Критерии работоспособности деталей машин.

1) прочность (основной критерий работоспособности деталей, ею гарантируется длительная и надежная работа машины). Расчет деталей машин на прочность производят по формулам сопротивления материалов. В предварительных и проектных расчетах наиболее распространенным методом оценки прочности деталей является сравнение расчетных напряжений (s и t) с допускаемыми ([s] и [t]);

2) жесткость (способность деталей машин сопротивляться изменению формы под действием нагрузок). Во многих случаях окончательные размеры деталей принимают по условиям жесткости. Различают собственную жесткость детали, обусловленную деформациями всего материала детали, и контактную, которая связана с деформациями только поверхностных слоев в местах контакта. Оценка жесткости производится сопоставлением расчетных деформаций (прогибов, углов поворота сечений, углов закручивания и пр.) с допускаемыми;

3) износостойкость (это способность материала оказывать сопротивление стиранию). Износ деталей снижается с повышением твердости и понижением шероховатости трущихся поверхностей. Для повышения износостойкости деталей применяют смазку, термическую и химико-термическую обработку рабочих поверхностей, для изготовления деталей применяют антифрикционные материалы и т. п. Расчет деталей на износ заключается в определении для трущихся поверхностей соответствующих допускаемых давлений;

4) долговечность (свойство изделия сохранять работоспособность до определенного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта);

5) термостойкость (при нагреве значительно снижаются механические свойства и возникает явление ползучести). При чрезмерном нагреве значительно ухудшаются свойства смазочных масел, увеличивается износ, изменяются зазоры, появляются дополнительные динамические нагрузки. Для определения влияния нагрева машины на ее работу выполняют тепловые расчеты;

6) виброустойчивость (это способность конструкции работать в заданном диапазоне режимов без недопустимых колебаний). Вибрации в деталях вызывают дополнительное напряжение, особенно в резонансных режимах, когда частота собственных колебаний неуравновешенных масс на валу совпадает с частотой вращения вала. Условие виброустойчивости вала: , где - критическая частота, при которой может наступить резонанс.

7) надежность (сложное свойство, характеризуется безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью).

Безотказность - свойство изделия сохранять работоспособность в течение заданной наработки без вынужденных перерывов. Основным показателем безотказности является вероятность безотказной работы в течение заданного времени или заданной наработки.

,

где - количество деталей,

- вероятность безотказной работы отдельных деталей.