Основные понятия и определения:
1 изделия – любой предмет или набор предметов производства изготовляемого предприятием.
2 деталь – изделия изготовленного по наименованию и марки материала без применения сборочной операции.
3 сборочная единица – изделие составные части которого подлежат соединению м/у собой сборочными операциями
4 узел – сборочная единица которая может выполнять определённую ф-цию в изделиях одного назначения только совместно с другими частями.
5 агрегат – сборочная единица обладающая полной взаимозаменяемостью и способна выполнять определённую функцию в изделии или самостоятельно
6 машина – мех устройство предназначена для выполнения полезной работы
По характеру машины делятся на три группы
1 машины – двигатели; преобразующие тот или иной вид энергии в механическую работу (ДВС, турбина и т. д.)
2 машины – преобразователи (генераторы) преобразующие мех энергию в другой вид энергии (компрессор, турбина).
3 машины орудия (рабочая машина) использующая мех энергию для выполнения технологического процесса
Общая классификация д.м
Состоит из трёх размеров: 1) соединения 2) механические передачи 3) детали и узлы передач
соединения классиф на разъёмные и неразъемные.
Разъёмные наз соединения допускающие разборку и последующую сборку без нарушения работоспособности входящих в соединение деталей: резьбовые, шлицевые.
Неразъёмные наз. соединения не допускающие разборку без повреждения детали или их элементов: заклёпочные, соед с натягом.
Классификация мех-их передач
1 по принципу передачи движения
а) передачи зацепления: зубчатые, червячные, цепные.
б) передачи трением: фрикционные, ременные
2 по способу соединения деталей передач
а) передача с непосредственным контактом
б) передача с гибкой связью (цепные, ременные)
Основные критерии работоспособности и расчёта деталей машин. Общие сведения.
Работоспособность – состояние объекта при котором способен выполнять заданные функции сохраняя значения заданных параметров в пределах установленной техническо-нормативных документаций.
Основные критерии работоспособности д.м. является:
Прочность, жёсткость, износостойкость, теплостойкость, виброустойчивость.
При конструирование д.м. расчёт ведут обычно по одному или двум критериям, остальные критерии удовлетворяются заведомо или не имеют практического значения рассматриваемой детали.
Прочность – критерии работоспособности и расчёта деталей машин.
Прочность – способность детали сопротивляться разрушению
Прочность оценивается нескольким способами:
а) по доп. напряжению
σ<=[σ] τ<=[τ] σэкв<=[σ]
б) по коэф. запаса прочности
Sσ=σпред/σ >=[S]σ Sτ=τпред/τ >=[S]τ
в) по вероятности безотказной работы
Жёсткость
Способность детали сопротивляться изменению формы под действием приложенных нагрузок наз. жёсткость
f<=[f] φ<=[φ]
f и [f] прогибы и доп прогибы
φ и [φ] углы поворота и доп углы поворота
Понятие критерии жёсткости входят устойчивость – критерий работоспособности длинных и тонких стержней, а также тонких пластин подвергающихся сжатию продольными силами и оболочек испытывающих внешнее давление.
Износостойкость
Сопротивление д.м. изнашиванию наз износостойкость
Изнашивание – разрушение поверхностных слоёв при трении; уменьшение размеров сечения, изменение состояние поверхности.
Виды:
1 механическая – основным является абразивная
2 малекулярно-механическая – изнашивание при схватывании которое происходит в следствии малек сил взаимодействии трущихся поверхностей с незначительной твёрдостью
3 Коррозионно-механический – при котором мех изнашивания сопровождается хим и электрохимическим взаимодействием материала со средой
4 Коррозионно-механическая при котором изнашивание пов-тей происходит под действием быстродвижущихся окружающих сред.
Меры уменьшения изнашивания: хорошая смазываемость, увел твёрдости поверхности, правильно выбор материала трущейся пары.
Пути экономии материала при проектирования.
1 выбор оптимальной схемы машины или узла
2 уточнение расчётов, снижение коэф запаса прочности
3 выбор оптимальных типов деталей и конструктивных исполнений
4Выбор оптимальных параметров деталей и агрегатов (расчётных скоростей, основных конструктивных соотношений и т.д.) т.к. размеры деталей определяется величенной передаваемого момента, а не мощностью.
Р=Т *ω τ =Т/Wр<=[τ]
5 выбор оптимальных материалов и термической обработки применение поверхностных упрочнений биметаллических изделий
6 применение метало сберегающих технологий изготовления деталей.
Выбор материала
Три критерия выбора материала
1 эксплутационный – материал должен удовлетворять условиям работы
2 технологический – материал должен удовлетворять возможности изготовлении детали при выбранном технологическом процессе
3 экономический материал должен быть выгодным с точки зрения стоимости детали
Общие сведения о сварных соединениях
Сварные соединения – неразъёмные соед основанные на использование сил молекулярно-механические сцепления и получаемые путём местного нагрева кромок деталей до расплавленного (сварка плавлением) или пластического состояния с последующим применением механической силы (контактная).
В соответствии со способом разогрева кромок соед деталей различают три сварки: газовая; эл-дуговая; лазерная , плазменная и т.д.
Достоинства:
1 достаточно высокая прочность особенно при статических нагрузках. 2 хорошая технологичность процесса сварки. 3 возможность автоматизации процесса сварки. 4 достаточно высокая герметичность соединения. 5 экономия материала
Недостатки:
1 остаточные напряжения. 2 коробление конструкций. 3 образование различных дефектов сварного шва (не провар, шлаковые включения, подрез) которые в значительной степени могут устранены автоматизацией процесса сварки.
Сварные соединения по взаимному расположению соединяемых элементов подразделяются : а) стыковые
б) нахлёсточные в) тавровые г) угловые.
Расчёт сварных швов на прочность.
Стыковые сварные швы рассчитывают по расчётному сечению соединяемых эл-тов деталей без учёта усиления швов, швы с усилением применять не рекомендуется.
При совместном действии на стыковой шов изгибающего момента и растягивающий (сжимающей) силы.
σ = M/Wc + F/A <=[σ΄]p
где Wc=S*l2 /6 –осевой момент расчётного шва
A=S*l – площадь шва
[σ΄]p - допускаемое напряжения сварного шва
Угловые швы рассчитывают на срез по расчётному сечению расположенного в плоскости биссектрисы прямого угла поперечного сечения шва.
При расчёте сварных конструкций допускаемое напряжение материала сварных швов при статических нагрузках принимают в зависимости от вида сварки, напряжённого состояния шва и от допускаемого напряжения на растяжение материала свариваемых деталей.
При переменных напряжениях в сварных швах допускаемые напряжения понижают умножением на γ.
где R – коэф ассиметрии цикла
Кэф – эффективный коэф концентрации напряжения сварных швов
a и b коэф (табулированы от марки материала)
Тавровое сварное соединение выполненное с разделкой кромок деталей или с глубоким приплавлением кромок деталей рассчитывают как стыковой шов, а без разделки как угловой шов.
Общие сведения и расчёт на прочность паяных соединений
Паяные соединения это неразъёмные соед обеспеченные силами молекулярными воздействиями м/у соед деталями и припоем
Отличие : отсутствие высоко температурного нагрева и расплавляемых деталей, что устраняет коробление и позволяет соединять детали с тонкостенными элементами
Припой - сплав или материал вводимый в расплавленном состоянии в зазор м/у соединяемыми элементами деталей.
)