dm_lektsii

1

1. Требования, предъявляемые машинам и их элементам. Основные критерии работоспособности деталей машин.

Требования:

1.Работоспособность – св-во изделия выполнять свои ф-ции при сохранении тех. Параметров, указанных в тех. Или нормативной документации

2.Надежность – св-во сохранять работоспособность с течением времени.

3.Долговечность – св-во сохранять работоспособность с течением времени с учетом ремонтов.

4.Технологичность – Д, требующие наим. затрат на изготовление, сборку и эксплуатацию. Она обеспечивается: оптимальным выбором точности изготовления; оптим. параметрами состояния пов-ти; использованием стандартных унифицированных элементов; выбором оптим. заготовки; оптим. выбором ТО и ХТО пов-ти.

5.Экономичность

6.Транспортабельность

7.Ремонтопригодность

8.Удобство эксплуатации и простота управления

9.Безопасность

10.Эстетичность

Критерии работоспособности:

1.Прочность – главный критерий, по условиям прочности.

2.Жесткость – cв-во детали не менять форму .

3.Устойчивость

4.Виброустойчивость – машина в заданном диапазоне скоростей должна работать при динамич. нагрузках, не превышающих допустимых значений.

5.Теплостойкость – оценивается произведением р на V – оцен. удельную мощность сил трения.

6.Износостойкость – св-во изделия сохранять свою форму при трении. Изнашивание – процесс разрушения мат-ла при трении под нагрузкой. Износ – рез-т процесса изнашивания; бывает линейный, весовой и объемный.

7.Коррозионная стойкость.

2

2. Материалы, применяемые в машиностроении, и их мех. харки.

Факторы, учит. при выборе мат-ла:

1.Соответствие cв-в мат-ла гл. критерию работоспособности.

2.Требования к массе и габаритам Д и машины в целом

3.Требования, связанные с назначением детали и условиями ее работы

4.Соответствие св-в мат-ла конструктивной форме и намеченному способу обработки

5.Стоимость и дефицитность мат-ла.

Мат-лы и их хар-ки:

1.Черные Ме: (+) – высокая прочность и жесткость, (–) – большая плотность, слабая кор.стойкость.

2.Цветные Ме: исп-ся для особых требований – легкости, антифрикционности, антикоррозионности и др.

3.НеМе: дерево, асбест, резина, кожа, пластмассы (легкость, высокая прочность, технологичность)

4.Порошковые мат-лы: при использовании смеси Ме с неМе получ. мат-лы с различ. мех. и физ. cв-вами: высокопрочные, износостойкие, антифрикционные и т.д.

4

4 Характер изменения напряжений. Постоянные и переменные; периодические и непериодические; регулярные и нерегулярные периодические напряжения.

Постоянные напряжения (идет расчет на статическую прочность) Переменные напряжения (расчет на выносливость) Бывают периодические (расчет на циклическую прочность) и непериодические (расчет на ударную нагрузку).

Период. и непериод. Бывают регулярные и нерегулярные. Регул. – циклическое изменение напряжения, сохраняющего параметрыσ во времени.

σ

Цикл изменения напряжений и его параметры

5

5 Виды напряжений. Расчетные, предельные и допускаемы напряжения

4.Расчетные напряжения.

А) Растяжение/сжатие: σР = F A Б) Срез: τCР = F A

В) Изгиб: σИ = МW Г) Кручение: τKP = TWP Д) Смятие: σCM = F A

Е) Контактные напряжения:

σH = 0,418q(EПР ρПР ); EПР = 2E1E2 (E1 + E2 ); 1ρПР =1ρ1 ±1ρ2

5.Допускаемые напряжения: [σ]=σПРЕД [S]; [S]= S1S2 S3

6.Предельные напряжения.

А) Постоянные: пластичный мат-л - σПРЕД =σТ (σВ ) , хрупкий мат-л -

σПРЕД =σВ

Б) Симметричный знакопеременный цикл:

σПРЕД =σ−1ДN = (σ−1 K )mN0 NE

В) Несимметричный переменный цикл:

σПРЕД =σRДN ; σRДN = 2σ−1Д mN0 NE ((1− R) +ψσД (1+ R))

σRДN ≤σT ;ψσД =ψσ K ; K = Kσ Kd +1KF −1; σ−1Д =σ−1 K ; σ−1 <σ0 <σT <σB

6

6 Этапы проектирования и формы расчетов на прочность деталей машин

Формы расчета: проектный расчет и проверочный Цель проектного расчет определить основные размеры детали для

данного материала и способа изготовления => в результате получаем чертеж => проверочный расчет (нагрузки, условие работы, скорости, чертеж) => S - коэффициент запаса прочности => вносят изменения в чертеж.

σmax= f(F, M, T) ≤ [σ ]= σпредД / [S] => d(l) => S ≥ [S] (условие проверочного расчета); S = σпредД / σmax

7

7.Допускаемый коэф. запаса прочности и факторы, учитываемые при его назначении.

Способы определения доп. коэф-та запаса прочности:

1.Табличный

2.Расчетный: [S]= S1S2 S3 . Здесь: S1 – учит. способ получения

заготовки, S2 – учит. адекватность расчетной модели реальным условиям нагружения Д, S3 – учит. степень надежности.