- •Міністерство освіти і науки України Національний технічний університет України
- •Конспект лекцій
- •6.051101 “Авіа-та ракетобудування ”
- •6.100101 “Літаки та вертольоти”
- •Конспект лекцій
- •6.051101 “Авіа-та ракетобудування”
- •1.1.1 Роль та значення курсу в системі підготовки інженера-механіка
- •1.1.2 Роль машинобудування в економіці
- •Передмова
- •Розділ 1. Загальні питання проектування деталей та вузлів машин
- •Тема 1.1 Вступ
- •1.1.3 Основні напрямки розвитку конструкції машин
- •1.1.4 Основні задачі курсу
- •1.1.5 Зв’язок курсу із загальнотехнічними та спеціальними дисциплінами
- •Тема 1.2 Принципи проектування
- •1.2.1 Онсновні вимоги до деталей та вузлів машин
- •1.2.2 Поняття працездатності, технологічності, економічності
- •1.2.3 Критерії працездатності деталей машин
- •1.2.4 Міцність деталей машин
- •1.2.5 Конструктивні та технологічні Методи підвищення міцності деталей
- •1.2.6 Жорсткість деталей машин, її вплив на працездатність
- •1.2.7 Теплостійкість та вібростійкість деталей машин
- •1.2.8 Основи тріботехніки деталей
- •1.2.9 Природа тертя ковзання, види тертя
- •1.2.10 Стадії проектування вузлів та деталей машин
- •2.1. Рівні циліндричні з’єднання.
- •Характеристики, особливості збирання та критерії працездатності.
- •Розрахунок з’єднань з натягом.
- •Теми для додаткового самостійного вивчення
- •3.1.1 Ззварні з'єднання
- •3.1.2 Характеристика і області застосування зварних з'єднань
- •3.1.3 Основні типи зварних швів
- •Стикові з'єднання
- •Напусткові з'єднання
- •3.1.4 Види їх ушкоджень та критерії працездатності
- •3.1.5 Розрахунок на міцність з'єднань зварних швів на стаціонарні навантаження
- •Паяні з'єднання
- •Теми для додаткового самостійного вивчення
- •3.2.1 Нарізні з’єднання
- •3.2.2 Призначення і класифікація з'єднань
- •Основні типи різі
- •3.2.3 З’єднання гвинтами, болтами та шпильками
- •3.2.4 Види пошкоджень та критерії працездатності нарізних з’єднань
- •3.2.7 Особливості розрахунку та конструювання багато болтових з’єднань
- •Теми для додаткового самостійного вивчення
- •4.1.1 Шпонкові, штифтові та шліцьові з’єднання.
- •Шліцьові з'єднання
- •Штифтові з'єднання
- •Профільні (безшпонкові) з'єднання
- •4.1.2 Порівняльна характеристика та області застосування
- •4.1.3 Види пошкоджень та критерії працездатності
- •4.1.4 Розрахунки на міцність
- •Ненапружене шпонкове з'єднання з призматичною шпонкою
- •Ненапружене шпонкове з'єднання з сегментною шпонкою
- •4.1.3 Види пошкоджень та критерії працездатності
- •Напружені з'єднання клиновими шпонками
- •Теми для додаткового самостійного вивчення
- •5.1. Загальні відомості про пасові передачі
- •5.2. Переваги та недоліки пасових передач
- •5.3. Умови роботи пасових передач
- •5.4. Особливості кінематики пасових передач
- •5.5. Криві ковзання. Коефіцієнт тяги і ккд передачі
- •5.6. Види і причини відмов, критерії працездатності та розрахунку пасових передач
- •6.1. Навантаження на вали та опори пасової передачі
- •6.3 Матеріали . Стандарти та диаметри
- •Теми для додаткового самостійного вивчення
- •7.1. Типи ланцюгів
- •7.2. Загальні відомості про ланцюгові передачі
- •7.3. Переваги та недоліки ланцюгових передач
- •7.4. Основні характеристики ланцюгових передач
- •7.5. Конструкція втулково-роликового ланцюга
- •7.6. Конструкція зубчастого ланцюга
- •7.7. Зірочки
- •7.8. Матеріали деталей ланцюгових передач
- •7.9. Особливості кінематики ланцюгових передач
- •7.10. Сили, які діють на деталі ланцюга
- •7.11. Види та причини відмов ланцюгових передач
- •7.12. Критерії працездатності та розрахунку
- •Теми для додаткового самостійного вивчення
- •8.1 Фрикційні передачі
- •8.1.1. Загальні відомості та класифікація фрикційних передач
- •8.1.2. Явища ковзання у контакті котків фрикційної передачі
- •8.1.3. Матеріали та конструкції деталей фрикційних передач
- •6.2 Фрикційні варіатори
1.2.6 Жорсткість деталей машин, її вплив на працездатність
Працездатність і довговічність деталей машин у великій мірі залежить від точності їх
виготовлення. Точність реальної деталі визначається ступенем її наближення до геометричного зразка і заданих розмірів. Відповідно, до поняття точності оброблення входить точність розмірів, форми, взаємного розташування поверхонь, шорсткість і хвилястість поверхні.
Жорсткість деталей досягається зменшенням плечей згинаючих і скручують сил, запровадженням додаткових опор, ребер жорсткості, збільшенням робочої площі поперечного перерізу.
Жорсткість деталей характеризується величиною пружних деформацій, що виникають під впливом діючих навантажень. Ці деформації не повинні перевищувати норм, встановлених для різних видів деталей на підставі досвіду експлуатації.
Жорсткість деталі або конструкції характеризує їх здатність чинити опір появі пружних деформацій під дією навантаження.
Жорсткість деталей, що розглядаються як пластини, і жорсткість стінок коробок (деталей, у яких всі три габаритних розміру - одного порядку) характеризується наведеною циліндричної жорсткістю.
Жорсткість деталі характеризується коефіцієнтом жорсткості С - відношенням сили або моменту до викликаної ними деформації.
Жорсткість деталі визначається відношенням її довжини L до діаметру D. Зазвичай при - g - 10 неможливо обточувати деталь без застосування люнетів - спеціальних пристосувань, що підтримують її і збільшують тим самим жорсткість. Розрізняють люнети нерухомі і рухомі. Жорсткість деталей цієї групи найбільш висока в порівнянні з жорсткістю деталей попередніх двох груп.
Жорсткість деталі також може істотно впливати на точність обробки.
Жорсткість деталі або конструкції залежить від характеристики матеріалу і їх геометричних розмірів, оцінюється коефіцієнтом жорсткості К, що відображає деформацію деталі під дією сили.
Приклад наслідків нежорстких системи верстат-деталь-інструмент. Жорсткість деталі обумовлюється її розмірами і конструктивними особливостями. Однак існує ряд способів, що забезпечують можливість різко підвищити жорсткість оброблюваної деталі.
Жорсткість деталі в процесі її обробки в значній мірі залежить від способів її закріплення. У загальному випадку можна вважати орієнтовно, що сама по собі жорстка деталь з відношенням довжини до діаметра менше чотирьох виходить досить жорсткою та у разі її обробки при закріпленні в патроні. Якщо відношення довжини деталі до діаметру більше чотирьох, але менше десяти, то необхідна підтримка її заднім центром.
Жорсткість деталі обумовлюється її розмірами і конструктивними особливостями. Однак існує ряд способів,забезпечують можливість різко підвищити жорсткість оброблюваної деталі в процесі обробки.
Жорсткість деталі в процесі обробки може бути підвищена за допомогою застосування люнетів або раціонального розташування опор при установці деталі на верстаті.
Ескіз до розрахунку жорсткості токарного верстата. Жорсткість деталі залежить від фізико-механічних властивостей матеріалу, з якого вона виготовлена, від її розмірів і від способу її установки і закріплення на верстаті.
Жорсткість деталі верстата впливає на точність його роботи.
Оцінка жорсткості деталі визначається зіставленням розрахункової величини деформації з її допускним значенням.
Ступінь жорсткості деталі залежить від вибору відповідних матеріалів і конструктивних засобів.
Норми жорсткості деталей встановлюють на основі практики експлуатації і розрахунків. Значення розрахунків на жорсткість зростає у зв'язку з широким впровадженням високоміцних матеріалів, у яких збільшуються характеристики міцності (ств і стт), а модуль пружності Е (характеристика жорсткості) залишається майже незмінним.
Норми жорсткості деталей встановлюють на основі практики експлуатації і розрахунків. Значення розрахунків на жорсткість зростає у зв'язку з широким впровадженням високоміцних сталей, у яких збільшуються характеристики міцності (ів і про г), а модуль пружності Е (характеристика жорсткості) залишається майже незмінним. При цьому частіше зустрічаються випадки, коли розміри, отримані з розрахунку на міцність, виявляються недостатніми по жорсткості.
Норми жорсткості деталей встановлюють на основі практики експлуатації і розрахунків. Значення розрахунків на жорсткість зростає у зв'язку з широким впровадженням високоміцних сталей, у яких збільшуються характеристики міцності (т, і а), а модуль пружності Е (характеристика жорсткості) залишається майже незмінним. При цьому частіше зустрічаються випадки, коли розміри, отримані з розрахунку на міцність, виявляються недостатніми по жорсткості.
При однаковій жорсткості деталей епюра напружень симетрична.
Коли важлива жорсткість деталі,встановлюють граничні переміщення, при яких порушується працездатність деталі.
Необхідно забезпечити жорсткість деталей циліндра, для того щоб запобігти плоских поверхонь бічних кришок, в результаті чого може бути порушена внутрішня герметичність агрегату.