Факультет экономики и управления в машиностроении

Кафедра "Управление качеством и машиноведение"

Курс лекций

по дисциплине

"Методы разработки изделий"

для студентов

направления подготовки бакалавров

221400 – Управление качеством"

Лектор, доцент Заборский Е.В.

Санкт-Петербург

2013

КРИТЕРИИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

1.Прочность – способность детали сопротивляться разрушению или появлению больших пластических деформаций;

; ; ; - критерий прочности (при детерминированном подходе);

- критерий прочности (при вероятностно-статистическом подходе);

2. Жесткость - способность детали сопротивляться изменению формы;

; - критерии жесткости;

3. Износостойкость – способность детали сопротивляться изнашиванию (процессу изменения формы детали в результате трения); [износ (линейный, весовой) – как результат изнашивания];

К ритерии износостойкости:1) - по давлению (МПа) – условный критерий, основанный на подобии;

2) - т.е. для жидкостного трения (толщина смазочного слоя д. б. больше суммарной шероховатости);

Меры, направленные на повышение износостойкости:

1. Обоснованный выбор материалов пары трения;

2. Упрочнение поверхности;

3. Надежность и совершенство системы смазывания;

4. Создание режима избирательного переноса (когда металл одной детали за счет введения специальных добавок переносится на поверхность сопряженной детали – эффект безизносности);

5 . Проектирование равновесных форм поверхности (например, скос на каблуках кроссовок);

4. Теплостойкость – способность детали работать в заданном диапазоне температур (нормальных, повышенных, отрицательных);

Повышение температуры в машинах обусловлено:

- рабочим процессом;

- потерями в парах трения;

- окружающей средой;

Повышение температуры ведет к изменению:

- механических свойств материалов (перекристаллизация);

- свойств смазочных материалов (деструкции; изменению вязкости);

- свойств трущихся деталей (например, в муфтах сцепления);

- зазоров в парах трения и кинематических парах;

- размеров деталей;

Критерии оценки теплостойкости:

1) - прямой критерий;

2) - косвенный критерий (на основе теории подобия); где р – давление, МПа; V – скорость, м/с;

Меры, направленные на повышение теплостойкости:

1. Обоснованный выбор материалов;

2. Повышение КПД механизмов;

3. Надежная система охлаждения;

4. Надежная система смазывания;

5. Устойчивость – способность сжатых стержней сопротивляться изменению формы при (сопротивление потери устойчивости);

F _кр – критическая нагрузка;

Важный параметр, влияющий на устойчивость гибкость: λ ;

Меры, направленные на повышение устойчивости:

- правильный выбор условий закрепления (μ);

- ограничение длины детали (стержня);

- подбор сечения детали;

6. Виброустойчивость – способность машины работать в заданном диапазоне частот без динамических нагрузок;

Важный параметр – коэффициент динамичности: К_д;

Проектировать надо так, чтобы рабочая частота находилась вне резонансной зоны;

- дорезонансная зона;

- зарезонансная зона;

При проектировании можно менять собственную частоту путем изменения жесткости системы (например, установкой упругих муфт);