боящаяся дураков-, .болваностойкая конструкция-).
Приводим несколько примеров .болваностойких- конструкций.
221. Втулка с масляным каналом
Неправильно
При сборке можно ошибочно повернуть втулку на 180* вок-
руг ее оси, в результате чего масляные отверстия окажутся
закупоренными.
Правильно
Масляная канавка сделана кольцевой. Втулку можно
монтировать в любом положении.
Прав
Правильная сборка обеспечена асимметрия-
ной формой фланца.
Правильно
Угловое положение втулки зафиксировано контрольным
штифтом.
124
I
223. Замок клапана
Резьбовой замок
Разрезной замок
222. Крепление крышки подшипника
Неправильно
Осевое положение ^ямка не зафиксиро-
вано. Неопытный сборщик может завер-
нуть замок настолько, что при открыва-
нии клапана витки nj ужины будут смы-
каться^мешая полному открытию.клапана.
Правильно
Осевое положение замка и рабочая вы-
сота пружины зафиксированы.
по а о
Неправильно
Из-за симметричного расположения конт-
рольных штифтов крышку можно при сбор-
ке ошибочно повернуть на 180*, в результате
чего нарушится правильная цилиндрическая
форма отверстия, обработанного при вполне
определенном положении крышки.
Правильно Правильно
Возможность неправильной сборки исклю-
чена асимметричным расположением конт-
рольных штифтов.
125
225. Замок для пере*
движных штанг
224. Замок для рукоятки крана
226. Замок для рубильников
Кран а можно открыть лишь
□рн закрытом кране б.
Штангу а можно передвинуть
в направляющих лишь после
установки на место штанги б.
Включение одного из рубильников (на фигуре
справа показан включенным рубильник а) за-
пирает все остальные рубильники.
227. Ребра цилиндра воздушного охлаждения
228. Предельный ключ
Неправильно
Тонкие ребра легко поломать
при неосторожном обращении.
Правильно
Ребра защищены от поломки
массивным кольцевым буртом.
Головка ключа а ведет зубом б муфту а, передаю-
щую усилие стержню ключа посредством косого
прореза и пальца г. При превышении расчетного
усилия затяжки муфта а, сжимая пружину д, сдви-
гается вниз по стержню, вследствие чего зуб муфты
выходит из паза на головке и головка выключается.
Усики а зафиксированы в стягиваемой дел
ли; усики о входят н канавки на шпильки
Конструкция предупреждав г скручиванче
шпильки при затяжке с чрезмерной сило>1
125
Пластическая деформация
23Э. Сводить к минимуму деформацию металла во избежание появления трещин и надрывов материала,
заготовке удобную для завальцовки (или расклепывания) форму.
Расклепывание головки заклепки
Придавать
Неправильно
Пр а ви л ь<в о
Завальцовка заглушки
Неправильно
Неправильно
Правально
Правильно
127
231. В соединения тонкостенных деталей, от которых
требуется герметичность (трубки радиаторов и т. д.),
вводить силовые элементы, обеспечивающие плотное
прилегание соединяемых деталей.
232. Подвергать пластической деформации в холодном
состоянии только металлы, обладающие высокой пла-
стичностью, характеризуемой большим значением отно-
сительного удлинения.
Соединение радиаторной трубки с обичайкой
Неправильно
Герметичность соединения может
быть легко нарушена, особенно при
перекосах трубки относительно оби-
чайки.
Правильно
В соединение введен пистон а (из ла-
туни. меди или аналогичного мате-
риала), увеличивающий жесткость и
обеспечивающий герметичность сое-
динения.
Неправильно
Деформации подвергнут матери л детали,
которая по своей конструкционной функции
(внутренняя обойма роликового подшипника)
должна отличаться высокой твердостью.
Помимо этой основной ошибки имеется и
другая: при завальцовке направляющего
кольца подшипника легко нарушив правиль-
ную цилиндрическую форму беговой до-
рожки.
Правильно
Деформации подвергается специаль-
ная деталь из мягкой стали.
233. Избегать сгиба листового материала по двум плоскостям. В точке встречи линий сгиба легко
образуются трещины.
Башмак из листового ме-
талла.
Справа изображены заготовки
башмака.
128
Применение сортового материала
*234. Шире применять сортовой материал. При конструировании сложных деталей обдумывать, нельзя ли по условиям
работы детали обойтись без применения поковок.
Валик с местными утолщениями
В данном случае необходимо отковать заготовку или выточить деталь
из прутка с диаметром, не меньшим максимального диаметра детали.
Деталь можно изготовить из прутка малого диаметра, сэкономив меха*
ническую обработку.
235. Планировать вырезку заготовок из листового материала так, чтобы максимально экономить материал?
Правильно
Неправильно
Правильно
1 Для силовых деталей необходимо учитывать также направление проката в листе планировать вырезку заготовок тлк, что'ы волокна в детали были каяравлены по
направлению действия рабочих усилий.
12»
Метод инверсии
Среди приемов, облегчающих сложную работу конструирования, видное место занимает метод обращения, или метод инвер-
сии. Если имеется узел, состоящий из двух сопряженных деталей, выполняющих определенные функции, то иногда бывает выгодным поменять
роли этих деталей: ведущую деталь сделать ведомой, направляющую деталь сделать направляемой, иммобилизировать ходовой механизм, а станину
сделать подвижной и т. д. и т. п. Конструкция при этом приобретает каждый раз новые качества, которые могут оказаться полезными. Привычка
„перевертывать* конструкции в конце концов делается автоматической; она сильно облегчает процесс непрерывного нащупывания и сопоставле-
ния новых вариантов, в итоге которого только и рождается рациональная конструкция. Приводим несколько примеров инверсии конструкций
(без сравнительного анализа их достоинств и недостатков, которые, разумеется, зависят от обстоятельств применения конструкции).
236. Гайка ниппеля 237. Отводка
238. Серво-поршень
Цилиндр неподвижен; веде г поршень н шток.
Поршень и шток неподвижны; ведет цилиндр.
130
239. Рычажно-кулисный механизм
240. Грузовая тележка
Кулиса расположена на ры-
чаге; палец на полз^шке.
Кулиса расположена на пол-
зушке; палеи на рычаге.
Гележка с двумя роли-
ками; рельс одиноч-
ный.
Тележка с одним ро-
ликом; рельс двойной.
241. Шестерня перебора
242. Кулачковый механизм
8------Фе/о\
шп У-У..У
Ведет кулачок; на ведомом штоке—
пальцы.
УШ.)
енЕ
Ведут пальцы; на ведомом штоке—
кулачок.
Шестерня монтирована иа
вращающейся оси; подшипни-
ки неподвижны.
Шестерня монтирована на
неподвижной оси; подшипник
вращается.
131
Сварка
243. Соединять сваркой только сечения примерно одинаковой толщины; у массивных деталей делать
отфланцовки нужной толщины.
Н е пра видьво
Ииь лавам*
Правильно
Правильно
Правильно
Правильно
Ш
244. Придавать сварочному шву форму, обеспечивающую наиболее высокую усталостную прочность.
245. Примеры употребительных сварочных швов
246. При сварке листов избегать применения
накладок; накладки
соединения.
увеличивают вес, отнюдь не повышая прочности
Неправильно
Неправильно
Лучше
Правильно
Правильно
Для соединений, от которых требуется повышенная прочность
134
247. Соединение деталей под углом
Неправильно1
Наиболее правильно
Для соединений, от которых требуется повышенная прочность.
Неправильно
Неправильно Правильно
Правильно
1 Исключение составляют листы тоньше 1,5 мм; для них изображенное на эскизе соединение является единственно осуществимым.
248. Соединение труб одинакового диаметра
Неправильно
Наиболее
правильно
249. Соединение труб разного диаметра
250. Соединение фланца с трубой
Для соединений, от которых требуется
повышенная прочность.
251. Разгружать сварочный шов от изгиба.
Приварка двища бака
ИИбббббб
овеевемкм
Неправильно
При растягивании сваренных листов в на*
правлении указанном стрелками, сварочный
шов подвергается изгибу.
Правильно
Правильно
Неправильно'
252. Обеспечивать доступ к свариваемому месту.
Неправильно
Правильно
Правильно
Неправильно Правильно
137*
253. Избегать излишнего ослабления материала свари-
ваемых деталей; уменьшать длину сварочного шва до
строго необходимого минимума.
Приварка проушины к хвостовику
254. При соединении деталей шо нескольким участкам
давать упругий буфер для поглощения деформации
при охлаждении после сварки.
Цилиндр двигателя внутреннего сгорания с наварной рубашкой
Правильно
255. Избегать соединения
одним швом нескольких деталей.
gssszsSsssezzzzj
Неправильно
Стык листов во входящих
углах трудно проварить
Правильно
Неправильно
Правильно
138
256. Приварные ребра можно с успехом заменять выштамповками. Это увеличивает прочность
соединения, уменьшает вес и упрощает сварку.
Правильно
Неправильно
Правильно
139
257. Относить сварочный шов подальше от свободных концов детали, от кромок отверстия и т. д.
во избежание местного перегрева, поводки и растрескивания кромок при сварке.
Неправильно
Правильно
Неправильно
Правильно
258. Механическую обработку деталей, примыкающих к сварочному шву, производить после
сварки, так как свариваемые детали коробятся от нагрева.
Неправильно
Труба начисто обработана по
диаметру D до сварки.
Правильно
Для обработки по диаметру D
оставлен припуск.
Неправильно
Резьба на наружной поверх-
ности трубы нарезана до
сварки.
Правильно
Под нарезку резьбы оставлен
припуск.
440
259. /Концы приварных ребер закреплять сваркой
с двух сторон.
Неправильно
Правильно
261. Оси свариваемых элементов узла должны
пересекаться в одной точке во избежание вне-
центренного приложения сил и изгиба элементов
при работе узла.
Неправильно
Правильно
260. Удалять шов от ответственных участков детали.
Неправильно
Правильно
262. В сложных соединениях труб рекомендуется
вводить промежуточные муфты большей толщины,
чем трубы. Муфта облегчает сварку и увеличи-
вает прочность соединения.
Неправильно
Правильно
Заклепочные соединения
263. Предупреждать изгиб заклепок и отрыв их головок; заставлять заклепки работать исключительно на срез.
Несколько лучше
Правильно
Неправильно
При растяжении листы деформируются, как
показано на нижнем эскизе, вследствие
чего заклепка начинает работать на изгиб.
264. Обеспечивать достаточное место для обжимания головок заклепок.
Неправильно Правильно
Неправильно
Правильно
142