Различают разрушение деталей вследствие потери:

• Статической Прочности.

Происходит тогда, когда значение рабочих напряжений пре­вышает предел статической прочности материала. Это обычно связано со случайными перегрузками (числом циклов N<10⁴...10⁵) не учтенными при расчетах, или со скрытыми дефектами деталей (раковины, трещины и т. п.).

• Сопротивление усталости.

Знакопеременная многократная нагрузка гораздо опаснее для прочности металла, чем спокойная. Это объясняется тем, что уже при сравнительно небольших напряжениях в отдельных зёрнах металла, менее прочных, чем, другие, появляются пластические сдвиги. При многократной смене напряжения эти сдвиги дают начало микроскопической трещине. В дальнейшем трещина постепенно растет, и в конце концов деталь, ослабленная трещиной, ломается. Появление трещины остаётся незамеченным, так как деталь в целом не испытывает пластических деформаций, металл до самого момента разрушения работает нормально. Такое разрушение происходит в результате длительного действия переменных напряжений, превы­шающих предел выносливости материала. Сопро­тивление усталости при действии переменных нагрузок (числом циклов N≥10 ⁴...10 ⁵) значительно понижается при наличии концент­раторов напряжений, связанных с конструктивной формой детали (галтели, канавки и т. п.) или с дефектами производства (царапины, трещины и пр.).)

2. Жесткость - способность детали, сборочной единицы или машины сопротивляться изменению положения и формы под влиянием внешних нагрузок.

Недостаточная жёсткость приводит к неравномерному распределению нагрузок (по длине зубьев колес при изгибе и кручении валов) и к снижению долговечности отдельных узлов машины (подшипников качения при относительном перекосе их колец).

3. Износостойкость - способность контактирующих деталей при их относительном перемещении сопротивляться изменению формы и размеров рабочих поверхностей вследствие их изнашивания в процессе трения. Установлено, что при современном уровне техники 85...90% машин выходит из строя в результате недостаточной И и только 10...15% по другим причинам.

Затраты на ремонт и техническое обслуживание машины в несколько раз превышают ее стоимость:

◊ для автомобилей в 6 раз, ◊ для самолетов до 5 раз, ◊ для станков до 8 раз.

При проектировании машин и их эксплуатации важную роль играет категория:

• Триботехника - наука о контактном взаимодействии твердых тел при их относительном движении, освещающая весь комплекс вопросов трения, изнашивания и смазывания.

4. Виброустойчивость (Вибростойкость, Вибропассивность) - способность конструкции работать в заданном диапазоне режимов без недопустимых амплитуд колебаний.

Повышение амплитуд колебаний под действием возмущающей силы неуравновешенности вращающихся деталей, погрешностей изготовления и т.д. может вызвать на частотах, близких к резонансным, напряжения, превышающие предел прочности (выносливости) для деталей и их поломку. Более того, расходуемая на колебания энергия снижает передаваемую мощность и КПД конструкции. Вибрация деталей передач (зубчатых колес, валов, подшипниковых узлов) является причиной снижения точности машины и появления шума.

5. Теплостойкость (Морозоустойчивость) - это способность машины, ее деталей и узлов работать при заданных тепловых режимах без снижения защитной способности масляного слоя и изменения свойств трущихся поверхностей, без чрезмерного изменения зазоров в подвижных соединениях, без снижения прочностных характеристик материалов и повышенных остаточных деформаций, приводящих к понижению точности машины.

Кроме критериев работоспособности к ДМ предъявляются следующие требования:

1. Материалоёмкость - показатель расхода материальных ресурсов на производство какой-либо продукции.

2. Технологичность - требование минимальных затрат средств, времени и труда в производстве, эксплуатации и ремонте.

3. Стандартизация и Унификация

(см. ниже п. 1.2)

4. Эргономика

Опыт показал, что до 30% проектной эффективности техники не реализуется в процессе эксплуатации, если при создании машины не учитывается удобство работающего с ней человека.

5. Экология,

6. Эстетичность и т.д.

Совершенство и красота внешних форм деталей, узлов и машины в целом существенно влияют на отношение к ней со стороны обслуживающего персонала. Как правило, форма отстает от содержания и имеется стремление достичь соответствия формы содержанию. Принципиальная схема автомобиля меняется намного реже, чем меняется его внешний вид.

1.2 СТАНДАРТЫ

Под стандартизацией понимается установление норм и правил на типы, характеристики, параметры изделий. Причем конструктор в своей работе обязан придерживаться действующих норм.

Это обеспечивает: взаимозаменяемость, унификацию изделия, кооперацию предприятия, автоматизированное проектирование.

Объектами стандартизации являются: а)) параметры, б) качество,

в) элементы изделия, г) изделие в целом, д) методы расчета.

Стандарты бывают: Государственные, Республиканские, Отраслевые, стандарты предприятий, стандарты ряда стран (DIN), международные стандарты JSO.

Основой для выбора градаций параметров и размеров являются ряды предпочтительных чисел (ГОСТ 8032-86) R40, R20 (наиболее ходовой), R10, R5 и т.д.

Ряды предпочтительных чисел образовываются как десятичные ряды геометрической прогрессии со знаменателем ( для R40).