🗊Презентация Важнейшие критерии работоспособности деталей машин

Прочность Прочность – способность детали сопротивляться разрушению или возникновению пластических деформаций под действием приложенных к ней нагрузок. При действии постоянных напряжений производится расчет на статическую прочность по номинальным напряжениям. При этом условие прочности при действии нормальных и касательных напряжений: σ  σ – для нормальных напряжений;    – для касательных напряжений.

Оценка допускаемых напряжений

Основные факторы, влияющие на [S] Основные факторы, влияющие на [S] Степень точности расчета Назначение и ответственность детали Условие работы и ресурс Температурный фактор Форма деталей В случае переменных напряжений для стальных деталей принимают: [S] =1,3…1,5 – при точном расчете, [S] = 1,6…2,5 – при менее точном расчете

Цикл переменных напряжений характеризуется:

Циклы изменения напряжений Циклы изменения напряжений

Под действием переменных напряжений материалы разрушаются при напряжениях, меньших не только предела прочности, но и предела текучести. Способность материала воспринимать переменные напряжения без разрушения называется циклической прочностью и выносливостью. Механической характеристикой циклической прочности служит предел выносливости. Под действием переменных напряжений материалы разрушаются при напряжениях, меньших не только предела прочности, но и предела текучести. Способность материала воспринимать переменные напряжения без разрушения называется циклической прочностью и выносливостью. Механической характеристикой циклической прочности служит предел выносливости. Предел выносливости – это наибольшее напряжение цикла, которое с заданной вероятностью неразрушения может выдержать деталь или образец при практически неограниченном числе циклов нагружения.

Предел выносливости . Величину предела выносливости определяют построением экспериментальных кривых усталости в координатах σ – N, где σ – максимальное нагружение цикла, N – число циклов нагружения до разрушения

Жесткость Жесткостью называется способность деталей сопротивляться изменению их формы под действием приложенных к ним нагрузок. Расчет на жесткость предусматривает ограничение упругих деформаций деталей в пределах, допустимых для конкретных условий работы: y  [y].

Износостойкость Большинство деталей машин выходят из строя из-за износа. Изнашивание представляет собой процесс постепенного уменьшения размеров и изменения формы поверхности деталей в результате трения. Интенсивность изнашивания зависит от величины давления на поверхности соприкосновения и скорости скольжения, а также от величины коэффициента трения и износостойкости материала детали. Для повышения износостойкости деталей используют смазку трущихся поверхностей, применяют антифрикционные материалы, защищают трущиеся поверхности от абразивных частиц.

Теплостойкость При работе машины происходит тепловыделение, которое может привести к вредным последствиям: снижение прочности материала (ползучесть); потеря смазочных свойств смазок и, в связи с этим, увеличение интенсивности изнашивания; уменьшение зазоров в сопряжениях, которое может привести к заклиниванию; снижение точности работы машины или механизма. Для предотвращения этих последствий проводят тепловой расчет, при котором определяется температура узла и сравнивается с допускаемой: t  [t].

Виброустойчивость Виброустойчивость – это способность конструкции работать в полном диапазоне режимов без недопустимых колебаний. Расчет производят для быстроходных систем с целью предохранения их от явления резонанса.

Усталость материалов деталей машин Опыты показывают, что детали машин, длительное время подвергавшиеся действию переменных напряжений, разрушаются при напряжениях, значительно меньших, чем временное сопротивление (предел прочности). Разрушение при циклическом нагружении происходит вследствие возникновения микротрещин в зоне концентраций напряжений. В процессе работы трещины постепенно развиваются, проникая вглубь, поперечное сечение детали ослабляется и в некоторый момент происходит мгновенное разрушение. Под усталостью понимают процесс постепенного накопления повреждений материала под действием переменных напряжений, приводящих к изменению свойств, образованию трещин, их развитию и разрушению.

Местные напряжения в деталях машин

Коэффициенты снижения предела выносливости