Цилиндрические винтовые пружины.

Пружины винтовые широко применяют для арматизирующих элементов,для возврата частей машины в исходное положение;в качестве устройств аккомулирующих энергию.

Рассмотрим рассчет цилиндрических винтовых пружин растяжения и сжатия изготовленных из стальной проволки круглого поперечного сечения.

Здесь d-диаметр витка пружины.Угол наклона витков пружин(альфа<15*)Д-средний диаметр пружины –основной параметр пружины.Д1-наружный диаметр пружины,d0-внутр. Диаметр пружины.

Пружины растяжения и сжатия подчиняются схожим законом деформации так при воздействии нагрузки каждый виток пружины испытывает деформацию кручения,которую вызывают касательные напряжения.Кроме того каждый виток испытывает деформацию среза.

Напряжение среза связанные с налич. Поперечной силы и расспред. По поверх. Проволки равномерно,причем интенсивность определяется выражением

Таур ср=F/А=F4/Пиd4=4F/Пиd²

Для пружин вводят параметр индекс пружины Cn=D/d-это отношение среднего диаметра к диаметру витков,обычно Cn=5…12.Окончательно расчетная формула для определения максим. Касат. Напряж. В пружине примит вид: Таур E max=8FD/Пи d³(1+1/2Cn)

Таур Ema=8FD/пи d³-формула принимаемая для расчета пружин на практике,учитываемая при введении коэффициента запаса прочности.

Формула носит приближенный характер,т.к не учитывает форму витков и особенности винтовой линии.Исследования напряж. В пружинах требует введения дополнительного коэффициента,который учитывает индекс пружины и угол подъема витков к,формула для расчета пружины на прочность имеет вид:Таур Emax=k 8FD/Пи d³<[таур],пружины изготав. Из высококачеств. Стали обладающей повышенной прочностью для которых [таур]=200…1000Мпа

Для пружин сжатия дополнительно к параметрам на прочность рассчитыв.осадка пружины-изменение высоты пружины под нагрузкой. Для определения осадки Лянда применяется следующая формула W=F лянда/2,где F-действ. Сила,лянда-величина осадки-перемещение точки приложения силы под действием силы.

42.Основные понятия и определения изгиба.Внутренние силовые факторы.

Изгиб-наиболее часто встречающийся деформационное нагружение конструкций.К изгибу может приводить внешняя сила или пара сил.При этом если на элемент конструкции действует только избигающий момент,то этот участок находится в состоянии прямого,чистого изгиба,при этом сечении действует только 1 внутренний силовой фактор –изгибающий момент.Если дополнительно к моменту пар сил действует внешняя сосредоточенная сила,то элемент конструкции испытывает прямой поперечный изгиб и в сечения добавляется поперечная сила в ходе решения задач.

Брусья работающие на изгиб называют балками.Рассмотрим нагружение типовой балки,рядом внешних сил и пары сил.Поэтому

Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов

1.Перейти от условия задачи к расчетной схеме.

2.Определить величины опорных реакции.

3.Разбить брус на участки.С любой стороны и провести на каждом участке сечение в любой точке в переделах участка.

4.Определить значение и построить эпюру поперечной силы на каждом участке.

5.Определить в характерных точках значение изгибающих значений и построить соответствующую эпюру.

44.Практические расчеты на смятие. Довольно часто одновременно со сдвигом происходит смятие бо­ковой поверхности в месте контакта в результате передачи нагрузки от одной поверхности к другой. При этом на поверхности возникают сжимающие напряжения, называемые напряжениями смятия, σ_см.
Расчет также носит условный характер. Допущения подобны принятым при расчете на сдвиг (см. выше), однако при расчете боковой цилиндрической поверхности напряжения по поверхности распределены не равномерно, поэтому расчет проводят для наибо­лее нагруженной точки (на рис. 23.46). Для этого вместо боковой поверхности цилиндра в расчете используют плоскую поверхность, проходящую через диаметр. На рис. 23.4 показана примерная схема передачи давления на стержень заклепки.
Таким образом, условие прочности при смятии можно выразить соотношением;
А_см = dδ, где d — диаметр окружности сечения; δ — наименьшая высота соединяемых пластин; А_см — расчетная площадь смятия; допускаемое напряжение смятия: [σ_см] = (0,35 ÷0,4)σ_т; F — сила взаимодействия между деталями.

Цели и задачи раздела «Детали машин». Механизм и машина. Детали и узлы. Требования, предъявляемые к машинам, узлам и их деталям.

Детали машин-наука изучающая метода расчета и конструирования машинных деталей и узлов.

В развитии соврем. Машиностроения выделяют выделяют 2 тенденции:

1.непрерывный рост мшиностроения увеличение числа и номенклатуры деталей и узлов общего назначения

2.Повышение мощности и производит.машин их технологичности и,экономичности,веса и размеров оборудования.

Машина-устройство выполн. Механ. Движения для преобразования энергии материалов движения с целью повышения производительности и замены труда.

Деляться на 2 группы:

-машины двигатели(ДВС,поравая машина,электродвигатель)

-рабочие машины(оборудование,транспортеры) и другие устройства облегчающие или заменяющие физический труд или логич. Деятельность человека.

Механизм-совокупность взаимосвязанных звеньев предназначенные для преобразования движения одного или нескольких элементов машины.

Элементарная часть механизма состоящая из нескольких жестко соедин. Деталей-звено.Различают входные и выходные звенья,а также ведущие и ведомые.

Все машины и механизмы состоят из деталей и узлов.

Деталь изделие изготовленное из одного материала без сборочных операций.

Узел-закончен. Сбороч. Единица состоящей из ряда деталей имеющих общее функциональное назначение.

Все детали и узлы подразделяются на:

1.Элементы общего назначения

А)содинит. Детали и соединения

Б)передача вращ. Момента

В)детали и узлы обслужив. Передачи

Г)опорные детали машин

2.Элементы специального назначения.

Основные понятия о надежности и их деталей. Критерии работоспособности и расчета деталей машин. Проектный и проверочный расчет.

Надежность обусловлена соблюд. Критериев работоспособности- это свойство отдельной детали или всей машины выполнять заданные функции с сохранением эксплутационных показателей в течении определенного интервала времени.

Надежность зависит от особенностей создания и эксплуатации машины.В результате эксплуатации машины при нарушениях возникают неисправности вызывающие потерю.

Основным показателем надежности является вероятность безотказной работы Pt-коэффициент надежности,который показывает вероятность того,что в заданном для машины интервале времени(в часах) не возникает отказ.В результате определ. Величина вероятности безотказной работы по формуле Pt=1-Nt/N,где Nt- число машин или деталей отказавших к концу срока службы машины,N- число машин и деталей участвующих в исспытании.Коэффициент надежности всей машины в целом равен коэффициенту Pt=Pt1*Pt2…Ptn.Надежность является одним из основных показателей качества машина,которая связана с работоспособностью.

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.