27. Детали машин.

Курс деталей машин посвящен расчету конструированию, теории деталей и узлов деталей машин.

Деталь – изделие, изготовленное из однородного сплошного материала без применения сборочных операций.

Сборочная единица – изделие, полученное путем сборочных операций из деталей.

Для повышения КПД машины целесообразно использовать двигатели с высокими удельными мощностями (скоростями), поэтому возникает необходимость уменьшения частот вращения и скоростей с увеличением крутящих моментов и сил. Исполняющий механизм предназначен для выполнения требуемых функций.

Основные критерии при проектировании.

Работоспособность – состояние объектов, при котором они способны выдержать эксплуатационные нагрузки, выполняя заданные функции.

Надежность – вероятность безотказной работы в течение заданного срока службы, без применения дополнительных ремонтных операций.

Технологичность – процесс изготовления и сборки деталей и узлов, определяет вид материалов, оборудование и режим обработки.

Экономичность – затраты на изготовление и сборку деталей и узлов

Эстетичность и эргономичность – комплексный критерий качества и совместимости человека и машины.

28. Критерий работоспособности.

Прочность – способность выдержать заданные нагрузки без разрушения.

Жесткость – способность сохранять заданную форму (траекторию).

Износоустойчивость – способность противостоять износу.

Износоустойчивость – способность деталей и узлов противостоять температурным воздействиям (хладостойкость, жаропрочность).

Соединения.

Глава 1. Разборные соединения.

Резьбы.

Классификация резьб:

По форме основной поверхности:

1. цилиндрические

2. конические

По направлению винтовой линии:

1. правая

2. левая

По числу заходов:

1. однозаходные

2. многозаходные

По профилю резьбы:

1. метрическая

2. дюймовая

3. круглая

4. трапециидальная

5. упорная

6. ленточная

52. Соединение болтами, поставленными в отверстие из-под развертки.

Выполняем пункты 1-3 предыдущего расчета.

В стыке между деталями на наиболее нагруженном болте возникает напряжение среза.

k_п – число поверхностей среза.

Следовательно,

Выполняем проверку на смятие.

Если и материал один, то напряжение смятия больше на

F_см=R;

Если материал различный, то определяется для каждой из пластин и выбирается худший случай нагружения. Например, пластина 1 может быть изготовлена из алюминия, и несмотря, что напряжение смятия для первой пластины может быть более опасным, чем для второй. Если проверки удовлетворяет, то найденное d₀ округляем до стандартного размера болта.

Так же рассчитывается соединение заклепками.

53. Расчет болтовых соединений, нагруженных центрально приложенной осевой силой.

Примером может служить соединения баков, работающих под давлением, кронштейнов, в которых нагрузка воздействует вдоль оси.

На рис. а показано не затянутое болтовое соединение. При затяжке болта, соединение деталями деформируется на величину а болт удлиняется на (рис. б). При приложении силы F болт удлиняется на величину , а детали разгружаются на величину .

F=F₁+F₂, где F – внешняя нагрузка, действующая на болтовое соединение, F₂ – составляющая внешней нагрузки. разгружающая стык, F₁ – составляющая внешней нагрузки, дополнительно растягивающая болт.

податливость болта.

коэффициент внешнего нагружения. Если болт имеет ступенчатую форму, то

Полученные выражения для податливости справедливы при длине болта > 6d. Если болт короткий, то необходимо учитывать податливость головки и резьбы.

где P – шаг резьбы, - нагруженный диаметр резьбы, d₂ – внутренний диаметр резьбы.

.

D – наружный диаметр опорной поверхности гайки, обычно он равен размеру под ключ, d₀ – диаметр отверстия. Воздействие осуществляется в пределах конусов влияния.

Для упрощения расчетов объем конусов приводят к объему условного цилиндра, с диаметром D.

Т.к. , то приравнивая объемы получим примерно следующее выражение.

В том случае, если соединяются детали, изготовленные из различных материалов, податливость детали рассчитывается как податливость каждой детали.