Типовые циклы изменения напряжений в сечениях деталей машин.
Этапы проектирования деталей машин и стадии разработки
Конструкторской документации. Общие принципы проектирования
Детали машин- это курс, который изучает методы, правила и нормы проектирования типовых деталей машин.
Конструирование изделия это многоэтапный, многовариантный процесс, в течение которого исполнитель многократно согласовывает конструкцию изделия с заказчиком.
Проектирование изделия включает в себя следующие этапы:
- выбор формы детали;
- назначение материала;
- составление расчетной схемы;
- определение (расчетом) размера наиболее нагруженного сечения;
- конструктивное задание остальных размеров детали;
- разработка рабочих чертежей детали.
Каждый из указанных этапов имеет свои характерные особенности и по ходу изучения конкретной группы деталей будут отмечены и рассмотрены эти особенности.
2)Виды нагрузок, действующих на детали машин
Нагрузки на детали машин и напряжения в них могут быть постоянными и переменными по времени. Детали, подверженные постоянным напряжениям в чистом виде, в машинах не встречаются. Однако отдельные детали работают с мало изменяющимися напряжениями, которые при расчете можно принимать за постоянные.
Нагрузки могут изменяться плавно или прикладываться внезапно (удары). Перечислим нагрузки, действующие на ДМ:
- рабочие усилия;
- силы инерции;
- силы трения;
- ударные нагрузки;
- усилия, возникающие при изготовлении детали;
- усилия, возникающие при сборке;
- силы от температурных деформаций;
- силы собственного веса детали;
- атмосферные нагрузки.
При расчетах деталей машин различают номинальную нагрузку и расчетную. Номинальная нагрузка - это наибольшая из длительно действующих нагрузок на сечение детали. Расчетная нагрузка получается умножением номинальной на коэффициент нагрузки.
Типовые циклы изменения напряжений в сечениях деталей машин.
Переменные напряжения характеризуются циклом изменения напряжений: при отнулевом цикле напряжения меняются от нуля до максимума; при знакопеременном симметричном цикле напряжения меняются от отрицательного до такого же положительного значения.
3)Критерии работоспособности деталей машин
Основными критериями работоспособности и расчета деталей машин являются прочность, жесткость, износостойкость, коррозионная стойкость, теплостойкость, виброустойчивость. Значение того или иного критерия для данной детали зависит от ее функционального назначения и условий работы. Например, для крепежных винтов главным критерием является прочность, а для ходовых винтов — износостойкость.
Жесткость характеризуется изменением размеров и формы детали под нагрузкой. Расчет на жесткость предусматривает ограничение упругих перемещений деталей в пределах, допустимых для конкретных условий работы.
Изнашивание -процесс постепенного изменения размеров деталей в результате трения. При этом увеличиваются зазоры в подшипниках, в зубчатых зацеплениях и т.п. Увеличение зазоров снижает качественные характеристики механизмов -к.п.д., надежность, точность и т.д.
Коррозия - процесс постоянного разрушения поверхностных слоев металла в результате окисления. Коррозия является причиной преждевременного разрушения многих конструкций. Для защиты от коррозии применяют антикоррозионные покрытия или изготовляют детали из специальных коррозионноустойчивых материалов.
Теплостойкость. Нагрев деталей машин может вызвать: понижение прочности материала и появление ползучести; понижение защищающей способности масляных пленок, а, следовательно, увеличение изнашивания деталей; изменение зазоров в сопряженных деталях, которое может привести к заклиниванию или заеданию и т.п.
Виброустойчивостъ. Вибрации вызывают дополнительные переменные напряжения и, как правило, приводят к усталостному разрушению деталей