Учебный курс Детали машин и основы конструирования

Прямая доставка чая из Китая

Гуманитарные науки

Гуманитарные науки

Выполнение 
работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Выполнение работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Занимайтесь онлайн 
        с опытными репетиторами

Занимайтесь онлайн
с опытными репетиторами

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Готовые шпаргалки, шпоры

Готовые шпаргалки, шпоры

Отчет по практике

Отчет по практике

Приглашаем авторов для работы

Авторам заработок

Решение задач по математике

Закажите реферат

Закажите реферат

СИЛЫ  И СВЯЗИ
Определить реакции в опорах вала
Статические испытания материалов
конструкционные материалы
РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ КРУГЛОГО
СПЛОШНОГО БРУСА
НОРМАЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ИЗГИБА
Методы изготовления резьбы
Теория винтовой пары
Расчет резьбовых соединений
Шпоночные соединения
Расчет шпоночных соединений
Механические передачи
цилиндрические передачи
Критерии работоспособности зубчатых колес
Расчет цилиндрических передач на прочность.
Конические зубчатые передачи
Червячная  передача
Силы в червячном зацеплении
Тепловой расчет и смазывание червячных передач
Плоскоременные передачи
Зубчато-ременные передачи
Цепная передача
валы и оси
Смазывание и расчет подшипников скольжения
Подшипники качения
Подбор подшипников качения
Конструирование подшипниковых узлов
Муфты
 

ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ ПРИ КОНСТРУИРОВАНИИ К ДЕТАЛЯМ МАШИН.

 Основное требование - РАБОТОСПОСОБНОСТЬ.

 1. РАБОТОСПОСОБНОСТЬ - способность детали или сборочной единицы (изделия) выдерживать заданные нагрузки, сохраняя значения параметров, установленных технической документацией.

 Для успешной работы машины в условиях эксплуатации все ее детали и сборочные единицы должны быть надежны.

2. НАДЕЖНОСТЬ - это свойство комплексное, которое включает в себя: б е з о т к а з н о с т ь , д о л г л в е ч н о с т ь,

р е м о н т о п р и г о д н о с т ь, и с о х р а н я е м о с т ь. НАДЕЖНОСТЬ - это свойство изделия выполнять в течении заданного времени свои функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

 Основные положения надежности определены ГОСТ 27.002. - 89.

 Тория надежности является очень важной самостоятельной наукой, основанной на теории вероятности и математической статистики [4].

 2.1. Б е з о т к а з н о с т ь - способность изделия быть работоспособным в течении определенного срока службы

или наработки. Обычно срок службы задается в ЧАСАХ.

 2.2 Д о л г о в е ч н о с т ь - свойство изделия сохранять работоспособность до п р е д е л ь н о г о с о с т о я н и я с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов. Предельное состояние изделия оговаривается в технической документации и определяется невозможностью его дальнейшей эксплуатации.(см.[4] ).

 2.3. Р е м о т о п р и г о д н о с т ь - приспособленность изделия к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей при проведении технического обслуживания и ремонта.

  2.4. С о х р а н я е м о с т ь - свойство изделия сохранять свои эксплуатационные показатели в течении регламентированного срока хранения и транспортирования.

  Дл я количественной оценки надежности изделия в процессе разработки и проектирования служат ряд показателей, основным из которых является

в е р о я т н о с т ь б е з о т к а з н о й р а б о т ы - Р(t)/.

 P(t) = 1 - m / N (1.50)

  где m - число изделий, отказавших за время t.

 N - число испытуемых изделий.

  О т к а з - событие, заключающееся в нарушении работоспособности изделия.

  Н а р а б о т к а н а о т к а з определяется отношением времени работы (н а р а б о т к и) восстанавливаемой машины к ожидаемому числу отказов в течении этой наработки.

 3. Т е х н о л о г и ч н о с т ь - это процесс изготовления, сборки изделия с наименьшими затратами средств, времени и труда.

 4. Э к о н о м и ч н о с т ь - минимизация затрат на проектирование изделия, изготовление и последующую его эксплуатацию.

 5. Э с т е т и ч н о с т ь и э р г о н о м и ч н о с т ь деталей и машины в целом это современный эстетичный вид изделия и удобство в обращении при эксплуатации и техническом обслуживании.

 Максимальное удовлетворение указанным выше требованиям, которые часто противоречат друг другу, и определяет К в а л и ф и к а ц и ю к о н с т у к т о р а и у р о в е н ь п р о е к т и р о в а н и я в целом.

 1.6. ОСНОВНЫЕ КРИТЕРИИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

 ДЕТАЛЕЙ МАШИН.

 Если работоспособность является основным требованием, предъявляемым к деталям, сборочным единицам и машинам в целом, то необходимо знать и уметь определять основные критерии работоспособности конкретной детали, исходя из условий ее работы (схемы нагружения, закрепления, вида деформирования и т. д). Кроме того необходимо уметь теоретическим (расчетным) путем определять размеры и форму деталей под нагрузкой достаточные для предотвращения отказов.

  Во время работы в деталях могут происходить ВНЕЗАПНЫЕ или ПОСТЕПЕННЫЕ отказы.

  В н е з а п н ы й о т к а з - отказ, характеризующийся внезапным разрашением детали. Это самый опасный вид отказа, который не может диагностироваться заранее. Такой отказ может происходить в результате внезапного разрушения (поломки) детали при перегрузке или недостаточной

с т а т и ч е с к о й или д н а м и ч е с к о й (у с т а л о с т н о й) п р о ч н о с т и.

 Из всего вышеизложенного следует вывод, что ПРОЧНОСТЬ деталей является ОСНОВНЫМ или ГЛАВНЫМ критерием работоспособности.

  П о с т е п е н н ый о т к а з - оказ, которому предшествует значительный период изменения формы или других свойств детали, которые могут быть замечены визуально или диагностироваться с помощью специального оборудования при техническом осмотре машины. К таким отказам прежде всего следует отнести ИЗНОС деталей. Процесс износа сопровождается и изменением р а з м е р о в и ф о р м ы деталей. Износ в дальнейшем приводит к з а е д а н и ю, п е р е г р е в у, потере достаточной п р о ч н о с т и и. как следствие этого - к отказу.

 Достаточная статическая и динамическая ПРОЧНОСТЬ определяется расчетным путем решением УРАВНЕИЙ или УСЛОВИЙ достаточной прочности. В общем случае эти условия имеют вид:

   (1.51)

 где  - нормальные (касательные) напряжения в детали, МПа;

  В.С.Ф. - внутренний силовой фактор, соответствующий виду деформации;

 Г.Ф. - геометрический фактор;

- допускаемые напряжения, МПа.

Ниже представлены основные виды уравнений прочности, наиболее часто встречающиеся при расчете деталей машин.

 1. РАСТЯЖЕНИЕ (СЖАТИЕ).

  (1.52)

 

 где - расчетные напряжения растяжения (сжатия), МПа;

  F - внутренняя растягивающая (сжимающая ) сила, Н;

 А - площадь поперечного сечения детали, в котором производится

 расчет, мм;

 [] - допускаемые напряжения растяжения (сжатия ) для материала

 детали, МПа.

 2.ИЗГИБ.

  (1.53) 

 где  - расчетные, допускаемые напряжения изгиба, МПа;

  МИ - изгибающий момент в рассматриваемом сечении, Нм;

 Wx - осевой момент сопротивления сечения балки, мм3;

 Для основных форм сечений балок - круг и прямоугольник : 

 ;

 

 ,

 где h – размер прямоугольника, перпендикулярный оси Х

 

 3. КРУЧЕНИЕ. 

  (1.54) где   - расчетное и допускаемое напряжение кручения, МПа;

 Т - крутящий момент в рассматриваемом сечении, Нм;

 Wр - полярный момент сопротивления сечения детали, мм3.

 4. СРЕЗ.

 , (1.55) где  - расчетное и допускаемое напряжение среза,МПа;

  F - cила среза,Н;

 А - площадь среза, мм2.

5. СМЯТИЕ.

  (1.56)

 где Gсм, [Gсм] - расчетное и допускаемое напряжение смятия,МПа;

 F - cила смятия,Н;

 Асм - площадь смятия, мм(кв).

 Процесс среза и смятия подробно рассмотрен выше (Рис.1.18) на примере деформации заклепки.

ДВА МЕТОДА ВЫБОРА ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ.

  Для определения достаточной прочности деталей машин по уравнениям прочности (1.52) - (1.56) необходимо знать значения допускаемых напряжений, которые можно определить двумя методами: ТАБЛИЧНЫМ и РАСЧЕТНЫМ (ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫМ).

 ТАБЛИЧНЫЙ метод проще и точнее, так как основан на практике эксплуатации подобных деталей в реальных условиях. Однако для всех видов деталей и способов их нагружения таблицы не разработаны (см.[5]). Поэтому второй метод определения допускаемых напряжений более универсален.

 РАСЧЕТНЫЙ метод заключается в определении допускаемых напряжений по зависимости:

 

   (1.57) 

 где  - предельное напряжение материала детали, МПа;

  S - общий коэффициент запаса прочности.

 В случае постоянной нагрузки в качестве предельных напряжений принимают:

  или  (1.58)

  - предел текучести (для пластичных материалов), предел прочности для хрупких материалов.

 Если нагрузка переменная, то в этом случае в качестве предельных напряжений принимают пределы выносливости материалов:

Тогда зависимости (1.55) примут вид:

 

   (1.59) Если срок службы детали ограничен, то зависимости (1.57) будут иметь вид:

 

   (1.60) 

 где Kд = ;

 Nб - базовое число циклов изменения напряжений (определяется типом детали) - известная величина,

 N - число циклов изменения напряжений за весь заданный срок службы детали или изделия;

 m - показатель степени, определяемый типом изделия (заданная величина).

 Во всех зависимостях, представленных выше, присутствует коэффициент запаса прочности S, который определяется по формуле:

  (1.61)

 где S1 - коэффициент, учитывающий точность расчетной схемы.

 S1 = 1.0 ... 1.5.

 S2 - коэффициент, учитывающий надежность материала заготовки детали.

 S2 = 1.05 ... 1.1, если заготовка поковка или прокат.

 S2 = 1.15 ... 1.25 - заготовка стальное литье;

 S2 = 1.5 ... 2.5, - чугунное литье.

 S3 - коэффициент, учитывающий ответственность детали.

 S3 = 1.0 ... 1.5.

 Кб - обобщенный эффективный коэффициент КОНЦЕНТРАЦИИ напряжений. Он учитывает вид концентратора напряжений в рассматриваемом сечении детали, масштабный фактор (размер сечения), состояние и обработку поверхности детали, вид и способ химико-термической обработки и рабочую температуру детали [6].

 Значения представленных выше коэффициентов запаса прочности конструктор выбирает самостоятельно на основании своего опыта конструирования или с использованием рекомендаций, изложенных в специальной литературе[6].

 

Механические передачи Детали машин