Закон Гука при сдвиге.

Напряжения и деформации при сдвиге связаны между собой зависимостью, которая называется законом Гука. Этот закон справедлив лишь в определенных пределах нагружения и формулируется: Касательное напряжение прямо пропорционально относительному сдвигу.

 = G*

Коэффициент пропорциональности G характеризует жесткость материала (способность сопротивляться другим деформациям) при сдвиге и называется модулем сдвига или модулем упругости 2-го рода. Модуль упругости и напряжение выражаются в одинаковых единицах [Па].

Закон парности касательных напряжений.

Закон парности касательных напряжений: касательные напряжения на любых двух взаимно перпендикулярных площадках, направленные по перпендикуляру к линии пересечения площадок, равны по величине, притом касательные напряжения либо сходятся к линии пересечения площадок, либо расходятся от нее.

Износостойкие материалы.

Износостойкость  – способность детали сопротивляться изменению размеров под действием трения. Износостойкость зависит от состава и структуры обрабатываемого материала, исходной твёрдости, шероховатости и технологии обработки детали, состояния ответной детали. Также существуют методы повышения износостойкости деталей благодаря нанесению специального износостойкого покрытия на поверхность детали. При этом износостойкость детали без покрытия может быть намного ниже, чем у детали с износостойким покрытием.

Признаки износостойкости

1. Работоспособность. Материал должен обладать способностью выдерживать высокие нагрузки при всех температурах и экономной смазке.

2. Склонность к свариванию поверхностных частиц с сопрягаемым материалом, должна быть при совместной работе с материалом возможно меньшей.

3. Хорошая прирабатываемость. 

4. Хорошая резервная работоспособность. Материал должен иметь способность в течение некоторого времени выдерживать заданную рабочую нагрузку без чрезмерного износа

5. Изнашивание должно происходить так, чтобы от поверхности отделялись только мельчайшие частицы.

Классификация деталей и передаточных механизмов.

Детали машин делят на: 1) Корпусные детали отличаются большим разнообразием конструктивных форм, размеров, веса и материалов используемых для их изготовления. В настоящее время наиболее распространенными технологическими процессами изготовления корпусных деталей являются литье, резка-гибка, сварка, штампо-сварка и литьё-сварка 2) Валы Подавляющее большинство валов изготавливают из стали. Использование в качестве заготовки крупного проката экономично только для изготовления гладких и ступенчатых валов с небольшой разницей в размерах шеек. 3) Зубчатые колеса Изготовляют из стали, реже - чугуна, цветных сплавов, пластмасс. Трудоемкость ниже, чем из штамповок 4) Детали типа рычагов, вилок, профильных стержней Шатуны, балки передних осей, крюки и т.д. изготовляют из различных материалов. Всеми видами литья, ковки, штамповки. Для получения заготовок максимально приближенных к готовой детали используют чеканку и калибровку. 5) Мелкие и крепежные детали Группирование мелких деталей по служебному назначению, размерам, подобию конструктивных форм создает предпосылки для их группового изготовления. Эти предпосылки позволяют использовать наиболее экономичные технологические прцессы.

Передаточные механизмы:

1. Механизмы с непосредственным соприкосновением главных звеньев (например механизмы клиновой, фрикционной, зубчатой, винтовой, червячной и кулачной передач).

2. Механизмы с жесткой связью между главными звеньями (например серии зубчатых колес, эпициклические механизмы, шарнирно-рычажные механизмы, кривошипно-шатунные механизмы, механизм шарнирного четырехсторонника, храповые механизмы).

3. Механизмы с гибкой (или жидкой) связью между главными звеньями (например гибкая передача при помощи гибкого тела, перекинутого через шкивы двух валов).

Конструкционные материалы и их свойства. Основные сведения о материалах (металлы, неметаллы, соединительные и смазочные вещества).

Материалы, обладающие прочностью, называют конструкционными. Такие материала подразделяют на металлические, неметаллические, композиционные. Конструкционные материалы, их которых изготавливают детали машин и сооружений, не являются непрерывными, однородными и изотропными (имеющими одинаковые свойства во всех направлениях). Основные гипотезы и допущения, касающиеся физико0механических свойств материалов.

1. Гипотеза об отсутствии первоначальных внутренних усилий. Нет причин, вызывающих деформацию тела (нагружение, изменение температуры). Внутренние силы во всех точках равны 0

2. Допущение об однородности материала. Физико-механические свойства тела могут быть неодинаковыми в разных его точках. Этим пренебрегают.

3. Допущение о непрерывности. Материал имеет непрерывное строение и представляет сплошную среду.

4. Допущение об изотропности материала. Материал тела обладает одинаковыми свойствами во всех направлениях. Материалы, имеющие неодинаковые свойства в разных направлениях, называют анизотропными

5. Допущение об идеальное упругости. В известных пределах нагружения материал обладает идеальной упругостью, т.е. после снятия нагрузки деформации полностью исчезают.

Коррозия металлов и способы их защиты. Дефект материалов.

Коррозия – это процесс разрушения поверхности металлов под влиянием химического и электрохимического воздействия среды, их окружающей. Независимо от типа конструкции и условий ее эксплуатации наиболее простым и доступным способом борьбы с коррозией является применение защитных лакокрасочных покрытий (ЛКП).

ЛКП удобны в нанесении, обновляемы, создают декоративный фон. Защитное действие их обусловливается либо механической изоляцией поверхности, либо химическим и электрохимическим взаимодействием покрытия и поверхности. Основными недостатками большинства ЛКП являются их ограниченная паро-, газо– и водопроницаемость, а в ряде случаев и недостаточная термо– и морозостойкость.

Современная защита металлов от коррозии базируется на следующих методах:

§  повышение химического сопротивления конструкционных материалов;

§  изоляция поверхности металла от агрессивной среды;

§  понижение агрессивности производственной среды;

§  снижение коррозии наложением внешнего тока (электрохимическая защита).

Дефекты кристаллического строения металлов представляют собой отклонения структуры от структуры идеального кристалла (бездефектного кристалла). На самом деле в любом металле есть дефекты. Невозможно создать абсолютно бездефектный образец. Однако после некоторых процессов количество и величина дефектов может существенно увеличиваться, вплоть до прихода материала в негодность.

Можно выделить процессы при которых часто возникают дефекты: Дефекты возникающие при деформации твердого тела, Дефекты обработки поверхности, Дефекты литейного происхождения, Дефекты прокатного производства, Дефекты термообработки, Дефекты хранения.