Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин

Тенденции современного машиностроения.

Общая тенденция — повышение качества машин.

Отдельные тенденции или показатели качества:

— увеличение мощности и скорости, точности работы, удобства ремонта и эксплуатации;

— повышение надежности и автоматизации работы;

— технологичность и экономичность;

— степень стандартизации и унификации;

— эстетические и эргономические показатели.

Все эти показатели связаны между собой, например, степень стандартизации влияет на экономичность, технологичность, надежность, эксплуатацию и ремонт.

Современный конструктор должен сочетать оригинальность конструкции с максимальным использованием стандартных деталей и унифицированных узлов.

Машина — сложная композиция отдельных элементов.

Главный показатель качества — надежность, которая складывается из безотказной работы, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости. Недостаточная надежность сдерживает развитие автоматизации — цели научно — технического прогресса.

Надежность закладывается при проектировании, обеспечивается высоким уровнем производства и сохраняется грамотной эксплуатацией.

Надёжность – сохранение работоспособности при заданном сроке службы.

Отказ – нарушение работоспособности.

Работоспособность – состояние изделия, при котором оно способно выполнять заданные функции с установленными параметрами.

Работоспособность элементов машин, в зависимости от условий их работы, определяется одним или несколькими из основных критериев.

1.4.1. Прочность и особенно циклическая прочность – главный критерий.

Определяется из сравнения действующих и допускаемых напряжений или запасов прочности.

Точность расчетов не только гарантирует прочность, но и уменьшает габариты и массу деталей, что экономит материалы и снижает динамические нагрузки.

1.4.2. Жесткость. Часто работоспособность механизма определяется жесткостью валов, корпусов и других деталей. Жесткость обеспечивается формой и размерами деталей. Потребность в расчетах на жесткость возрастает по мере увеличения прочности сталей.

1.4.3. Износостойкость. Известно, что 80% деталей выходят из строя из-за износа. Износ вызывает потерю точности, герметичности, снижает прочность и КПД, увеличивает шум и вибрации.

1.4.4. Теплостойкость. Нагрев снижает пределы прочности, текучести, выносливости, повышает ползучесть и релаксацию напряжения, понижает эффектность смазки, уменьшает необходимые зазоры в подвижных соединениях. Все это вызывает необходимость расчетов на нагрев, применения теплостойких материалов и смазки.

1.4.5. Виброустойчивость. Вибрации вызывают шум, дополнительные переменные напряжения и усталость материалов. Они становятся опаснейшим врагом прочности, т.к. с увеличением скоростей опасность вибраций и возможности наступления резонанса колебаний возрастают.

1.4.6. Стойкость к коррозии. Потери от коррозии составляют десятки миллионов тонн стали в год, а убытки исчисляются десятками миллиардов рублей. Действие коррозии ограничивается применением антикоррозионной защиты (покрытия, специальные смазки и др.), применением нержавеющих сталей и др.

Дата добавления: 2013-12-13