Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1.1 - Общие вопросы расчета и проектирования.doc
Скачиваний:
24
Добавлен:
12.11.2018
Размер:
1.95 Mб
Скачать

1.1. Общие вопросы расчета и проектирования деталей машин

(1,0 часа)

В курсе “Детали машин” даются первые навыки конструирования и расчета деталей, узлов и некоторых простейших машин в условиях, близких к работе инженера.

Задачи, решаемые в курсе “Детали машин”:

  • прямая - когда производят расчет и конструирование новой детали, узла, машины, увязывая работу и изготовление машины в целом;

  • обратная - когда проверяется прочность деталей, узлов и машины, или выясняется допустимая нагрузка спроектированных, изготовляемых деталей, узлов и машины. Обратная задача может носить характер экспертизы.

Классификация деталей машин

Не существует абсолютной, полной и завершённой классификации всех существующих деталей машин, т.к. конструкции их многообразны и, к тому же, постоянно разрабатываются новые.

Для ориентирования в бесконечном многообразии детали машин классифицируют на типовые группы по характеру их использования [1, 10, 11]:

  • ПЕРЕДАЧИ передают движение от источника к потребителю;

  • ВАЛЫ и ОСИ несут на себе вращающиеся детали передач;

  • ОПОРЫ служат для установки валов и осей;

  • МУФТЫ соединяют между собой валы и передают вращающий момент;

  • СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ДЕТАЛИ (СОЕДИНЕНИЯ) соединяют детали между собой;

  • УПРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ смягчают вибрацию и удары, накапливают энергию, обеспечивают постоянное сжатие деталей;

  • КОРПУСНЫЕ ДЕТАЛИ организуют внутри себя пространство для размещения всех остальных деталей, обеспечивают их защиту.

Классификацию деталей машин можно представить в виде следующей схемы (рис. 1.1.1).

При расчете деталей машин можно выделить три части или три этапа:

а) выявление взаимодействия между внешними силами и реакциями. Здесь обычно используются уравнения статики и кинетостатики. В случае задач статически неопределимых, учитываются деформации;

б) составление уравнений прочности. Под уравнениями прочности понимается связь между силами (моментами) внешними и силами (моментами) упругости. При составлении уравнения прочности используются данные сопротивления материалов или теории упругости;

в) выбор допускаемых напряжений.

Эта трудная задача в машиностроении в настоящее время связывается с усталостной прочностью, которая предопределяется циклами напряжений и переменным характером нагружения деталей.

Рис. 1.1.1. Классификация деталей машин.

В курсе деталей машин имеется неразрывная связь расчета и конструирования, одно дополняет другое. Зачастую у студента складывается впечатление, что, если взять конструктивно - это значит “с потолка”. Но при этом забывается, что расчет определяется не только формулами, но и другими причинами, как то: условиями изготовления, требованиями сборки и разборки, эксплуатации и т.д.

Современные тенденции развития всех видов машиностроения характеризуются значительным повышением скорости, мощности, температуры.

Решение задачи выдвигает необходимость наличия материалов с повышенной прочностью, жаропрочных материалов, материалов с малым удельным весом. Значительное место в машиностроении начинают занимать различного рода пластмассы. Появились новые марки чугунов, у которых предел прочности близок к пределу прочности стали, сверхпрочные бронзы, алюминиевые сплавы с повышенными качественными характеристиками.

Имеется тенденция замены поршневых двигателей турбинами, замена обработки деталей резанием - прессованием и т.д.

При оценке состояния машиностроения мы должны учитывать моральный износ машины. Морально изношенной машиной будет та, которая по экономическим показателям не может конкурировать с новыми машинами. Например, электровоз и паровоз, электросварка и клепка и т.д.

При конструировании используется весь мировой опыт в машиностроении. Здесь необходима некоторая осторожность к рекламным данным фирм, где может рекламироваться машина морально изношенная.

Материальный износ может быть оценен сроком амортизации, в некоторых случаях путем расчетов.

Моральный износ оценивается технико-экономическими показателями.

При конструировании необходимо обращать внимание на экономическую сторону вопроса. Она более широко рассматривается на старших курсах.

Любая машина (механизм) состоит из деталей. Деталь является такой частью машины, которую изготавливают без сборочных операций. Детали могут быть простыми (гайка, шпонка и т.п.) или сложными (коленчатый вал, станина станка и т.п.).

Детали объединяют в узлы. Узел представляет собой сборочную единицу, состоящую из ряда деталей, имеющую общее функциональное назначение (подшипник, муфта и т.п.). Сложные узлы могут включать несколько простых узлов (подузлов), например, редуктор с подшипниками и валами.

Среди большого разнообразия деталей и узлов машин можно выделить такие, которые встречаются почти во всех машинах (болты, валы, муфты, механические передачи и т.п.), называются деталями общего назначения и изучаются в курсе “Детали машин”. Все другие детали (поршни, лопатки турбин и т.п.) встречающиеся только в одном или нескольких типах машин, относят к деталям специального назначения и изучают в специальных курсах.

При изучении деталей общего назначения изучаются общие основы инженерных расчетов и конструирования. Курс “Детали машин” служит базой для построения специальных курсов.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]