Лекція №1

Деталь - це така складова частина машини, яку не можна без руйнування розібрати на більш дрібні частини.

Всі деталі в машинобудуванні поділяються на дві великі групи:

1.Деталі та вузли загального призначення (типові, зустрічаються в переважній більшості машин -вали, підшипники, болти, колеса і т.д. і т.п.).

2.Деталі та вузли спеціального призначення (зустрічаються в окремих групах машин - колінчасті вали, поршні, турбіни і т.п.).

В курсі „Деталі машин” вивчаєтся перша група.

Загальні питання проектування ДМ

1.1. Види розрахунків на міцність: проектний, на міцність, перевірний.

Проектний - виконується під час створення нової деталі (вузла) з метою визначення її розмірів, маси і т.д. (підбирається відповідний матеріал).

Перевірний - конструкція відома, існує, а розрахунок ведется з метою перевірки чи визначення норми навантажень, терміну служби і т.д.

Обидва види розрахунків на міцність можуть вестись по одному з трьох крітеріїв:

1. допустимий коефіцієнт запасу міцності;

1. допустиме напруження;

1. імовірність безвідмовної роботи.

Найчастіше використовуються перші два, а для типових деталей (наш випадок) - переважно другий (по допустимих напруженнях).

1.2. Види навантажень на деталі

Існує три види навантажень:

- основні;

- додаткові;

- випадкові.

Основні бувають:

- статичні (сталі в часі);

- динамічні (змінні в часі).

В процесі навантаження в деталях виникають напруження, які поділяються на:

- статичні (вкрай рідко зустрічаються, частіше - приблизно сталі вчасі).

- динамічні (змінні в часі).

На рис.1 - напруження, які вважаються приблизно статичними.

Рис.1

Найчастіше в машинах напруження періодично змінюються від міn до мах. Це характеризується циклом зміни напружень.

Рис.2

Основні параметри графіків зміни напружень

Розглянемо на прикладі асиметричного циклу (це може бути синусоїда або щось подібне, Рис.2).

Відкладаємо σ_min на верхній вітці і поділемо залишок навпів.

З Рис.2 -параметри:

1) Цикл -замкнута однократна зміна напружень, що отримують безперервне зростання значень;

2) період -час t_ц, протягом якого проходить один цикл;

3) частота циклу n_ц -кількість циклів за 1 сек

4) середнє („постійне”) напруження циклу - це алгебраїчна півсума найбільшого в алгебраїчному розумінні напруження та найменьшого .

5) амплітуда циклу -алгебраїчна напіврізниця.

6) коефіцієнт асиметрії циклу -берется із знаком.

Рис.3 Різновиди циклів

1.3.Розрахунок деталей на міцність по допустимих коефіцієнтах запасу

n[n], де n-фактичний („робочий”) коефіціент запасу міцності.

[n]- допустимий коефіцієнт запасу міцності.

Фактичний n вираховується залежно від матеріалу, схеми навантаження, конфігурації деталі, циклу зміни напружень в ній та ін.

Допустимий коефіцієнт запасу міцності розраховується за двома способами:

1. Табличний

2. Диференціальний

[n]= [n₁]· [n₂]· [n₃]

[n₁]- враховує точність визначення навантажень та напружень (1,0...1,6);

[n₂]- враховує однорідність матеріалу (1,2...1,8);

[n₃]-враховує вимоги безпеки, надійність (1,0...1,5).