Иванов М.Н. - Детали машин (1065703), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В процессе проектирования расчет и чертежную проработку конструкции выполняют параллельно, При этом ряд размеров, необходимых для расчета, конструктор определяет по эскизному чертежу, а проектный расчет приобретает форму проверочного для намеченной конструкции, В поисках лучшего варианта конструкции часто приходится выполнять несколько вариантов расчета. В сложных случаях поисковые расчеты удобно выполнять на ЭВМ. То обстоятельство, что конструктор сам выбирает расчетные схемы, запасы прочности и лишние неизвестные параметры, приводит к неоднозначности инженерных расчетов, а следовательно, и конструкции.
В каждой конструкции отражаются творческие способности, знание и опыт конструктора. Внедряются наиболее совершенные решения. Расчетные нагрузки, При расчетах деталей машин различают расчетную и номинальную нагрузку. Расчетную нагрузку, например вращающий момент Т, определяют как произведение номинального момента Т„на динамический коэффициент режима нагрузки К: Т= КТ„. Номинальный момент соответствует паспортной (проектной) мощности машины. Коэффициент К учитывает дополнительные динамические нагрузки, связанные в основном с неравномерностью движения, пуском и торможением.
Значение этого коэффициента зависит от типа двигателя, привода и рабочей машины. Если режим работы машины, ее упругие характеристики и масса известны, то значение К можно определить расчетом. В других случаях значение К выбирают, ориентируясь на рекомендации. Такие рекомендации составляют на основе экспериментальных исследований и опыта эксплуатации различных машин (см. примеры в табл. 0.1). Ийр:ПКигзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 Таблица 0.1 Коэффициент динамической нагрузки К Вид рабочей машины и условия эксплуатации 2,5...5,0 1,8...4,0 Приводы с асинхронным электродвигателем при.
пуске Главный привод токарных станков с асинхронным электродви гателем Лебедки, строгальные и долбежные станки, скребковые транспортеры, фрикционные прессы Грузоподъемные машины: механизмы подъема механизмы передвижения Вентиляторы, воздуходувки Электрический транспорт Камнедробилки Мельницы, глиномялки, смесители вязких масс Кривошипно-ползунные, эксцентриковые механизмы Прокатные станы (удары при захвате) 1,5...2,5 1,2...2,0 1,5 ...4,0 1,4...1,8 1,6...2,5 2,0...3,5 1,8...2,2 1,8...3,0 2,5 ...6,0 11 П риме чан и я. 1 При наличии в приводе гидравлических и упругих муфт, демпфирующих колебания, значения К уменьшают на 20... 30%.
2. При наличии предохранительных устройств значения К уменьшают до отношения предельных моментов этих устройств к номинальному моменту. При расчете некоторых механизмов вводят дополнительные коэффициенты нагрузки, учитывающие специфические особенности этих механизмов (см., например, гл. 8). Выбор материалов для деталей машин является ответственным этапом проектирования. Правильно выбранный материал в значительной мере определяет качество детали и машины в целом. При изложении этого вопроса предполагают, что изучающим известны основные сведения о свойствах машиностроительных материалов и способах их производства из курсов «Материаловедение», «Технология конструкционных материалов», «Сопротивление материалов». Выбирая материал, учитывают в основном следующие факторы: соответствие свойств материала главному критерию работоспособности (прочность, износостойкость и др.); требования к массе и габаритам детали и машины в целом; другие требования, связанные с назначением детали и условиями ее эксплуатации (противокоррозионная стойкость, фрикционные свойства, электроизоляционные свойства и т, д.); соответствие технологических свойств материала конструктивной форме и намечаемому способу обработки детали (штампуемость, свариваемость, литейные свойства, обрабатываемость резанием и пр,); стоимость и дефицитность материала.
Рекомендации по выбору материалов и их механические характеристики приведены в соответствующих разделах курса в конкретном приложении к различным деталям. Черные меииллы, подразделяемые на чугуны и стали, имеют наибольшее распространение. Это объясняется прежде всего их высокой прочностью и жесткостью, а также Ьйр:ПКигзаиК-бт.пагод.ги зозбгп®и1.Ьу ~сд:464840172 сравнительно невысокой стоимостью. Основные недостатки черных металлов — большая плотность и слабая коррозионная стойкость. Цветные металлы — медь, цинк, свинец, олово, алюминий и некоторые другие — применяют главным образом в качестве составных частей сплавов (бронз, латуней, баббитов, дюралюминия и т. д.).
Эти металлы значительно дороже черных и используются для выполнения особых требований: легкости, антифрикционности, антикоррозионности и др, Неметаллические материалы — дерево, резина, кожа, асбест, металлокерамика и пластмассы — также находят широкое применение. Пластмассы — сравнительно новые материалы, применение которых в машиностроении все более расширяется. Современное развитие химии высокомолекулярных соединений позволяет получить материалы, которые обладают ценными свойствами: легкостью, прочностью, тепло- и электроизоляцией, стойкостью против действия агрессивных сред, фрикционностью или антифрикционностью и т.
д. Пластмассы технологичны. Они обладают хорошими литейными свойствами и легко обрабатываются пластическим деформированием при сравнительно невысоких температурах и давлениях. Это позволяет получать из пластмасс изделия почти любой сложной формы высокопроизводительными методами: литьем под давлением, штамповкой, вытяжкой или выдуванием. Другим преимуществом пластмасс является сочетание легкости и высокой прочности. По этому показателю некоторые виды пластмасс могут конкурировать с лучшими сортами стали и дюралюминия.
Высокая удельная прочность позволяет использовать пластмассы в конструкциях, уменьшение массы которых имеет особо важное значение. Основные потребители пластмасс в настоящее время — электрорадиотехническая и химическая промышленность. Здесь из пластмасс изготовляют корпуса, панели, колодки, изоляторы, баки, трубы и другие детали, подвергающиеся действию кислот, щелочей и т. п. В других отраслях машиностроения пластмассы применяют главным образом для производства корпусных деталей, шкивов, вкладышей подшипников, фрикционных накладок, втулок, маховичков, рукояток и т. д. Технико-экономическая эффективность применения пластмасс в машиностроении определяется в основном значительным снижением массы машин и повышением их эксплуатационных качеств, а также экономией цветных металлов и сталей. Замена металла пластмассами значительно снижает трудоемкость и себестоимость машиностроительной продукции.
При замене черных металлов пластмассами трудоемкость изготовления деталей уменьшается в среднем в 5...6 раз„а себестоимость — в 2...6 раз. При замене пластмассами цветных металлов себестоимость снижается в 4...10 раз. Ьйр:ПКигзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 Порошковые материалы получают методом порошковой металлургии, сущность которой состоит в изготовлении деталей из порошков металлов путем прессования и последующего спекания в пресс-формах. Применяют порошки однородные или из смеси различных металлов, а также из смеси металлов с неметаллическими материалами, например с графитом.
При этом получают материалы с различными механическими и физическими свойствами (например, высокопрочные, износостойкие, антифрикционные и др. В машиностроении наибольшее распространение получили детали на основе железного порошка. Детали, изготовленные методом порошковой металлургии, не нуждаются в последующей обработке резанием, что весьма эффективно при массовом производстве.
В условиях современного массового производства развитию порошковой металлургии уделяется большое внимание. Использование вероятностных методов расчета. Основы теории вероятности изучают в специальных разделах математики. В курсе деталей машин вероятностные расчеты используют в двух видах: принимают табличные значения физических величин, подсчитанные с заданной вероятностью (к таким величинам относятся, например, механические характеристики материалов о'„о',, твердость Н и др., ресурс наработки подшипников качения и пр.); учитывают заданную вероятность отклонения линейных размеров при определении расчетных значений зазоров и натягов, например в расчетах соединений с натягом и зазоров в подшипниках скольжения при режиме жидкостного трения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
