30 Определение понятий: машина, механизм, деталь, сборочная единица, узел, агрегат.

Система деталей для передачи (преобразования движения одних звеньев в заданные другие) называется механизмом.

Машиной называется механизм, предназначенный для преобразования энергии материалов и информации с целью замены или облегчения физического и умственного труда человека. Машины условно классифицируют: 1.Рабочие машины – осуществляют изменение формы, состояния, положения предмета труда. 2.Машины-двигатели – преобразуют энергию в механическую работу. 3.Генераторы – преобразуют механическую работу в энергию. 4.Транспортные машины. 5.Умственные машины – для хранения и сбора информации.

Деталь – простое изделие из однородного материала, изготовленная без применения сборочных операций (болты, винты, гайки, валы).

Сборочная единица – изделие, детали которого подлежат соединению между собой. Детали и сборочные единицы делятся на группы 1. Соединительные – резьбовые, заклёпочные, сварные и т. д. 2. Детали, передающие вращательные движения – зубчатые колёса, шкивы, звёздочки. 3. Детали, обслуживающие передачи – валы, муфты, подшипники. Все детали машин и механизмов делятся на специального (лопатки и диски турбин, рельсы, блоки, крюки) и общего (болты, зубчатые колёса, подшипники, муфты) назначения.

Требования, предъявляемые к машинам: высокая производительность; надёжность и долговечность; простота обслуживания, ухода и управления; быстрая окупаемость; малые габариты; транспортабельность; соответствие эстетическим требованиям.

31 Основы конструирования. Пути расчёта деталей машин – критерии работоспособности. Определения проектировочного и проверочного расчётов.

Работоспособность – состояние изделия, при котором оно способно выполнять заданные функции. Критерии работоспособности: прочность, жесткость, износостойкость, виброустойчивость, теплостойкость, коррозионная стойкость, надежность.

Прочность – способность детали выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или возникновения пластических деформаций. Нагрузка бывает – статическая, усталостная, ударная => разный расчет критериев. Способы повышения прочности: 1) избежать изгибных напряжений, стараться, чтоб деталь работала на растяжение, либо на сжатие 2) выбор рациональной формы изделия 3) избежание концентраторов напряжений 4) создание в детали начального напряжения обратного знака.

Жесткость — способность деталей, сборочных единиц со­противляться   изменению  формы   под  действием  нагрузок. Жесткость вызвана собственными упругими деформациями деталей, приближенно вычисляемыми по формулам сопротив­ления материалов и контактными деформациями (перемеще­ниями), определяемыми при начальном контакте деталей по линии или в точке по формулам Герца, а при начальном кон­такте по площади — с помощью экспериментальных зависи­мостей. Методы повышения жесткости: 1) введение дополнительных конструктивных элементов 2) оптимальная форма сечения образца 3) применение материалов с высокими модулями упругости.

Износостойкость — способность материала рабочих по­верхностей деталей сопротивляться изнашиванию. Она опре­деляется видом трения (скольжения или качения), наличием смазочного материала, режимом трения (жидкостным, полу­жидкостным, граничным и сухим), уровнем защиты от загряз­нений, материалом и твердостью трущихся поверхностей. Из­носостойкость — важный критерий работоспособности, так как около 90% деталей, имеющих подвижные сопряжения, выходят из строя именно из-за износа.

Виброустойчивость — способность машины сопротивлять­ся появлению вредных вынужденных колебаний и автоколе­баний, т. е. колебаний, вызываемых ими самими. Колебания вызывают дополнительные деформации деталей, снижая их циклическую прочность,

Теплостойкость — способность машины работать при по­вышенных температурах — особо актуальна в машинах с боль­шим тепловыделением в рабочем процессе (тепловые и элект­рические машины, машины для горячей обработки металлов).

Коррозионная стойкость — сопротивление металлов хи­мическому или электрохимическому разрушению поверхност­ных слоев и коррозионной усталости. Средства борьбы — спе­циальное легирование или покрытия.

Надежность – способность сохранять свои эксплуатационные свойства в течение заданного срока службы. Срок службы определяет продолжительность эксплуатации от начала до разрушения.

Проектировочным расчетом называют определе­ние размеров детали по формулам, соответствующим главному критерию работоспособности (прочности, жесткости, износостой­кости и др.). Этот расчет применяют в тех случаях, когда размеры конструкции заранее не известны. Проектировочные расчеты ос­нованы на ряде допущений и выполняются как предварительные.

Проверочным расчетом называется определение фактических характеристик главного критерия работоспособно­сти детали и сравнение их с допускаемыми значениями. При проверочном расчете определяют фактические (расчетные) на­пряжения и коэффициенты запаса прочности, действительные прогибы и углы наклона сечений, температуру и т. д.