сохраняя свои эксплуатационные показатели. Можно также определить надежность как вероятность безотказной работы в течение заданного срока службы и в определенных условиях. Надежность изделия обусловливается таким образом его безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью:

безотказность - свойство изделия сохранять работоспособность в течение заданной наработки без вынужденных перерывов;

долговечность - свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для ремонта и технического обслуживания;

ремонтопригодность - приспособленность изделия к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонта;

сохраняемость - свойство изделия сохранять требуемые эксплуатационные показатели после установленного срока хранения и транспортировки.

Техника безопасности. Необходимо тщательно продумать процесс эксплуатации машины и создать безопасные условия работы.

Например, все движущиеся части станков и механизмов должны быть закрыты кожухами, плотно прикрепленными к станку.

Станины электрифицированных станков, корпуса электромоторов, металлические части, закрывающие электроаппаратуру, должны иметь защитное заземление.

Между станками должны быть обеспечены достаточные проходы, проезды и т. д.

§ 2. ПОРЯДОК РАЗРАБОТКИ НОВЫХ ИЗДЕЛИЯ

Начинающий конструктор должен знать, в какой последовательности разрабатывается конструкторская документация и создается новая машина (изделие).

Стадии разработки конструкторской документации и этапы выполнения работ установлены ГОСТ 2.103-68 (СТ СЭВ 208-75).

1-я стадия разработки -т ехническое задание. Техническое задание-это документ, который содержит наименование, основное назначение, технические требования, показатели качества, экономические показатели, предъявляемые к разрабатываемому изделию, а также необходимые стадии разработки и специальные требования «заказчика» к изделию. Технические задания также дают учащимся на разработку курсовых проектов и дипломных работ.

2-я стадия разработки -т ехническое предложение. Техническое предложение-это совокупность конструкторских документов, содержащих обоснования (технические и технико-экономические) целесообразности разработки документации на новое изделие. При разработке технического предложения выявляют различные варианты возможных решений; выбирают оптимальный вариант, служащий основанием для дальнейших стадий разработки.

3-я стадия разработки - эскизный проект. Эскизный проект - это совокупность конструкторских документов, которые со-

держат принципиальные конструкторские схемные и другие решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы новой машины (изделия), а также данные, определяющие назначение, основные параметры и габаритные размеры разрабатываемого изделия. В эскизный проект входит пояснительная записка с необходимыми таблицами и расчетами, чертежи общих видов и схемы и др.

4-я стадия разработки - технический проект. Технический проект - это совокупность конструкторских документов, содержащих окончательное техническое решение, дающее полное представление об устройстве разрабатываемой машины (изделия). При разработке технического проекта выполняются следующие работы: определяются конструктивные решения основных механизмов изделия; выполняются необходимые расчеты; разрабатываются обоснования технических решений, обеспечивающих показатели надежности; анализируется технологичность; производится оценка технической эстетики, возможности транспортировки, монтажа, эксплуатационных данных, соответствие требованиям техники безопасности и др. Технический проект составляется в том случае, если эскизный проект не дает возможности разрабатывать по нему рабочую конструкторскую документацию.

5-я стадия разработки-р абочая документация (рабочий проект). Рабочая документация разрабатывается для изготовления, контроля, эксплуатации и ремонта изделия. Разработка ведется для изготовления и испытания опытного образца или опытной партии машин (изделий) с необходимой последующей корректировкой конструкторских документов по результатам изготовления и эксплуатационных испытаний опытного образца или опытной партии, установочной партии машин (изделий); массового производства машин (изделий).

§ 3. ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ И ЗАГОТОВОК ПРИ КОНСТРУИРОВАНИИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Выбор материала и заготовок для изготовления деталей машин является одной из важных задач при конструировании. Для того чтобы правильно решить эту задачу, конструктор должен знать, какие существуют и применяются в машиностроении материалы, их свойства, механические характеристики, термообработка, химико-термическаа обработка и механическое упрочнение. Все эти сведения изложены в курсе «Конструкционные материалы». Поэтому мы не будем останавливаться на получении различных материалов, заготовок и технологии термической обработки, а рассмотрим лишь назначение материалов и дадим некоторые рекомендации их выбора.

А. Черные металлы

Основными машиностроительными материалами являются чугуны и стали.

Чугуном называется сплав железа с углеродом, содержащий углерода более 2%.

в чугуне углерод содержится в свободном состоянии в виде графита или в связанном состоянии в виде карбида железа.

Белый чугун обладает высокой твердостью, трудно Поддается обработке, износоустойчивый и теплостойкий. Его в основном используют для получения стали.

Серый чугун является основным литейным машиностроительным материалом, обладающим хорошими литейными свойствами, и хорошо обрабатывается резанием. Его применяют для изготовления отливок станин и оснований станков, зубчатых колес, корпусов, кронштейнов и т. д. Примеры применения серого чугуна и его механические свойства приведены в приложении (табл. П1*). Для тонкостенных отливок применяется чугун с повышенным содержанием фосфора, который придает ему жидкотекучесть. Для повышения прочносги чугуны легируют, т. е. вводят в их состав никель, хром, молибден, медь и другие элементы (легированный чугун), а также модифицируют, т. е. добавляют к ним магний, алюминий, кальций, кремний (модифицированный чугун).

Из высокопрочного чугуна изготовляют детали, работающие с ударными и переменными нагрузками (зубчатые колеса, поршневые кольца и т. п.).

Ковкие чугуны получают длительным отжигом белого чугуна, что придает ему Некоторую пластичность. Название «ковкий чугун» условное. Заготовки из ковкого чугуна, как и из серого, получают отливкой.

Сталь - сплав железа с углеродом, содержащий углерода не более 2% (практически до 1,2%).

По сравнению с чугуном сталь обладает значительно более высокими физико-механическими свойствами. Она отличается высокой прочностью, хорошо обрабатывается резанием, ее можно ковать, прокатывать, закаливать. Кроме того, сталь в расплавленном состоянии жидкотекуча, из нее изготовляют различные отливки. Поэтому сталь широко применяют во всех областях народного хозяйства, особенно в машиностроении.

Все применяемые в настоящее время стали классифицируются по следующим признакам: по химическому составу- углеродистая, легированная; по способу производства-сталь обыкновенного качества, качественная, высококачественная; по назначеняю - конструкционная, инструментальная.

Углеродистые стали по содержанию углерода делят на низкоуглеродистые (до 0,25% С), среднеуглеродистые (0,25-0,60% С) и высокоуглеродистые (0,6-2,0% С).

Углеродистые -гали обыкновеннного качества применяют для изготовления фасонного проката общего назначения: двутавровых балок, швеллеров, уголков7 пруттсов, полос, а также для многих деталей в машиностроении.

В табл. П2 приведены механические свойства этой стали и примеры ее применения.

* Здесь и далее таблицы, помещенные в приложеьии, обозначаются буквой П и цифрой, соответствующей номеру таблицы.