Критерии работоспособности деталей машин
Классификация деталей машин.
2. Основные требования, предъявляемые к конструкции деталей машин.
Критерии работоспособности деталей машин.
Детали машин должны удовлетворять условию надежности и условию экономичности, т.е. иметь минимальную необходимую стоимость. Обеспечение надежности в технике регламентировано системой ГОСТов, в частности, термины и определения, относящиеся к надежности, установлены ГОСТ 27.002—89. Рассмотрим основные положения. Работоспособность – состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.Работоспособность объекта характеризуются определенными критериями – свойствами, при отсутствии или недостаточном проявлении которых, изделие будет неработоспособным. Основными критериями работоспособности машин являются прочность, жесткость, износостойкость, теплостойкость и виброустойчивость. По одному или по нескольким из этих критериев ведут расчет, цель которого – определение размеров и материалов деталей машин. Часть критериев удовлетворяется заведомо и не требует проверки. Надежность – свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования. Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость или определенные сочетания этих свойств. Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Основные показатели долговечности: а) средний ресурс, т.е. средняя наработка до предельного состояния; б) гамма-процентный ресурс, который обеспечивается у заданного числа γ процентов изделий, например, 95%. Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта. Сохраняемость – свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способности объекта выполнять требуемые функции, в течение и после хранения и (или) транспортирования. Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки. Основным показателем безотказности является вероятность P(t) безотказной работы в течение заданного времени или наработки. Экспериментально или на основе наблюдений в эксплуатации оценка вероятности безотказной работы определяется как отношение числа образцов, сохранивших работоспособность, к общему числу испытанных образцов. P(t) + Q(t) = 1,
Где 
— вероятность отказа за время t/
f(t) — плотность вероятности отказов.
Вероятность безотказной работы системы объектов равна произведению вероятностей безотказной работы независимых элементов: Pст(t) = P1(t) P2(t)… Pn(t). Если, как обычно, вероятность безотказной работы элементов достаточно высокая, то выразив предыдущие формулы через вероятность отказов и отбросив произведения малых величин, можно написать Pст(t) ≈ 1 – [Q1(t) + Q2(t) +…+ Qn(t)]. В период нормальной эксплуатации машин постепенные отказы еще не проявляются и надежность характеризуется внезапными отказами. Эти отказы вызываются неблагоприятным стечением обстоятельств и имеют постоянную интенсивность, не зависящую от продолжительности предшествующей эксплуатации изделия. Вероятность безотказной работы в этом случае P(t) = e–λt, где λ = 1/tср – постоянная интенсивность отказов, tср – средняя наработка до отказа. Если, как обычно, λt ≤ 0,1, то P(t) ≈ 1 – λt.