6.6 Вопросы для самопроверки

1. Дайте определение усталости металла и раскройте ее механизм.

2. Опишите зоны усталостных изломов деталей - фокус излома, очаг разрушения, участки избирательного и ускоренного развития трещин, зону долома.

3. Дайте определение цикла напряжений, и его основных характеристик - среднего напряжения цикла, амплитуды и коэффициента асимметрии. .

4. Охарактеризуйте виды циклов нагружения - симметричный, отнулевой, асимметричный, случайный.

5. Перечислите характеристики сопротивления усталости.

6. Каков вид кривой усталости в различных системах координат?

7. Опишите методику экспериментального определения характеристик сопротивления усталости.

8. Опишите методику построения кривой усталости.

9. Каковы основные зависимости для расчета усталостной долговечности?

10. Перечислите и поясните факторы, влияющие на сопротивление усталости.

11. Как влияет и какой зависимостью оценивается влияние на сопротивление усталости концентрации напряжений?

12. Как влияет и какой зависимостью оценивается влияние на сопротивление усталости масштабный фактор?

13. Как влияет и какой зависимостью оценивается влияние на сопротивление усталости коррозии?

14. Каковы методы борьбы с усталостными разрушениями?

7 Пути и методы повышения надежности машин при проектировании, серийном производстве и эксплуатации

7.1 Методы отработки конструкций изделий на технологичность

Технологичность конструкций - это совокупность конструктивных и технологических решений, обеспечивающих применение прогрессивной технологии и организации производства с наименьшими затратами материалов, труда и времени, которые при заданных масштабах производства обеспечивают минимальную себестоимость и высокое качество изделия при условии выполнения им всех его функций.

При создании технологичных изделий предусматривают:

- взаимозаменяемость деталей и сборочных единиц;

- широкое использование стандартных деталей;

- преемственность и повторяемость деталей и сборочных единиц;

- рациональное расчленение изделия на ряд самостоятельных конструктивно-технологических сборочных единиц и узлов;

- применение ограниченного числа марок материалов и типоразмеров профилей и других заготовок, диаметров, посадок, резьб, модулей, крепежа и т.д.;

- конструктивное исполнение деталей и сборочных рациональное для всех видов обработки;

- доведение конструкций изделий и входящих в сборочных единиц до соответствия требованиям условий эксплуатации.

7.2 Принципы конструирования, обеспечивающие создание надежных машин

Следует выделить следующие основные принципы конструирования:

а) Выбор оптимальных конструктивных решений элементов, обеспечивающих нормальные режимы работы изделия, на основе использования облегченного режима работы, увеличения допустимых отклонений параметров, при которых сохраняется работоспособность изделия и т.д. Например, применение упругих муфт вместо жестких позволяет обеспечить работоспособность соединяемых валов при большем отклонении от соосности, В конструкцию могут быть введены элементы защиты, предохраняющие изделие от перегрузок и разрушений – плавкие предохранители в системах электроавтоматики, обгонные муфты и пр.

б) Использование в создаваемой конструкции унифицированных и стандартизованных деталей и узлов, обладающих повышенной надежностью и меньшей стоимостью.

в) Применение материалов с хорошими стабильными характеристиками (пониженной чувствительностью к концентрации напряжений, высокой износостойкостью, коррозионной стойкостью, жаропрочностью, усталостной прочностью), что позволяет уменьшить размеры, и соответственно, массу как отдельных деталей, так и изделия в целом,

г) Применение металлоконструкций оптимальной жесткости,

д) Защита элементов и узлов изделия от воздействия вибрации, ударных нагрузок, запыленности, влажности, низких и высоких температур, биологических вредителей и т.д.

е) Обеспечение максимальной взаимозаменяемости деталей, узлов и механизмов; максимальное сокращение регулировочных работ; использование фиксирующих элементов, обеспечивающих правильную установку деталей и узлов при сборке.

ж) Обеспечение преемственности технологических процессов технического обслуживания и ремонта конструктивно-однотипных машин.

з) Оптимальная компоновка деталей и сборочных единиц на изделии, что обеспечивает доступ и удобство осмотра узлов и механизмов, нуждающихся в периодических проверках и регулировании, улучшает ремонтопригодность и упрощает обслуживание изделия.

и) Резервирование элементов, осуществляемое двумя способами — либо введением дополнительных элементов, обеспечивающих работоспособность изделия при отказе одного или нескольких элементов, либо облегчением режимов работы, снижением действующих нагрузок и напряжений.

к) Приспособленность изделия к транспортированию и хранению.

л) Упрощение эксплуатационной документации.