2. Розділ 1. Деталі машин.

Кожна машина складається з деталей, вузлів та механізмів.

Деталь – це частина машини, що виготовляється без складальних операцій. Деталі можуть бути простими (гайка, шпонка, вісь, вал тощо) і складними (колінвал, корпус редуктора, станина станка і таке інше).

Вузол – являє собою закінчену збиральну одиницю, яка складається з ряду деталей і має певне функціональне призначення (підшипник, муфта, редуктор та інше). Складні вузли можуть складатися з декількох підвузлів, наприклад, редуктор складається з підшипників, валів із насадженими на них зубчатими колесами.

Механізм – це більш складні елементи машин, які складаються з окремих деталей та вузлів, наприклад, двигун, трансмісія та інше.

Основні вимоги до деталей машин:

1. жорсткість деталі характеризується величиною її пружної деформації під впливом діючих на неї навантажень. Для забезпечення необхідної жорсткості матеріал і розміри деталі вибирають такими, щоби величина її деформації не перевищувала допустиму, інакше робота машини порушиться. Наприклад, при недостатній жорсткості вала, тобто при згині, може порушитися робота зубчатого зчеплення.

Розрізняють об’ємну жорсткість деталей, коли деформується весь об’єм матеріалу (згин валу), і контактну жорсткість, коли деформуються поверхневі шари матеріалу (зминання поверхонь зубчатих коліс в місцях їх контакту)

2. втрата стійкості характеризується необоротною деформацією деталі або конструкції (ферми), вони втрачають первісну форму, стають непрацездатними.

3. вібростійкість – працездатність деталей в умовах вібрації. Вібрації швидко виводять деталі із ладу внаслідок напруження стомлення, тому при проектуванні машин, на яких установлюють вібратори, особливу увагу приділяють розрахунку деталей на вібростійкість. Одночасно підбирають умови, при яких запобігається можливість появи вібрації в тих деталях, де вони не потрібні.

4. зносостійкість – властивість матеріалу проявляти опір зношуванню. Зношуваність – це процес поступової зміни поверхневих розмірів деталей, що проходить при терті. Знос – результат зношування в вигляді зміни розмірів деталі і властивостей її поверхні.

Основні види зношування:

1. механічне – абразивне зношування при крихкому руйнуванні поверхні;

2. молекулярно-механічне – схоплювання поверхнею двох дотичних деталей і проникнення металу однієї деталі на іншу;

3. корозійно-механічне – результат дії агресивного середовища на поверхню деталей;

4. молекулярно-теплове – виникає в результаті тертя між деталями, а також дії теплових процесів, які проходять в окремих вузлах машин.

Знос знижує міцність і жорсткість, довговічність і надійність деталі, може збільшити динамічні навантаження внаслідок збільшення зазорів в деталях. Знос зменшується при змазуванні поверхонь, що труться, зниженні тиску між ними, оберігання деталей від попадання на поверхні, що труться, абразивних частин і агресивних середовищ.

5. надійність – це властивість виробу виконувати задані функції, зберігаючи свої експлуатаційні показники в заданих межах на протязі потрібного проміжку часу або потрібного наробітку. Надійність можна визначати для машини в цілому або для окремих її механізмів, вузлів і деталей. Для оцінки надійності вибирають різні показники: число відмовлень в роботі; середній термін служби в годинах, число кілометрів пробігу і ін. Якщо, наприклад, для автомашин установлений пробіг 100 тис. км, а середньостатистичний пробіг для цього типу машин рівний 95 тис. км, то коефіцієнт надійності цих автомашин R = 0.95.

6. здатність до ремонту характеризується відношенням часу простою в ремонті до робочого часу, доступністю вузлів і деталей для огляду і заміни, процентом деталей і вузлів, які взаємозамінні з запасними деталями. Чим більше цей процент, в особливості цілих вузлів (ремонтні вузли), тим менше час простою в ремонті.

7. економічність – це вартість матеріалу разом з витратами на виготовлення і експлуатацію