Основные критерии работоспособности ДМ. Жесткость. Виброустойчивость. Теплостойкость

Основные понятия курса ДМ. Основные требования к ДМ. Основные критерии работоспособности ДМ.

1. Машина – устройство, выполняющее механическое движение для преобразования энергии материала и информации с целью замены или облегчения физического или умственного ума человека.

2. Деталь – элемент конструкции, изготовленный из однородного материала без применения сборочных операций.(болт, гайка и тд)

3. Узел – законченная сборочная единица, состоящая из совокупности деталей, имеющих общие функции, назначение.

Основные требования: а) Работоспособность, б)долговечность, в)надежность г)технологичность, д) Экономичность, е) эстетичность, ж) эргономичность

Основные критерии работоспособности: прочность, жесткость, износостойкость, виброустойчивость, теплостойкость.

Основные критерии работоспособности ДМ. Прочность. Износостойкость.

Прочность - способность Дм сопротивляться разрушению.

явл. Осн. Критерием большинства ДМ, т.к. разрушение частей машины приводит к простоям и несчастным случаям. Бывает статическая и усталостная. Потеря статич. Прочности происходит тогда, когда значения рабочих напряжений превышают предел статич. Прочности. σ =< {σ}, τ=<{τ}; {σ}= σ_пр/n, n – коэф-т запаса усталостной прочности. {n}={n₁}*{n₂}*{n₃}, n₁- коэф-т, учитывающий точность определения напряжений в деталях. N2 - учитывающий однородность материалов. N3 – учитывающий требования безопасности к узлам и деталям. Потеря сопротивления усталости происходит в результате длительного действия переменных напряжений, превы­шающих предел выносливости материала (например σ_-1). Сопро­тивление усталости значительно понижается при наличии дефектов производства (царапины, трещины и пр.)

Изнашивание — процесс постепенного изменения размеров дета­лей в результате трения.При этом увеличиваются зазоры, что изменяет качественные х-ки механизмов: точность, кпд, прочность, шумность, полное истирание. Изнашивание бывает механическое, коррозионно-механическое, молекулярно-механическое. Срок службы: t={u_изн}/γ_изн , в часах. {u_изн} – допускаемый износ в мм, γ_изн – интенсивность износа мм/ч.

Основные критерии работоспособности ДМ. Жесткость. Виброустойчивость. Теплостойкость

Жесткость – способность ДМ воспринимать действ. Нагрузку без появления недопустимых деформаций.

Жесткость характеризуется изменением размеров и формы де­тали под нагрузкой. Проверочный расчет жесткости необходимо производить по условиям y=<{y}, θ=<{θ}, φ=<{φ}

Виброустойчивость – способность конструкции работать в нужном режиме без недопустимых колебаний. Вибрации вызывают дополнительные пере­менные напряжения и, как правило, приводят к усталостному раз­рушению деталей. В связи с по­вышением скоростей движения машин опасность вибраций возра­стает, поэтому расчеты на колебания приобретают все большее значение. Колебания бывают вынужденные(вызываемые периодическими силами) и автоколебания(возмущающие силы вызываются самими колебаниями).

Теплостойкость – сохранение работоспособности без чрезмерного нагрева.

Нагрев деталей машин может вызвать следу­ющие вредные последствия: понижение прочности материала, увеличение изнашивания деталей; изменение зазоров в сопряженных деталях, которое может привести к заклиниванию; понижение точности работы маши­ны.

Чтобы не допустить вредных последствий перегрева на работу машины, выполняют тепловые расчеты. Ур- е теплового баланса Ф₁=Ф₂, Ф1- кол- во теплоты выделяющееся в сек. Ф1=Р₁(1-η_мех), Р1- мощность, Ф2 – кол-во теплоты отводимое от машины. Ф2=К_тS(t_мех-t_o), Кт- коэф. Теплоотдачи, S-площадь теплоотдачи, to – темп. Окр. Среды. tмех – внутр. темп. механизма.

Материалы ДМ. Термообработка.

Черные металлы, подразделяемые на чугуны и стали,имеют высокую прочность и жесткость, а также невысо­к стоимость. Основные недостатки— боль­шая плотность и слабая коррозионная стойкость.

Цветные металлы — медь, цинк, свинец, олово, алюминий — применяют главным образом в качестве состав­ных частей сплавов (бронз, латуней, баббитов, дюралюминия и т. д.).Они значительно дороже черных.

Неметаллические материалы — дерево, резина, кожа, асбест, металлокерамика и пластмассы — также находят широкое приме­нение.

Пластмассы — обладают ценными свойствами: легкостью, прочностью, тепло- и электроизоляцией, стойкостью против дейст­вия агрессивных сред, фрикционностью или антифрикционностью и т. д.

обладают хорошими литейны­ми свойствами и легко обрабатываются пластическим деформи­рованием при сравнительно невысоких температурах и давлениях.

Порошковые материалы получают методом порошковой метал­лургии, Применяют порошки однородные или из смеси различных металлов. При этом получают материалы с различными механическими и физическими свойст­вами (например, высокопрочные, износостойкие, антифрикционные и др.)

1 газопламенная закалка(повыш долговечн в 4 р)

2 Хромирование деталей не подверг-ся большим удельным давлениям(повыш долговечн в 10 р)

3 Азотирование насыщ. поверхн. слоя азотом (повыш твердость и сопротивление образивному изнаш-ю )

4 сульфидирование насыщ поверхн слоя серой

5 применение износостойких наплавок

6 применение метода поверхностно-пластического деформирования