83. Формулы для расчётов на прочность и жёсткость.

При кручении проводится два расчета:

1. Проверяется условие прочности

2. Расчет на жесткость

84. Изгиб. Чистый изгиб.

Чистым изгибом наз. вид деформации, при кот. в поперечном сечении бруса возникает только изгибающий момент.

В результате приложенного момента:

1 )поперечные прямые линии останутся при деформации прямыми, но повернутся в другую сторону.

2)Продольные прямые линии перетерпели искажение. Верхний слой – сжатия, нижний – растяжения. Внутренние слой сжимаются. РР1 – нейтральный слой, искривляется, но длина неизменна. При чистом изгибе поперечных сечений бруса возникают только нормальные напряжения. Но эти напряжения неравномерно распределены по сечению. Искривление волокон и оси бруса происходит за счёт неравномерности распределения нормального напряжения по поперечному сечению. Линия пересекающая нейтральный слой с плоскостью поперечного сечения наз. нейтральной осью. На нейтральной оси нормальное напряжение равно нулю.

85. Изгибающий момент. Поперечная сила.

Для определения внутренних усилий (сил реакций) испольхуют метод сечений:

1 случай (действуют только моменты)

Мu – момент действующих сил

Изгибающий момент – результирующий момент отн-но нейтральной оси внутренних сил, действующих в поперечном сечений балки.

2 случай

рассматривается равновесие частей балки, расположенных слева и справа.

И згиб при котором в поперечном сечении балки действуют изгибающий момент и поперечная сила наз. поперечным изгибом.

В общем случае при поперечных сечениях изгибающий момент и поперечная сила в разных сечениях имеют неодинаковое значение балки, нах. в равновесии под действием плоской системы или алгебраическая сумма моментов всех активных и реактивных сил отн-но любой точки равна нулю. => сумма моментов внешних сил, действующих на балку численно равна сумме моментов всех сил, действующих справа от сечения.

Правила знаков из статики здесь неприемлемы. Если внешняя нагрузка стремится изогнуть вогнутость вниз, то изгибающий момент «+» и наоборот.

Если внешние силы дают равнодействующее направление ↑, то поперечная сила «+»

86. Детали машин. Основные понятия.

87. Требования, предъявляемые к конструкциям деталей машин.

88. Выбор материалов для изготовления деталей машин.

Любая машина (механизм) состоит из деталей.Деталь — такая часть машины, которую изготовляют без сборочных операций. Детали могут быть простыми (гайка, шпонка, и т. п.), или сложными (коленчатый вал, корпус редуктора, станина станка и т. п.). Детали (частично или полностью) объединяют в узлы. Узел- представляет собой законченную сборочную единицу, состоящую из ряда деталей, имеющих общее функциональное назначение (подшипник качения, муфта, редуктор и т. п.). Сложные узлы могут включать несколько простых узлов (подузлов); например, редуктор включает подшипники, валы с насаженными на них зубчатыми колесами и т. п.Среди большого разнообразия деталей и узлов машин выделяют такие, которые применяют почти во всех машинах (болты, валы, муфты, механические передачи и т. п.). Эти детали (узлы) называют дета­лями общего назначения и изучают в курсе «Детали машин». Все другие детали, применяющиеся только в одном или нескольких типах машин (поршни, лопатки турбин, гребные винты и т. п.), относят к деталям специального назначения и изучают в специальных курсах. Основные требования к конструкции деталей машин.Совершенство конструкции детали оценивают по ее надежности и экономичности. Под надежностью понимают свойство изделия сохранять во временисвою работоспособность. Экономичность определяют стоимостью материала, затратами на производство и эксплуатацию.

Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин: прочность, жесткость, износостойкость, теплостойкость, экономичность.Значение того или иного критерия для данной детали зависит от ее функционального назначения и условий работы. Например, для крепежных винтов главным критерием является прочность, а для ходовых винтов — износостойкость. При конструировании деталей их работоспособность обеспечивают в основном выбором соот­ветствующего материала, рациональной конструктивной формой и расчетом размеров по одному или нескольким критериям.Прочность является главным критерием работоспособности большинства деталей. Непрочные детали не могут работать. Следует помнить, что разрушения частей машины приводят не только к простоям, но и к несчастным случаям.Жесткость характеризуется изменением размеров и формы детали под нагрузкой.Изнашивание — процесс постепенного изменения размеров деталей в результате трения.Теплостойкость. Нагрев деталей машин может вызвать следующие вредные последствия: понижение прочности материала и появление ползучести; понижение защищающей способности масляных пленок и следовательно увеличение изнашивания деталей; изменение зазоров в сопряженных деталях, которое может привести к заклиниванию или заеданию; понижение точности работы машины (например, прецизионные станки).Экономичность определяется стоимостью и эксплуатационными расходами, поэтому основными требованиями изделия с точки зрения экономичности является наименьший расход материалов, применение недефицитных материалов, техничность конструкций, наименьшие габаритные размеры, соотношение со стандартом и малые затраты при эксплуатации.Выбирая материал, учитывают в основном следующие факторы: соответствие свойств материала главному критерию работоспособности (прочность, износостойкость и др.); требования к массе и габари­там детали и машины в целом; другие требования, связанные с назна­чением детали и условиями ее эксплуатации (противокоррозионная стойкость, фрикционные свойства, электроизоляционные свойства и т. д.); соответствие технологических свойств материала конструктивной форме и намечаемому способу обработки детали (штампуемость, свариваемость, литейные свойства, обрабатываемость резанием и пр.); стоимость и дефицитность материала.Черные металлы, подразделяемые на чугуны и стали, имеют наибольшее распространение. Это объясняется прежде всего их высокой прочностью и жесткостью, а также сравнительно невысокой стоимостью. Основные недостатки черных металлов — большая плотность и слабая коррозионная стойкость.Цветные металлы — медь, цинк, свинец, олово, алюминий и некоторые другие — применяют главным образом в качестве составных частей сплавов (бронз, латуней, баббитов, дюралюминия и т. д.). Эти металлы значительно дороже черных и используются для выполне­ния особых требований: легкости, антифрикционности, антикоррозинности и др.Неметаллические материалы — дерево, резина, кожа, асбест, металлокерамика и пластмассы также находят широкое применение.Пластмассы и композитные материалы — сравнительно новые, но уже хорошо освоенные выпуском, применение кото­рых в машиностроении все более расширяется. Современное развитие химии высокомолекулярных соединений позволяет получить материалы, которые обладают ценными свойствами: легкостью, прочностью, тепло и электроизоляцией, стойкостью против действия агрессивных сред, фрикционностью или антифрикционностью и т. д.

Порошковые материалы получают методом порошковой металлургии, сущность которой состоит в изготовлении деталей из порошков металлов путем прессования и последующего спекания в пресс-формах. Применяют порошки однородные или из смеси различных металлов, а также из смеси металлов с неметаллическими материалами, например с графитом. При этом получают материалы с различными механическими и физическими свойствами (например, высокопрочные, износостойкие, антифрикционные и др.).