1.4.Выбор допускаемых напряжений и коэффициентов запаса прочности(Вопрос 7)

Для выбора допускаемых напряжений и коэффициентов запаса прочности пользуются двумя методами: табличным и дифференциальным.

Табличный метод выбора допускаемых напряжений и коэффициентов запаса прочности конкретней, проще и очень удобен для пользования. Поэтому во всех случаях, когда имеются специализированные таблицы допускаемых напряжений и коэффициентов запаса прочности пользуются табличным методом. Таблицы составляются для отдельных деталей и узлов машин соответствующими научно-исследовательскими институтами, заводами и специализированными организациями.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ метод заключается в том, что допускаемое напряжение или допускаемый коэффициент запаса прочности определяется по соответствующей формуле, которая учитывает различные факторы, влияющие на прочность рассчитываемой детали. Допускаемые напряжения [σ] (сигма) и [ד] (тау) при статических нагрузках определяют по формулам

[σ] = σ_пред/[S] [ד] = ד _пред/[ S ] ,

Статические нагрузки – это постоянные напряжения и отсутствие концентрации напряжения.

где σпред и ד пред – предельное нормальное и предельное касательное напряжения, при достижении которых рассчитываемая деталь выходит из строя вследствие возникновения недопустимо большой остаточной деформации или разрушения;

[S] допускаемый (или требуемый, или заданный, или нормативный) коэффициент запаса прочности для рассчитываемой детали.

Нагрузки на детали и возникающие в них напряжения могут быть постоянными и переменными во времени. Предельные напряжения для различных материалах определяются по различным методикам.

Расчет допускаемого коэффициента запаса прочности

[ S ] = [ S₁]•[ S₂]•[ S₃] ,

где [S₁] – коэффициент, учитывающий точность определения действующих на деталь нагрузок и возникающих в ней напряжений; [S₂] – коэффициент, учитывающий однородность материала детали; [S₃] – коэффициент, учитывающий специфические требования безопасности рассчитываемой детали.

[S₁] – при точных методах расчета рекомендуется принимать равный 1 и при расчетах средней точности – 1.2÷1.6.

[S₂] – для стальных деталей из поковок и проката равен 1,2...1,5; для деталей из стального литья – 1,5...1,8; для чугунных деталей – 1,5...2,5.

[S₃] = 1,0...1,5 бо΄льшие значения – для дорогостоящих деталей и повышенной надежности.

Расчеты на прочность деталей и изделий это сложные задачи, занимающие целые разделы прикладной науки.

1.5.Стандартизация деталей машин (Вопрос 8)

СТАНДАРТИЗАЦИЯ – установление специальных обязательных норм, называемых стандартами, которым должны соответствовать определенные виды или отдельные параметры продукции. Назначение стандартизации –упрощение и удешевление производства путем использования наиболее целесообразных, зарекомендовавших себя на практике видов изделий, их исполнения, конструктивных форм, размеров, технических и качественных характеристик.

Стандартизация деталей упрощает и ускоряет проектирование новых машин, создает возможность массового или крупносерийного производства стандартных деталей с применением наиболее прогрессивных методов, снижает трудоемкость изготовления деталей, сокращает количество станков, инструментов, дает возможность использовать стандартный инструмент, уменьшает расход материалов и запасных частей, облегчает и ускоряет ремонт машин. Благодаря стандартизации деталей значительно снижается стоимость проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта машин.

Документация по стандартизации: ГОСТы, ОСТы, ТУ, Отраслевые стандарты, Стандарты предприятий. Этими документами в машиностроении стандартизовано:

1•Правила оформления машиностроительных чертежей.

2•Ряды чисел, на базе которых устанавливаются линейные размеры, мощности, угловые скорости, грузоподъемные и другие величины.

3•Машиностроительные материалы, их химический состав, основные механические свойства и термообработка.

4•Шероховатость поверхности деталей, допуски и посадки.

5•Форма и размеры наиболее распространенных деталей и сборочных единиц, например, крепежных деталей, подшипников качения, ремней, цепей, некоторых типов муфт.

6•Конструктивные элементы многих деталей, как например, конусность для конических соединений, модули зубьев зубчатых и червячных колес, диаметры и ширина шкивов.

7•Ряд основных параметров и качественные показатели некоторых машин.