тех.механика. 01. 02. 22 Машины и их основные элементы Основные сведения о машинах и механизмах

• Название: 01. 02. 22 Машины и их основные элементы Основные сведения о машинах и механизмах
• Анкор: тех.механика
• Дата: 14.04.2023
• Размер: 141.61 Kb.
• Имя файла: тех.механика.docx
• Тип: Закон; #1061633
• страница: 3 из 5

03.02.22Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин

Детали машин при минимальной стоимости их изготовления и эксплуатации должны быть работоспособными в течение определенного времени. Определение размеров и материала этих деталей производится по критериям, соответствующим условиям работы такой детали. Основными критериями работоспособности деталей считаются прочность, жесткость, устойчивость, износостойкость, виброустойчивость, теплостойкость.

Прочность является важнейшим критерием работоспособности деталей машин. Прочностью называется способность материала противостоять внешним нагрузкам без разрушения. Обычно под этим понимают сопротивление пластическим деформациям. Расчетные напряжения должны быть такими, чтобы обеспечить прочность детали при минимальной затрате материала. Основные зависимости для определения расчетных напряжений при различных видах деформации рассмотрены в табл. 4.2. Наиболее распространенным методом оценки прочности деталей машин является сравнение расчетных напряжений, возникающих в деталях машин при действии эксплуатационных нагрузок, с допускаемыми напряжениями (см.п. 2.7.2).

Распространенным методом оценки прочности деталей машин является также сравнение действительного коэффициента запаса прочности Sс допускаемым [5]. В этом случае условие прочности рассчитываемой детали выражается неравенством:



Проектный и проверочный расчеты

Расчет по допускаемым напряжениям обычно выполняется как проектный, служащий для определения основных размеров детали. Расчет по запасу прочности выполняется как проверочный, уточненный на той стадии, когда уже имеется чертеж детали и возможность учесть концентраторы напряжений, масштабный фактор и т.д.

Напряжения в деталях могут быть постоянными или переменными во времени. При расчетах на прочность деталей, выполненных из пластичных материалов, воспринимающих постоянные напряжения, в качестве предельного напряжения а_пред или т_пред принимают предел текучести материала а_т или т_т. При расчетах деталей из хрупких материалов в качестве предельного напряжения принимают предел прочности материала ст_в.

Таблица 4.2

Формулы для расчета тел на прочность



07.02.22

Соединения деталей машин: неразъемные соединения

Соединения одних деталей с другими могут быть неразъемными (сварные, паяные, клеевые, заклепочные, с натягом) и разъемными (резьбовые, клеммовые, шпоночные, шлицевые, профильные). Выбор вида соединения при проектировании зависит от устройства и назначения, условий эксплуатации и экономических показателей.

Сварные соединения. При создании и ремонте техники применяют газовую и электрическую сварку. Виды газовой сварки — кислородно-ацетиленовая, кислородно-водородная, кислородно-бензиновая, газопрессовая; виды электрической сварки — электродуговая, стыковая, точечная, шовная, под флюсом, аргонодуговая, атомно-водородная.

Стыковое соединение во многих случаях является наиболее простым и надежным. Его следует применять везде, где допускается конструкция изделия. В зависимости от толщины соединяемых элементов соединение выполняют с обработкой или без обработки кромок, с подваркой и без подварки с другой стороны (рис. 24.19).

При малых толщинах обработка кромок не обязательна, а при средних и больших толщинах она необходима по условиям образования шва на всей толщине деталей. Автоматическая сварка под флюсом позволяет увеличивать предельные толщины листов, свариваемых без обработки кромок, примерно в два раза, а угол скоса кромок уменьшить до 30...35°.

Сваривать встык можно не только листы или полосы, но также трубы, уголки, швеллеры и другие фасонные профили. Во всех случаях составная деталь получается близкой к целой.

Стыковые соединения могут разрушаться по шву, месту сплавления металла шва с металлом детали, сечению самой детали в зоне термического



Рис. 24.19. Варианты стыковых швов

влияния. Зоной термического влияния называют прилегающий к шву участок детали, в котором в результате нагревания при сварке изменяются механические свойства металла. Понижение механических свойств в зоне термического влияния особенно значительно при сварке термически обработанных, а также наклепанных сталей. Практикой установлено, что при качественном выполнении сварки разрушение соединения

08.02.2022

Резьбовые изделия классифицируют по следующим признакам: форме поверхности — цилиндрические и конические; профилю резьбы — треугольные, прямоугольные, трапецеидальные, круглые; направлению винтовой линии — правая и левая резьбы; числу заходов — одно- и многозаход- ные. Резьбовые крепежные соединения состоят из болтов, винтов, шпилек, гаек и шайб; зачастую внутреннюю резьбу выполняют непосредственно в детали.

Болт — это стержень с резьбой для гайки на одном конце и головкой на другом. Болты общего назначения классифицируют: по точности изготовления; по форме головки — с шестигранной головкой, с шестигранной головкой и отверстиями в ней, с полукруглой, полупотайной и потайной головками и шлицами для отверстий, с полукруглой, полупотайной и потайной головками и квадратным подголовком или усом; по форме конца стержня - с плоским концом, с конической фаской, с отверстием иод шплинт. Специальные болты бывают конусные (призонные), откидные, фундаментные.

Винт представляет собой стержень с резьбой на одном конце для ввинчивания в одну из скрепляемых деталей и головкой на другом. Винты бывают общего назначения, установочные с резьбой по всей длине стержня, специальные — например, грузовые или для крепления колес автомобиля, для крепления тонких листов.

Шуруп — это разновидность винта со специальной резьбой для дерева.

Шпилька — стержень с резьбой на обоих концах. Различают шпильки повышенной и нормальной точности, а также специальные: приварные и автотракторные для крепления колес.

Гайка — это деталь с резьбовым отверстием для навинчивания на болт или шпильку.

Гайки бывают различной точности изготовления. По форме гайки делят на шестигранные с одной или двумя фасками, шестигранные прорезные, шестигранные корончатые, круглые с прорезями для специального ключа, барашковые открытые и закрытые. По размеру они бывают нормальные и облегченные. Последние при том же размере резьбы имеют меньший размер под ключ. По высоте различают гайки нормальной высоты, низкие, высокие и особо высокие.

Промышленность выпускает также специальные гайки для крепления колес автомобилей, тракторов и закрытые (для герметизации резьбового соединения или из эстетических соображений).

Шайба — это деталь с отверстием для болта, винта или шпильки.

Подкладные круглые шайбы, устанавливаемые под головку винта или гайки, уменьшают смятие детали, изготовленной из менее прочного материала (например, алюминиевой головки блока дизеля) , уменьшают износ детали при частом отвинчивании-завинчивании. Для уменьшения износа резьбы при частом отвинчивании-завинчивании рекомендуют смазывать резьбу и опорную поверхность гайки и головки винта. Это несущественно влияет на самоотвинчивание, но значительно уменьшает износ, особенно при эксплуатации резьбовых деталей в загрязненных условиях.

Пружинные шайбы (ГОСТ 6402—70) предохраняют соединение от са- моотвинчивания при вибрации. Стопорные шайбы с отгибными лапками или носками также предохраняют гайки и винты от самоотвинчивания. Косые шайбы устанавливают в том случае, если опорная поверхность неперпендикулярна оси болта, винта или шпильки.

В машиностроении широко применяют треугольную метрическую резьбу, у которой стандартизированы (ГОСТ 9150—2002) наружный диаметр и шаг.

Материалы резьбовых изделий и допустимые напряжения. Для изготовления болтов, винтов, шпилек и гаек общего назначения используют стали СтЗ, Ст5,10,15, 20,30,35,45,40Г, 35Х, 140Х, 38ХА, ЗОХГСА, 16ХСН, 35ХГСА, 40ХНМА. Шайбы изготавливают из сталей СтО, Ст1, Ст2, СтЗ, 08, 10, 15, 20, 25, а пружинные шайбы — из сталей 65, 70, 75, 65Г.

09.02.2022