2. Конструктивные пути увеличения жесткости

Выбором формы детали можно повлиять в нужном направлении на ее жесткость. Существенного увеличения жесткости деталей достигают с помощью перемычек, диафрагм, ребер.

Рис. . Опорная шайба Рис, . Корпус подшипника

Места расположения ребер должны выбираться с учетом направления, вида и места приложения нагрузки так, чтобы они работали на сжатие. Их нужно располагать вблизи мест приложения нагрузки. В деталях, испытывающих деформацию кручения целесообразно - устанавливать косые, а при переменном направлении вращающего момента — крестообразные ребра. В круглых пустотелых деталях ребра следует устанавливать внутри; в дисках или днищах наряду с радиальными применять кольцевые ребра. На фундаментных плитах или других деталях с поверхностями большой площади можно делать сетку ребер, полностью покрывающую эти поверхности. Нагрузки.

Рис. 9.10. Конструкции шкивов и в колес: а — шкив; б —зубчатое колесо внутренними зубьями; в — коническое зубчатое колесо

В деталях испытывающих деформацию кручения целесообразно - устанавливать косые, а при переменном направлении вращающего момента — крестообразные ребра. В круглых пустотелых деталях ребра следует устанавливать внутри; в дисках или днищах наряду с радиальными применять кольцевые ребра. На фундаментных плитах или других деталях с поверхностями большой площади можно делать сетку ребер, полностью покрывающую эти поверхности.

При использовании конструкций с треугольными ребрами необходимо учитывать ослабляющее влияние их на местную прочность. Чем короче ребро, тем выше напряжения вблизи действия наибольшего изгибающего момента. Поэтому целесообразно применять длинные ребра, протяженностью от их основания до мест приложения нагрузки. В корпусных деталях, подверженных изгибу, ребра лучше располагать внутри корпуса.

Рис. . Способы ужесточения тонкостенных деталей

При конструировании тонкостенных деталей места приложения нагрузки ужесточают с помощью дополнительных деталей или узлов жесткости. Так, например, в местах действия сосредоточенных сил (опоры, кронштейны, хомуты и т. п.) на тонкостенные детали — трубы, оболочки, диски и т. п.— целесообразно крепить дополнительные пояса, диафрагмы, перемычки и др. (рис. ). Если в соответствующих местах подобных конструкций необходимо устанавливать более жесткие или крепежные детали — болты, шпильки, винты, то следует предусматривать установку дополнительных ужесточающих деталей.

Для обеспечения общей жесткости машины, исходя из условий создания правильного взаимодействия деталей и их взаимного точного расположения, необходимо особое внимание уделять конструированию фундамента. Правильное взаимное положение сборочных единиц или деталей в машине может быть обеспечено не только за счет простого увеличения жесткости деталей. Иногда эта цель может быть достигнута с меньшими затратами на материал и изготовление при соответствующем изменении конструкции для обеспечения симметричного нагружения ее, например, наибольшего уменьшения прогиба (в 48 раз!) равномерно нагруженной балки можно достичь, если опоры сместить от концов ее на расстояние, равное 0,223 длины балки.

Износостойкость.

Изнашиванием называется процесс разрушения и отделения материала с поверхности твердого тела и накопления его остаточной деформации при трении, проявляющийся в постепенном изменении размеров и формы тела. Результат изнашивания называется износом. Свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определенных условиях трения называется износостойкостью.

Механические виды изнашивания наблюдаемые в машинах можно разделить на три группы.

1.Механические, из которых основным является абразивное изнашивание,

2. Молекулярно - механическое изнашивание (изнашивание при схватывании). и коррозионно-механическое, при котором механическое изнашивание сопровождается химическим или электрическим взаимодействием материала со средой.

3.Разрушение поверхности при контактных нагрузках (усталостное разрушение). Решение вопроса о контактных напряжениях и деформациях впервые в работах немецкого физика Г. Герца в 1881—1882гг.

Расчет на контактную выносливость рабочих поверхностей деталей ведется по допускаемым контактным напряжениям.

Расчеты на износостойкость предусматривают обеспечение жидкостной смазки, для чего необходимо иметь толщину масляного слоя, превышающую сумму высот неровностей и отклонений формы контактирующихся поверхностей, или, при невозможности создания жидкостной смазки, обеспечение требуемого ресурса назначением допустимых давлений, установленных практикой.

Теплостойкость.

Теплостойкостью называется способность конструкции работать в пределах заданных температур в течение заданного времени. В результате нагрева могут возникнуть следующие вредные для работы машин явления.

. Виброустойчивость.

Виброустойчивостью называется способность конструкции работать в заданном диапазоне режимов без недопустимых колебаний.

Надежность.

Надежность изделий обуславливается их безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.

Безотказность – свойство сохранять работоспособное состояние в течение заданной наработки без вынужденных перерывов.

Долговечность – свойство изделия сохранять работоспособное состояние до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодностью называется приспособленность изделия к предупреждению, обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Сохраняемость - свойство изделия сохранять безотказность, долговечность и ремонтопригодность в течение и после хранения и транспортирования.