Основные критерии работоспособности деталей машин.

Основные критерии работоспособности деталей машин.

* Основные требования к деталям и узлам машин.

1. Работоспособность – это состояние деталей и узлов, при котором они способны нормально выполнять заданные функции с параметрами установленными техническими условиями

2. Надежность – это свойство деталей и узлов сохранять во времени свою работоспособность. Вероятность безопасной работы и долговечность

3. Экономичность определяет затраты на проектирование, изготовление, эксплуатацию и ремонт деталей и узлов

4. Технологичность – это возможность изготовления простыми средствами.

5. Эстетичность – совершенство и красота внешних форм.

 

* Основные критерии работоспособности машин.

Критерий – это признак, на основании которого производится оценка работоспособности деталей и узлов машин.

1. Прочность – это способность деталей и узлов сопротивляться разрушению под действием внешних нагрузок.

- коэффициент асимметрии цикла. t

Чаще всего нагрузки сводят к двум видам изменения напряжения:

- симметричный;

- отнулевой (пульсирующий).

t

 

 

При симметричном цикле нагружения измеряются напряжения в валах и др. вращающихся деталях.

t

 

Прочность оценивается двумя основными способами:

· с помощью допускаемых напряжений

N

- предел выносливости – max напряжение, которое выдерживает материал в течение заданного числа циклов нагружения () при симметричном цикле изменения напряжения. Для стали .

· с помощью запасов прочности

.

2. Жесткость – это способность детали сопротивляться изменению формы.

Деформации изменяют не только размеры деталей, но и характер их сопряжения.

Деформации зависят от формы поперечного сечения, размеров, модуля упругости.

3. Износостойкость – способность деталей сопротивляться изнашиванию, т. е. процессу постепенного изменения размеров деталей в результате трения.

Износ характеризуется интенсивностью изнашивания .

, где U – износ, L – путь трения.

Путь трения – это расстояние, которое прошли взаимодействующие тела за весь срок эксплуатации.

4. Теплостойкость – это способность деталей выполнять заданные функции при повышенных температурах.

Устойчивая температура в узле не должна превышать допускаемую:

.

! При повышенных температурах снижаются свойства смазочного материала.!

5. Виброустойчивость – это способность деталей и узлов работать с заданными частотами вращения без недопустимых колебаний (отсутствие резонансных явлений).

Собственная частота не должна равняться частоте вынужденных колебаний:

 

Зубчатые передачи.

Зубчатыми называют передачи, в которых движение передается с последовательно зацепляющихся зубьев.

Достоинства:

1. постоянство передаточного отношения;

2. компактность(малые габариты при высокой нагрузочной способности);

3. высокая надежность работы и долговечность;

4. высокий КПД (до 98%);

5. простота устройства и обслуживания.

Недостатки:

1. шум и вибрации при больших скоростях;

2. высокие требования к точности изготовления и монтажа.

Классификация зубчатых передач.

1. По взаимному расположению валов:

А) зубчатая передача с параллельными валами (цилиндрическая);

 

Б) между пересекающимися валами (коническая);

 

 

В) между скрещивающимися валами (червячная).

 

2. По расположению зубьев на колесе относительно образующей:

а) зубья расположены параллельно (прямозубые);

 

 

б) зубья расположены под углом (косозубые);

 

в) криволинейные.

3. По характеру зацепления:

а) передачи с внешним зацеплением;

 

 

 

 

 

 

б) передачи с внутренним зацеплением.

 

 

 

4. По характеру движения осей вращения колес:

а) обычные;

б) планетарные.

Классификация.

По виду зубьев различают следующие передачи:

 

 

прямые косые круговые

 

Прямые зубья применяются при небольших окружных скоростях и нагрузках.

Косые и круговые зубья применяются при больших скоростях и нагрузках, т. к. они обеспечивают более плавное зацепление и издают меньше шума. Ввиду большей технологичности чаще всего применяют круговые конические колеса.

В дальнейшем будем рассматривать только прямозубые конические передачи, ввиду их простоты.

Основные критерии работоспособности деталей машин.

* Основные требования к деталям и узлам машин.

1. Работоспособность – это состояние деталей и узлов, при котором они способны нормально выполнять заданные функции с параметрами установленными техническими условиями

2. Надежность – это свойство деталей и узлов сохранять во времени свою работоспособность. Вероятность безопасной работы и долговечность

3. Экономичность определяет затраты на проектирование, изготовление, эксплуатацию и ремонт деталей и узлов

4. Технологичность – это возможность изготовления простыми средствами.

5. Эстетичность – совершенство и красота внешних форм.

 

* Основные критерии работоспособности машин.

Критерий – это признак, на основании которого производится оценка работоспособности деталей и узлов машин.

1. Прочность – это способность деталей и узлов сопротивляться разрушению под действием внешних нагрузок.

- коэффициент асимметрии цикла. t

Чаще всего нагрузки сводят к двум видам изменения напряжения:

- симметричный;

- отнулевой (пульсирующий).

t

 

 

При симметричном цикле нагружения измеряются напряжения в валах и др. вращающихся деталях.

t

 

Прочность оценивается двумя основными способами:

· с помощью допускаемых напряжений

N

- предел выносливости – max напряжение, которое выдерживает материал в течение заданного числа циклов нагружения () при симметричном цикле изменения напряжения. Для стали .

· с помощью запасов прочности

.

2. Жесткость – это способность детали сопротивляться изменению формы.

Деформации изменяют не только размеры деталей, но и характер их сопряжения.

Деформации зависят от формы поперечного сечения, размеров, модуля упругости.

3. Износостойкость – способность деталей сопротивляться изнашиванию, т. е. процессу постепенного изменения размеров деталей в результате трения.

Износ характеризуется интенсивностью изнашивания .

, где U – износ, L – путь трения.

Путь трения – это расстояние, которое прошли взаимодействующие тела за весь срок эксплуатации.

4. Теплостойкость – это способность деталей выполнять заданные функции при повышенных температурах.

Устойчивая температура в узле не должна превышать допускаемую:

.

! При повышенных температурах снижаются свойства смазочного материала.!

5. Виброустойчивость – это способность деталей и узлов работать с заданными частотами вращения без недопустимых колебаний (отсутствие резонансных явлений).

Собственная частота не должна равняться частоте вынужденных колебаний: