Правила и методы проектирования

1. При проектировании изделия независимо от официально установленных стадий разработки следует придерживаться определенной последовательности:

а) определить сущность проектного задания и сформулировать принципиальные вопросы, которые предстоит решить для выполнения заданных требований – уяснение задачи;

б) рассмотреть все возможные конструктивные решения изделия, фиксируя их – разработка вариантов;

в) отыскать в каждом решении недостатки, стараясь при этом уменьшить их влияние применительно к основному назначению – анализ вариантов;

г) найти решение с наименьшим числом недостатков – выбор оптимального варианта;

д) разработка документации для реализации замысла – конструирование.

2. Варианты разрабатываются на базе анализа, интуиции и воображения, а затем подтверждаются расчетами и экспериментами.

3. Следует идти от общего к частному, т.е. сначала разрабатывать только принципиальные решения изделия, а затем подбирать и разрабатывают его основные составные части.

4. При конструировании изделий следует иметь ввиду, что их составные части можно и нужно разделять на три группы:

а) изделия и их элементы, передающие и воспринимающие основные нагрузки при эксплуатации; у которых размеры могут быть определены расчетным путем (валы, оси, шестерни, звездочки, шлицевые и шпоночные соединения и т.д.);

б) изделия, находящиеся под нагрузкой, имеющие сложную форму, подверженные сложной деформации, расчет которых вследствие сложности и малой вероятности на достоверность обычно не производят, а устанавливают на основе экспериментальных данных (станины, рамы, корпуса редукторов и т.п.);

в) изделия, испытывающие столь незначительные нагрузки, что производить их силовой расчет нет необходимости (кожухи, брызговики и т.п.).

5. При выборе аналогов должна иметь место конструктивная преемственность, т.е. использование предшествующего опыта машиностроения данного профиля и смежных отраслей. Вводить в проектируемое изделие все полезное, что есть в существующих конструкциях машин. Нужно пытаться найти конструктивное решение на базе уже известных, хорошо зарекомендовавших себя на практике машин и механизмов.

6. Важно знать историю техники, чтобы избежать ошибок и повторений. При этом следует быть в курсе направлений развития передовых отраслей и ведущих фирм-разработчиков (авиация, автотракторостроение).

7. Важно изучение зарубежного опыта, знать специфику данной отрасли и условия эксплуатации, что должно быть учтено при разработке изделия.

8. С учетом выбора аналогов проектирование каждого последующего изделия следует начинать с изучения научно-технической литературы и патентных материалов. В патентах содержатся, как правило, принципиально новые решения актуальных проблем, дающие значительный экономический или иной эффект.

9. Разработка варианта изделия начинается с компоновки, т.е. взаимной увязки его составных частей. При этом решаются главные вопросы:

а) выбор рациональной кинематической и силовой схемы;

б) избегать изгиба и кручения металлоконструкции, отдавая предпочтение растяжению и сжатию;

в) определение размеров и параметров основных составных частей.

10.В элементах металлоконструкций, работающих на кручение или одновременно и на изгиб, применяют профили замкнутого (коробчатого) сечения.

11.На ранних стадиях проектирования необязательна полная разработка варианта. Ее глубина должна быть достаточна для сравнения показателей качества.

12. При принятии конструктивных решений широко используются эмпирические приемы. Они базируются на опытных данных наблюдений или специальных экспериментов, проведенных для проверки правильности конструкторских решений.

13. Снижение материальных затрат достигается применением моделирования, основанного на замене объекта или его составного элемента более дешевой моделью.

14. Наилучшие результаты по оптимизации вариантов достигаются при математическом моделировании с использованием базовых пакетов программ на современных ЭВМ.