3. Основные положения при расчете механизмов.
Расчет механизма заключается в анализе каждого звена в отдельности и в синтезе всей системы в целом. Для этого выполняется геометрический, кинематический, скоростной, силовой и энергетический расчеты.
Геометрический расчет: выполнятся с целью установления габаритных размеров каждого звена, каждой кинематической пары.
Кинематический расчет: выполняется с целью установления траектории и формы движения каждого звена.
Скоростной расчет: позволяет определить скорости движения каждого звена.
Силовой расчет: дает возможность величины сил и моментов, которые необходимо приложить к входному звену или, которое может преодолеть выходное звено.
Энергетический расчет: позволяет определить потребную мощность двигателя для работы привода и мощность на каждом звене механизма.
17.09.04 2 Основы расчета детали технических систем.
1. Основные положения при расчете деталей и соединений на прочность.
Анализ и синтез работы деталей и их соединений заключается в изучении деформации и механических напряжений, возникающих в детали под действием внешних нагрузок (сил или моментов). При этом многообразные формы деталей сводятся к некоторым простейшим типам в зависимости от воспринимаемой нагрузки и геометрических признаков.
Брус – это тело, у которого длина значительно больше одного из размеров поперечного сечения. Прямой брус, воспринимающий продольную нагрузку, наз. стержнем.
Если брус воспринимает поперечную нагрузку, то он наз. балкой.
Если брус воспринимает нагрузку кручения, то он наз. вал.
Закрепление брусьев может быть шарнирным (подвижным) или жестким (неподвижным).
2. Нагрузка на деталях механизмов.
А) Силы по их связи с движением бывают:
движущие (силы или моменты) обеспечивающие движение, они обеспечиваются приводом или двигателем и силы сопротивления движению (сила собственного веса, сила сопротивления среды на исполнительном механизме, сила трения в соединениях и опорах, ветровая сила, сила инерции).
Б) По способу приложения силы бывают:
Сосредоточенные (F(H)), распределенные (q(H/м)), сосредоточенные крутящие моменты (Т(Н*м)), а так же сосредоточенные изгибающие моменты.
В) По виду приложения: постоянные и временные.
Г) По способу воздействия: статические и динамические.
Д) По способу определения: экспериментальная и расчетная.
Конструкционные материалы и их характеристики.
Основные материалы, применяемые в приборостроении и машиностроении, это различные сплавы, пластмассы, керамические и композиционные материалы.
1. Железоуглеродистые чугуны и стали. В точной механике чугуны применяются гораздо реже остальных сплавов, в основном для некоторых корпусных деталях. В чугуне содержание углерода превышает 2%. Углеродистые стали содержат <2% и являются основными материалами для изготовления большинства деталей (зубчатых, фрикционных колес, звездочек, шпонок …)
2. Легированные стали: имеют легирующие добавки (хром, никель, марганец…, увеличивающие пластичность). Из легированных сталей изготавливают большинство основных деталей передач. Обладают большей нагрузочной способностью, но они дороже.
3. Медные сплавы: различные латуни, бронзы, обладающие антифрикционными свойствами (т.е. снижение трения и износа деталей). Из них изготавливают, в основном, гайки, вкладыши подшипников, червячные колеса…
Латунь – это сплав меди с цинком, бронза – с оловом.
4. Алюминиевые сплавы: сплавы алюминия с кремнием, магнием или медью.
Алюминиевые сплавы применяются, в основном, для изготовления корпусов приборов, кронштейнов, шкал приборов…
5. Пластмассы: к ним относятся текстолит, фторопласт, органическое стекло… Они изготавливаются из синтетических материалов и используются для изготовления деталей, имеющих незначительную нагрузку.
6. Композиционные материалы: они состоят из армирующих волокон, которыми могут быть стекло, бор, сталь… и накопителя, которым в основном является эпоксидная смола. – применяется для изготовления как из AL-ния и пластмассы.
Деформации деталей и механические напряжения.
Деформацией детали называется изменение ее первоначальной формы или размеров под действием внешних нагрузок.