Виды нагрузок, примеры различных циклов нагружения.

1. Асимметричный цикл.

σ

N

σ_min

σ_max

σ_a

(амплитудное напряжение)

(среднее напряжение)

σ_m

(коэффициент асимметрии цикла)

2. Симметричный цикл.

σ

σ_a

σ_min

σ_max

N

Пример: норм напряжение изгиба вращающегося вала.

3. Пульсационный (отнулевой) цикл.

σ

N

σ_a

σ_max

Пример: касательное напряжение кручения.

Расчет на прочность.

Расчет на прочность обычно производится по условию прочности, задаваясь определённым коэффициентом запаса прочности, который равен отношению действующего (амплитудного) напряжения к пределу выносливости материала.

Износостойкость.

Кривая износа

I – интенсивность износа,

I

t – время.

Виды износа:

- механический (абразив частицы);

- молекулярно-механический (проникновение материала одной детали в др.);

-

t

коррозионно-механический.

Зона интенсивного износа

(приработки)

I

Зона установленного износа

II

Зона интенсивного износа

(значительный износ)

III

1.2.3 Жесткость.

Некоторые детали рассчитаны на жесткость.

у – прогиб, θ – угол закручивания

у и θ определяются или из уравнения линии балки, или графическим методом (интеграл Мора или метод Верещагина).

[y], например для вала, определяется условиями работы подшипников.

1.2.4 Теплостойкость.

Счит. не многие машины и устройства, а только те, которые работают в условиях повышенной температуры (подшипники, червячные передачи).

Для увеличения теплостойкости:

- тепловые и гидродинамические расчеты;

- теплоотвод (вентиляторы, охлаждающие жидкости).

1.2.5.Вибростойкость (специальные случаи).

Способ борьбы с вибрацией:

- виброизоляция (используют под. Элементы)

- применение вибратора (колебание противоположной фазы)

1.2.6 Надежность.

Оценивается с помощью коэффициента надежности k:

В_ср – число срабатываний машины,

В – общее число включений машины

Все элементы системы подключены либо последовательно, либо параллельно.

Послед соединение:

k1

k2

k3

Э1

Э2

Э3

k_сист<k_{самого ненадёжного элемента}

Рационально использованные элементы с одинаковым k.

Параллельное соединение (дорогое):

k1

Э1

Э2

k2

1/k =1/k1+1/k2+….

Используют в летательных аппаратах и в других ответственных конструкциях.

Способы повышения надежности:

- увеличение прочности (неэкономично);

- высокая доступность, ремонтопригодность и хорошие условия эксплуатации и смазка элементов;

- выбор теоретически обоснованных методик расчета (при этом предпочитаются статич. опред. систем);

- резервирование (дорог, сводится к введению не одного, а нескольких двиг. самолета)

- принцип проверяемости качества системы.

2.Резьбовые соединения

Резьбовые соединения – разъемные.

Типы, виды профилей резьбы, основные параметры резьбы, проставление резьбы на чертежах, виды деталей резьбовых соединений, виды стопорений.

Профили: треугольные, трапецеидальные, прямоугольные, круглые.

Треугольные резьбы (крепежные), диаметр приведенного коэффициента трения выше, чем у других резьб:

Приемущества треугольных резьб: 1.значительная металлоемкость.

Недостатки: !.простота, возможность точного изготовления.

2.возможность создания больших осевых сил.

3. возможность фиксирования зажима в любом положении.

4. удобная форма, малые размеры.

Приведенный коэффициент трения равен:

α – угол профиля резьбы.

Треугольные резьбы:

Метрические Дюймовые