Машиностроительные материалы и их выбор.
Выбор материала является весьма ответственным фактором при конструировании. Он должен производиться с полным знанием свойств различных материалов и требований, предъявляемых к ним условиям работы и изготовления данной детали. В настоящее время в машиностроении применяют стали, чугуны, различные сплавы цветных металлов, металлокерамические и неметаллические материалы. В последнее время особенно большое распространение получают пластические массы, композиционные материалы и порошковые материалы с металлическими материалами, обладающие следующими преимуществами: малый удельный вес, достаточно высокие механические свойства, высокая химическая стойкость, широкий диапазон коэффициента трения, хорошая прирабатываемость и т.д. Существенным недостатком пластмасс является их низкий модуль упругости, холодная ползучесть и старение. При применении пластмасс трудоемкость изготовления уменьшается в 5-6 раз, а себестоимость в 2-6 раз по сравнению с черными металлами. Состав и свойства большинства материалов регламентируются стандартами.
Основные пути экономии металла:
1. изготовление точных заготовок;
2. применение экономичных облегченных профилей проката (уголок, двутавр, швеллер);
3. выбор оптимальных материалов термической обработки;
4. использование методов поверхностного упрочнения металлов (метод К и Б);
5. применение модифицированных высокопрочных чугунов;
6. применение деталей из неметаллических материалов;
7. усовершенствование конструктивной формы деталей;
8. уточнение расчетов и снижение коэффициента запаса прочности.
Надежность деталей машин.
За последнее время на пути технологического прогресса остро возникла проблема обеспечения высокой надежности устройств и систем, состоящих из большого числа элементов. Нарушение работы или выход из строя какого-нибудь одного механизма или прибора может привести к нарушению режима работы, остановке целой производственной линии, цеха или всего предприятия или к большим авариям. Так, в США в 1965 г. произошла исключительная по масштабам авария, оставившая население в 40 млн. человек без света и электротранспорта в течение 10 часов. Причиной аварии был выход из строя одного реле на распределительном щите одной из гидроэлектростанций. Или авария в Ижевске в районе буммаша, когда из-за выхода из строя прокладки на трубопроводе без тепла остался микрорайон, что чуть-чуть не привело к размораживанию всей отопительной системы.
Стандартизация.
Стандартизация имеет огромное значение в народном хозяйстве и, в частности, в машиностроении. Стандартизация – это обеспечение единообразия и качества продукции введением специальных, обязательных для применения нормативных документов – стандартов.
ЛЕКЦИИ №3, 4.
ОСНОВЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ.
Модели формы.
Геометрическая форма элементов конструкций обычно весьма сложна. Например: вал редуктора, зубчатое колесо и т.д. (рисунок 1).
Рисунок 1 – Геометрическая форма элементов конструкций.
Итак, стержнем или брусом называется тело, поперечные размеры которого малы в сравнении с его длиной (рисунок 2).
Рисунок 2 – Стержень (брус).