1.19.3. Розрахунки на жорсткість.

Для того, щоб конструкція під час експлуатації працювала нормально, її деформація не повинна перевищувати допустимої величини:

_max [] ,

де _max – максимальна розрахункова узагальнена деформація;

[] – допустима узагальнена деформація.

В загальному випадку відносна деформація визначається за узагальненою формулою:

Внутрішнє зусилля (N, T, M)

Відносна деформація (, ) = ----------------------------------------------------------------- .

Жорсткість поперечного перерізу (ES, EI, GI_p)

Далі розглянемо окремі випадки розрахунків на жорсткість.

1.19.3.1. Розтяг – стиск.

Розрахунок на жорсткість при розтязі-стискувиконуютьза формулою:

або ,

де – відносна деформація;

S – площа перерізу, м² .

1.19.3.2. Зсув (зріз).

У випадку зсуву (зрізу) розрахунок на жорсткість зазвичай не виконують. В інженерних розрахунках поперечною деформацією нехтують.

1.19.3.3. Згин (згинання, вигин).

Розрахунок на жорсткість при згинаннівиконуютьза формулою:

або ,

де K = 1 / - кривизна нейтральної лінії.

Рис.1.19.3. До розрахунку на жорсткість при згинанні.

1.19.3.4. Кручення.

Якщо на поверхню круглого стержня нанести пряму лінію паралельну осі стержня (рис.1.19.4.), то після прикладення моменту, що крутить, ця лінія повернеться на кут Цей кут  називають кутом зсуву або відносним зсувом. Кут  між положенями радіуса поперечного перерізу стержня до і після деформації називають кутом закручування. Відношення кута закручування до довжини стержня називається відносним кутом закручування:

.

Розрахунок на жорсткість при крученнівиконуютьза формулою:

,

де  – кут закручування;

l – довжина стержня;

 – відносний кут закручування;

T – крутний момент;

I_р – полярний момент інерції перерізу;

G – модуль пружності при зсуві.

Рис.1.19.4. До розрахунку на жорсткість при крученні.

1.20. Загальні відомості про конструювання і проектування виробів

Виріб – предмет або набір предметів виробництва, що підлягають виготовленню. Стандартами встановлені наступні види виробів: деталі, складальні одиниці, комплекти, комплекси.

1.20.1. Структура виробу.

Вироби в залежності від наявності в них складових частин поділяються на дві групи:

1) неспецифіковані, що не мають складових частин (деталі);

2) специфіковані, що складаються з двох і більше складових частин (складальні одиниці, комплекси і комплекти).

Деталь – це виріб, виготовлений з однорідного матеріалу без застосування складальних операцій.

Складальна одиниця – це виріб, що складається з декількох частин, з'єднаних складальними операціями (згвинчування, зварювання, пайка тощо).

Комплекс – являє собою два чи більше виробів, не з'єднаних складальними операціями при виготовленні, але призначених для виконання взаємозалежних експлуатаційних функцій (наприклад цех-автомат).

Комплект – два чи більше виробів, не з'єднаних складальними операціями при виготовленні, що представляють собою набір виробів, що мають загальне призначення (наприклад комплекти запасних частин).