Виды нагружения, разрушения и условия прочности различных конструкций

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КАМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ИНЖЕНЕРНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

КУРС ЛЕКЦИЙ « ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ»

НАБЕРЕЖНЫЕ ЧЕЛНЫ

Детали машин.

Классификация деталей машин.

Деталь – составная часть машины, изготовленная без сборочных операций.

Детали машин делятся:

· детали соединений (сварные, резьбовые, заклепочные, соединение вал-ступица, шпоночные, шлицевые, натяг, профильные и т. д.);

· детали вращений (валы, оси);

· детали передач (передачи с гибкой связью, ременные, цепные, передачи зацеплением – зубчатые, планетарные, червячные, фрикционные и т. д.);

· детали поддерживающие (подшипники);

· корпусные детали и пружины;

· детали муфт.

Критерии работоспособности деталей машин.

1. Прочность – способность детали, обеспечить работоспособность конструкций в течение заданного срока службы без разрушений. Прочность бывает статическая и при переменных нагрузках (выносливость или усталость).

2. Жёсткость – способность конструкции сопротивляться деформациям.

3. Износостойкость – способность конструкций сопротивляться износу (изменению форм и размеров в результате трения).

4. Теплостойкость – способность обеспечить работоспособность конструкции в условиях повышенных температур.

5. Вибростойкость – способность детали или конструкции работать в условиях вибраций и колебаний.

6. Надёжность – способность безотказной работы конструкции.

Статическая прочность.

Виды нагружения, разрушения и условия прочности различных конструкций.

Виды нагружения:

1. Растяжение-сжатие (разрыв):

- сварные, резьбовые соединения, цепные, ременные передачи.

2. Изгиб (излом):

- ременные, зубчатые, планетарные, червячные передачи, валы, оси, муфты.

Круглое сечение:

Прямоугольное сечение:

3. Кручение (срез):

- валы и шлицевые соединения.

Круглое сечение:

4. Срез (возникший в результате нагружения поперечными силами Q):

- сварные, заклёпочные, шпоночные соединения (зависит от марки материала и работы констр.).

5. Смятие (подвергаются конструкции из-за силы, действующей перпендикулярно плоскости смятия):

- шпоночные, шлицевые соединения.

6. Контактное нагружение (контакт выкрашивания происходит в случае сдавливания криволинейных поверхностей):

Формула Герца (напряжения при контактном нагружении):

q – удельная нагрузка, приходящаяся на единицу длины контактирующих линии;

ρ_пр – приведённый радиус кривизны контактирующих поверхностей;

Е₁, Е₂ – модули упругости контактирующих деталей (Е=2·10⁵ МПа);

μ₁, μ₂ – коэффициент Пуассона (μ=0,3 – сталь).