43. Требования к деталям машин и приборов. Технологичность. Экономичность. Надежность и долговечность

К машинам и механизмам предъявляют следующие основные требования: работоспособности; надежности; технологичности; экономичности; эргономичности. Работоспособностью называют состояние машин и механизмов, при котором они способны нормально выполнять заданные функции с параметрами, установленными нормативно-технической документацией. Надежностью изделия называют свойство выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам в условиях использования, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования. Надежность изделий обуславливается их безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью. Безотказность – свойство сохранять работоспособность в течение заданной наработки без вынужденных перерывов. Долговечность – свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для ремонтов и технического обслуживания. Ремонтопригодность – приспособленность изделия к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонтов. Сохраняемость – свойство изделия сохранять требуемые эксплуатационные показатели после установленного срока хранения и транспортирования.

Утрата работоспособности изделий (полная или частичная) называется отказом. Требованиия: Детали должны иметь минимальную массу при достаточной прочности и быть надежными в эксплуатации, так как их поломка может привести к авариям в машине. Прочность детали обеспечивается выбором материала и правильно рассчитанными размерами. Уменьшение массы деталей достигается применением более прочных и экономичных материалов. Многие детали должны также обладать достаточной жесткостью, т.е. способностью сопротивляться образованию остаточных деформаций. Особое значение это имеет для таких деталей, как корпуса, валы, оси, опоры. Жесткость деталей зависит от свойств материала, размеров и формы деталей. Деталям должна быть придана достаточная износостойкость. Детали должны быть как можно более простыми по форме и экономичными в изготовлении. Одним из существенных критериев оценки конструкций изделия является его технологичность и экономичность. Технологичность – изготовление изделия при минимальных затратах труда, времени и средств при полном соответствии своему назначению. Экономичность – минимальная стоимость производства и эксплуатации. Экономичность деталей и узлов достигается оптимизацией их формы и размеров из условия минимума материалоемкости, энергоемкости и трудоемкости производства, за счет максимального коэффициента полезного действия в эксплуатации при высокой надежности; высокой специализацией производства и т. д.

44. Критерии работоспособности и влияющие на них факторы. Работоспособность. Работоспособностью называют состояние машин и механизмов, при котором они способны нормально выполнять заданные функции с параметрами, установленными нормативно-технической документацией. Детали машин выходят из строя по различным причинам, которые определяются условиями эксплуатации деталей. Причины отказа отдельных деталей передач, соединений и т.п. называют критериями работоспособности. Различают следующие основные критерии работоспособности.

1.Прочность– способность детали выдерживать приложенные нагрузки без разрушения. Различают поломки деталей при статическом нагружении и при повторно-переменном нагружении, когда рабочие напряжения достигают соответственно предела прочности (предела текучести и пределов выносливости. 2. Жесткость– способность деталей сопротивляться изменению формы под действием сил. Нормы жесткости деталей устанавливают на основе практики эксплуатации и расчетов. Для увеличения жесткости деталей при конструировании механизма рекомендуется: 1) заменять, где это возможно, деформацию изгиба растяжением и сжатием; 2) уменьшать плечи изгибающих и скручивающих сил и линейные размеры деталей, испытывающих напряжения изгиба и кручения; 3. Износостойкость– способность материала деталей оказывать сопротивление изнашиванию. Износостойкость определяется видом трения (скольжения или качения), Износостойкость актуальна в связи с тем, что 90% деталей выходят из строя по износу. 4. Виброустойчивость– сопротивление появлению в машинах вредных динамических нагрузок в виде вынужденных колебаний и автоколебаний (колебаний, вызываемых ими самими, например, при трении, резании. Причинами появления вибрации являются: неуравновешенность движущихся деталей механизма, большие зазоры между сопряженными деталями, не-точность изготовления зубьев колес.5 Теплостойкость– способность деталей сохранять работоспособность в машинах с большим выделением тепла в рабочем процессе. Теплостойкость ограничивает работоспособность машин в результате понижения прочности материала при нагреве, снижения несущей способности масляного слоя в трущихся парах и снижения точности в результате температурных деформаций. Коррозионная стойкость– сопротивление металлов химическому или электрохимическому разрушению поверхностных слоев и коррозионной усталости. 6. Точность– свойство машин работать в заданных пределах возможных отклонений параметров, например, размеров.

Факторы: наличие смазки, форма детали, материалы деталей