2. Критерии работоспособности машин. Принцип расчёта деталей, подверженных износу.

Работоспособность – состояние объекта при котором спосо­бен выполнять заданные функции сохраняя значения заданных параметров в пределах установленной техническо-нормативных документаций.

Основные критерии работоспособности д.м. является: Прочность, жёсткость, износостойкость, теплостойкость, виброустойчивость. При конструирование д.м. расчёт ведут обычно по одному или двум критериям, остальные критерии удовлетворяются заведомо или не имеют практического значения рассматриваемой детали. Специфические: коррозионная стойкость, транспортабельность, минимальный вес, использование соответствующих материалов, простота изготовлений и технологичность. Значение того или иного критерия для данной детали зависит от ее функционального назначения и условия работы. При конструировании деталей их работоспособность обеспечивабт в основном выбором соответствующего материала, рациональной конструктивной формой и расчетом размеров по главным критериям.

ПРОЧНОСТЬ яв-ся главным критерием работоспособности большинства деталей. Прочность - способность деталей выполнять свои функции не разрушаясь или сопротивлятся общим пластическим деформациям. Различают разрушение детали вследствие потери статической прочности (когда значение рабочих напряжений превышает предел статической прочности материалов,это связанно обычно со случайными перегрузками не учтеннвми при расчетах или со скрытыми дефектами деталей-раковины,трещины) и потери сопротивления усталости( в результате длительного действия переменных напряжений, превышающих предел выносливости материалов. Сопротивление материалов значительно понижается при наличии концентраторов напряжений, связанных с конструктивной формой детали( галтели, канавки и тп) или с дефектами производства ( царапины,трещины и пр)

Изнашивание-процесс постепенного изменения размеров деталей в результате трения. При этом увеличиваются зазоры в подшипниках, в зубчатых зацеплениях, в цилиндрах поршневых машин итп. Увеличение зазоров снижает качественные характеристики механизмов-мощность,кпд, надежность,точность и пр. Виды:1 механическая – основным является абразивная; 2 малекулярно-механическая – изнашивание при схватывании которое происходит в следствии малек сил взаимодействии трущихся поверхностей с незначительной твёрдостью; 3 Коррозионно-механический – при котором мех изнашивания сопровождается хим и электрохимическим взаимодействием материала со средой; 4 Коррозионно-механическая при котором изнашивание пов-тей происходит под действием быстродвижущихся окружающих сред. Меры уменьшения изнашивания: хорошая смазываемость, увел твёрдости поверхности, правильно выбор материала трущейся пары.

3. Механические передачи

Механической передачей называют механизм, который преобразует параметры движения двигателя при передаче исполнительным органам машины. В Машиностроении применяют механические, электрические, гидравлические и пневматические передачи. Их применяют не только как самостоятельные, но и в сочетании с другими видами передач.Все механические передачи разделяют: переджачи,использованные на использовании трения(ременные, фрикционные); передачи, основанные на использовании зацепления(зубчатые, червячные, цепные,винтовые).

В каждой передаче различают 2 основных вала: входной и выходной, или ведущий и ведомый. Между этими валами в многоступенчатых передачах распологаются промежуточные валы.

Основные хар-ки передач: мощность Р1 на входе и Р2 на выходе,Вт; быстроходность, которая выражается частотой вращения п1 на входе и п2 на выходе или угловыми скоростями. Эти хар-ки минимально необходимы и достаточны для проведения проектного расчета любой передачи.

Кроме основных различают производные хар-ки:

Кпд Р2/Р1 или 1-Рр/Р1, Рр-мощность потерянная в передаче. U-передаточное отношение, определяемое в направлении потока мощности =п1/п2. Производные хар-ки часто используют взамен основных. При U>1,n1>n2 передача понижающая или редуктор, если наоборот то повышающая или мультипликатор. Наибольшее распростр-е имеют понижающие передачи, т.к. частота вращения исполнительного механизма в большинстве случаев меньше частоты вращения двигателя. Передачи выполняют с постоянным или переменным передаточным отношением. Его регулирование может быть ступенчатым (в коробках скоростей с зубчатыми калесами, в ременных передачах со ступенчатами шкивами и тп.) бесступенчатое регулирование-с помощью фрикционных или цепных вариаторов. Механич-е передачи ступенчатого регулирования с зубчатыми колесами обладают высокой работоспособностью и поэтому широко применяются в транспортном машиностроении, станкостроении и тп. Мех-е передачи бесступенчатого регулирования юбладают меньшей нагрузочной способностью и имеют меньшее распростронение. Их применяют для малых мощностей (до10..15 Вт)

4. Валы и оси.

Детали на которые устанавливаются вращающиеся части машин – валы/оси. На валах и осях размещают вращающиеся детали: зубчатые колеса, шкивы, барабаны и т. и. Классификации валов: по геометрической форме (прямые, коленчатые и гибкие); по конструкции (гладкие, ступенчатые).Вал отличается от оси тем, что передает вращающий момент от одной детали к другой, а ось не передает.

Вал все­гда вращается, а ось мо­жет быть вращающейся или не вращающейся Различают валы пря­мые, коленчатые и гиб­кие. Наибольшее распространение имеют прямые валы. Коленчатые валы применяют в поршневых машинах. Гибкие валы допускают передачу вращения при больших перегибах (например, в зубоврачебных бормашинах). Коленчатые и гибкие валы относят к специаль­ным деталям. По конструкции различают валы и оси гладкие, фасонные, или ступенчатые, а также сплошные и полые. Образование ступеней на валу связано с закреплением деталей или самого вала в осевом направлении, а также с возможностью монтажа детали при посадках с натягом. Полыми валы изготовляют для уменьшения массы или в тех случаях, когда через вал пропускают другую деталь, подводят масло и пр. Критерии работоспособности.

Оси в процессе работы могут испытывать постоянные и переменные нагрузки. Валы испытывают только переменные нагрузки. На ось действуют – изгибающие моменты, на валы – изгибающие и крутящие моменты. Сжимающие, растягивающие силы не значительны и в большинстве расчетов не учитываются. Валы рассчитываются на прочность , колебания, жесткость – критерии работоспособности. При проектном расчете обычно известны крутящий момент Т или мощность Р и частота вращения n_t нагрузка и размеры основных деталей, расположенных на валу (например, зубчатых колес). Требуется определить размеры и материал вала. Валы рассчитывают на прочность, жесткость и колебания. Основной расчетной нагрузкой являются моменты Т и М, вызывающие кручение и изгиб. Влияние сжимающих или растягивающих сил обычно мало и не учитывается. Расчет осей является частным случаем расчета валов при Т=0. Для выполнения расчета вала необходимо знать его кон­струкцию (места приложения нагрузки, расположение опор и т. п.). В то же время разработка конструкции вала невоз­можна без хотя бы приближенной оценки его диаметра.