1 Вопрос
Вводные понятия в курсе ДМ и ОК. Классификация типовых деталей
машин
Машины и приборы состоят из деталей и узлов. Деталью называют элемент конструкции, изготовленный из материала одной марки без применения сборочных операций. Детали частично могут объединяться в сборочные единицы (узлы). Сборочной единицей называют совокупность деталей, соединенных на предприятии-изготовителе посредством сборочных операций и предназначенных для совместной работы. Простейшая сборочная единица может включаться как составная часть в более сложную. Характерными примерами сборочных единиц являются по мере нарастания сложности подшипник, узел опоры, редуктор.
В машинах количество деталей исчисляется сотнями и тысячами. Несмотря на различное конструктивное оформление и назначение машин, большинство деталей и сборочных единиц (узлов) в них являются типовыми. Типовыми называют детали, которые встречаются практически в любой машине и независимо от назначения машины выполняют одинаковые функции.
Класификация типовых ДМ
- детали соединений (резьбовых, заклепочных, шпоночных, шлицевых, сварных, клеммовых, прессовых и т.д.);
- детали передач (зубчатых цилиндрических и конических, червячных, ременных, цепных, фрикционных и т.д.)
- валы и оси;
- опоры валов и осей (подшипники);
- детали муфт;
- упругие элементы (пружины, рессоры);
- корпусные детали.
Требования, предъявляемые к современным машинам
Производительность
- увеличение мощности или скорости
Экономичность
-увелич КПД
-снижение веса предмета
-применение дешевых материалов
Надежность
-безотказность
-долговечность
-сохраняемость
Эргономичность
-удобство в эксплуатации и обслужив, а также эстетичности.
Этапы проектирования ДМ и стадии разработки
конструкторской документации.
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.
Общие принципы проектирования
Желательно, чтобы все размеры детали, были получены расчетным путем.
Проектиров.расчет- расчит по известным нагрузкам определяющ размеры.
Проверочн.расчет- при известных размеров детали, проверяется работоспо собность.
2 Вопрос
Виды нагрузок, действующих на детали машин
- 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 ДМ.
Большинство деталей машин в рабочих условиях испытывают переменное напряжение, циклически изменяемое во времени. Они возникают в деталях от изменения нагрузки, а также в связи с изменением их в сечение по отношению постояной нагрузки(при вращение).
Существ. 3 цикла измен.напряж во времени.
-1)постоянный
-2)осимитричный(пульсирующ)
-3)симетричный
Критерии работоспособности ДМ
Работоспособностью называют состояние деталей, при котором они способны нормально выполнять заданные функции с параметрами, установленными нормативно-технической документацией.
Основными критериями работоспособности и расчета ДМ являются прочность, жесткость, износостойкость, коррозионная стойкость, теплостойкость, виброустойчивость. Значение того или иного критерия для данной детали зависит от ее функционального назначения и условий работы.
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 коррозионно-устойчивых 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