Запишите условие, обеспечивающее жесткость работающей детали (вспомните из курса «Сопротивление материалов»).

 

0.8. Износостойкость — сопротивление деталей машин и других трущих­ся изделий изнашиванию.

Изнашивание — процесс разрушения поверхностных слоев при трении, приводящий к постепенному изменению размеров, формы, массы и со­стояния поверхности деталей (износу).

Износ — результат процесса изнашивания.

При расчетах деталей на износ либо определяют условия, обеспечиваю­щие для них трение со смазочным материалом, либо назначают для тру­щихся поверхностей соответствующие допускаемые давления.

Изнашивание деталей можно уменьшить следующими конструктивны­ми, технологическими и эксплуатационными мерами:

• создать при проектировании деталей условия, гарантирующие трение со смазочным материалом;

• выбрать соответствующие материалы для сопряженной пары;

• соблюдать технологические требования при изготовлении деталей;

• наносить на детали покрытия;

• соблюдать режимы смазывания и защиты трущихся поверхностей от абразивных частиц.

Что такое износ? Укажите пути уменьшения изнашивания трущихся де­талей.

 

0.9. Под теплостойкостью понимают способность деталей сохранять нормальную работоспособность в допустимых (заданных) пределах темпера­турного режима, вызываемого рабочим процессом машин и трением в их меха­низмах.

Тепловыделение, связанное с рабочим процессом, имеет место в тепло­вых двигателях, электрических машинах, литейных машинах и в машинах для горячей обработки материалов.

Нагрев деталей машин может вызвать следующие вредные последствия:

• понижение прочности материала и появление остаточных деформа­ций, так называемое явление ползучести (наблюдается в машинах с очень напряженным тепловым режимом, например, в лопатках газо­вых турбин);

• понижение защищающей способности масляных пленок, а следова­тельно, увеличение износа трущихся деталей;

• изменение зазоров в сопряженных деталях;

• в некоторых случаях понижение точности работы машины;

• для деталей, работающих в условиях многократного циклического изменения температуры, могут возникнуть и развиться микротрещи­ны, приводящие в отдельных случаях к разрушению деталей.

Для обеспечения нормального теплового режима работы деталей и уз­лов машин в ряде случаев выполняют специальные расчеты, например, те­пловой расчет червячных редукторов.

Что произойдет с деталью, если в процессе работы температура будет выше предельно допустимой?

 

0.10. Под виброустойчивостью понимают способность деталей и узлов работать в нужном режиме без недопустимых колебаний (вибраций).

Вибрации вызывают дополнительные переменные напряжения и могут привести к усталостному разрушению деталей. Особенно опасными явля­ются резонансные колебания. В связи с повышением скоростей движения машин опасность вибрации возрастает, поэтому расчеты параметров выну­жденных колебаний приобретают все большее значение.

Приведите пример ухудшения работы машин при вибрации.

 

Проектировочные и проверочные расчеты

 

В курсе «Детали машин» два вида расчета — проектировочный и прове­рочный.

0.11. Проектировочным расчетом называют определение размеров дета­лей по формулам, соответствующим основным критериям работоспособно­сти по допускаемым напряжениям. Расчет принимает в большинстве слу­чаев форму предварительного для принятой или намечаемой конструкции.

Используя знания, полученные из курса «Сопротивление материалов», выведем формулу проектировочного расчета для стержня круглого сечения, работающего на растяжение. Для круглого стержня, работающего на растя­жение, условие прочности (0.1):

(0.4)

Отсюда диаметр опасного сечения

, (0.5)

где — продольная сила в опасном сечении стержня.

0.12. Проверочный расчет отличается от проектировочного тем, что по известным размерам детали конструктор проверяет выполнение основного условия прочности. Иногда конструктору заданы строго ограниченные га-баритные размеры, и он должен «вписать» деталь или узел в них. Тогда проверочным расчетом он выбирает размеры и материал детали.