Тот же вариант, но с выводом вала колеса вверх

Вариант со сниженной высотой корпуса и штампованной крышкой большого размера, обеспечивающей удобный обзор механизма

МЕТОД ИНВЕРСИИ

Среди приемов, облегчающих сложную работу конструирования, видное место занимает метод инверсии (обращение функций, форм и расположения деталей).

В узлах иногда бывает выгодным поменять детали ролями, например, ведущую деталь сделать ведомой, направляющую - направляемой, охватывающую - охватываемой, неподвижную - подвижной. Целесообразно иногда инвертировать формы деталей, например, наружный конус заменить внутренним, выпуклую сферическую поверхность - вогнутой. В других случаях оказывается выгодным переместить конструктивные элементы с одной детали на другую, например, шпонку с вала на ступицу или боек с рычага на толкатель.

, Каждый раз конструкция при этом приобретает новые свойства. Дело конструктора - взвесить преимущества и недостатки исходного и инвертированного вариантов с учетом надежности, технологичности, удобства эксплуатации и выбрать наилучший из них. У опытного конструктора метод инвертирования является неотъемлемым инструментом мышления и значительно облегчает процесс поисков решений, в результате которых рождается рациональная конструкция.

В табл. 3 приведены примеры инвертирования типовых машиностроительных узлов.

КОМПОНОВАНИЕ

Компонование обычно состоит из двух этапов: эскизного и рабочего. В эскизной компо-

новке разрабатывают основную схему и общую конструкцию агрегата (иногда несколько вариантов). На основании анализа эскизной компоновки составляют рабочую компоновку, уточняющую конструкцию агрегата и слуи<а-щую исходным материалом для дальнейшего проектирования.

При компоновании важно уметь выделить главное из второстепенного и установить правильную последовательность разработки конструкции. Попытка скомпоновать одновременно все элементы конструкции является ошибкой, которая свойственна начинающим конструкторам. Получив задание, определяющее целевое назначение и параметры проектируемого агрегата, конструктор нередко начинает сразу вырисовывать конструкцию в целом во всех ее подробностях, с полным изображением конструктивных элементов, придавая компоновке такой вид, который должен иметь лишь сборочный чертеж конструкции в техническом или рабочем проекте. Конструировать так - значит почти наверняка обрекать конструкцию на нерациональность. Получается механическое нанизывание конструктивных элементов и узлов, расположенных заведомо нецелесообразно.

Компоновку следует начинать с решения главных вопросов - выбора рациональных кинематической и силовой схем, правильных размеров и формы деталей, определения наиболее целесообразного взаимного их располои<ения. При компоновании надо идти от общего к частному, а не наоборот. Выяснение подробностей конструкции на данном этапе не

3. Схемы инверсии типовых узлов

Сравнительная характеристика схем

Привод тяги

В схеме I рычаг 1 приводит в действие тягу 2 через ось 3, установленную в вилке тяги. В схеме II ось установлена в вилке рычага. Результат инверсии - устранение поперечных сил на тягу. В конструкции по схеме II затруднительна обработка проушины тяги

Привод толкателя

В схеме 1 боек коромысла 4 плоский, тарелка толкателя 5 - сферическая, в схеме II - наоборот. Инверсия устраняет поперечные нагрузки на толкатель. Боек можно выполнить цилиндрическим, что обеспечивает линейный контакт

Привод коромысла

В схеме I тяга выполнена со сферическим наконечником 6, в схеме II сферическим выполнен боек 7 коромысла. Инверсия улучшает смазку соединения (масло, находящееся в полости привода, скапливается в чаше тяги)

Ниппельное соединение

в схеме I ниппель 8 затягивается внутренней гайкой 9, в схеме II - наружной 10. Осевые габариты в схеме II меньше, а радиальные несколько больше

Ниппельное соединение

в схеме I ниппель 11 выполнен с внутренним конусом, в схеме Л - с наружным. Осевые габариты в схеме II меньше

Сферическое соединение трубопроводов

Замена полной сферы (схема I) двумя концентричными полусферами (схема II) значительно сокращает осевые габариты. Изготовление узла, однако, усложняется

Схема II выгоднее схемы I по условиям смазывания

Сравнительная характеристика схем

Схема II повышает прочность резьбового соединения (податливость бобышки у начальных витков способствует более равномерному распределению нагрузки по виткам)

Крепление турбинной лопатки

В схеме I лопатка 12 крепится вильчатой ножкой на Т-образном кольцевом шипе ротора 13. В схеме II - Т-образной ножной в кольцевом пазу ротора. Схема II уменьшает массу, увеличивает жесткость и упрощает изготовление лопатки

Переставной винт

В схеме I винт с коротким резьбовым поясом 14 перемещается в корпусе с резьбой, длина которой равна ходу винта. В схеме II резьба нарезана по всей длине винта; корпус имеет короткий резьбовой пояс 15. Облегчается изготовление (нарезание длинной резьбы в отверстии затруднительно). При одинаковом диаметре d резьбы прочность винта в схеме П выше

Установка шатуна в вилке ю

В схеме I ось 16 закреплена в шатуне и вращается в подшипниках вилки, в схеме II - наоборот. Схема II улучшает условия работы подшипника вследствие увеличения его жесткости и более благоприятного отношения длины к диаметру

Направляющая шпонка

В схеме I направляющая шпонка 17 установлена на валу и имеет длину, равную ходу ступицы 1&. В схеме II шпонка 19 установлена в ступице и перемещается в продольном пазу вала. Схема облегчает изготовление узла и улучшает направление

Переставной механизм

В схеме I приводная головка 20 перемещается по неподвижной штанге 21. В схеме II головка закреплена на штанге, которая перемещается в направляющих втулках 22 корпуса. Точность направления значительно повышается, поперечные силы на головке и переставная сила уменьшаются

Привод штока роторной машины

В схеме I шток 23 приводится в поступательно-возвратное движение двумя роликами 24, обкатывающими дисковый копир 25, а в схеме II - одним роликом 26, перемещающимся между двумя копирами 27. Схема II резко сокращает осевые размеры узла