3. Тенденции современного машиностроения.

Общая тенденция — повышение качества машин:

1. Увеличение мощности и скорости, точности работы, удобства ремонта и эксплуатации;

2. Повышение надежности и автоматизации работы;

3. Технологичность и экономичность;

4. Степень стандартизации и унификации;

5. Эргономические показатели.

Все эти показатели связаны между собой, например, степень стандартизации влияет на экономичность, технологичность, надежность, эксплуатацию и ремонт.

Современный конструктор должен сочетать оригинальность конструкции с максимальным использованием стандартных деталей и унифицированных узлов.

Машина - сложная композиция отдельных элементов.

Главный показатель качества - надежность, которая складывается из безотказной работы, долговечности, ремонтопригодности и сохранности. Недостаточная надежность сдерживает развитие автоматизации - цели научно-технического прогресса.

Надежность закладывается при проектировании и должна обеспечиваться высоким уровнем производства и сохраняться грамотной эксплуатацией с учетом заданного срока службы.

Любой отказ – нарушение работоспособности. Работоспособность – состояние изделия, при котором оно способно выполнять заданные функции с установленными параметрами.

3. Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин.

Работоспособность элементов машин, в зависимости от условий их работы, определяется одним или несколькими из основных критериев.

Прочность и, особенно. циклическая прочность – главный критерий.

Определяется из сравнения действующих и допускаемых напряжений или запасов прочности.

Точность расчетов не только гарантирует прочность, но уменьшает габариты и массу деталей, что экономит материалы и снижает динамические нагрузки.

Жесткость. Часто работоспособность механизма определяется жесткостью валов, корпусов и других деталей. Жесткость обеспечивается формой и размерами деталей. Потребность в расчетах на жесткость возрастает по мере увеличения прочности сталей.

Износостойкость. Известно, что 80% деталей выходят из строя из-за износа. Износ вызывает потерю точности, герметичности, снижает прочность и КПД, увеличивает шум и вибрации.

Теплостойкость. Нагрев снижает пределы прочности, текучести, выносливости, повышает ползучесть и релаксацию напряжения, понижает эффектность смазки, уменьшает необходимые зазоры в подвижных соединениях. Все это вызывает необходимость расчетов на нагрев, применения теплостойких материалов и смазки.

Виброустойчивость. Вибрации вызывают шум, дополнительные переменные напряжения и усталость материалов. Они становятся опаснейшим врагом прочности, т.к. с увеличением скоростей опасность вибраций и возможности наступления резонанса колебаний возрастают.

Коррозионная стойкость. Потери от коррозии составляют десятки миллионов тонн стали в год, а убытки исчисляются десятками миллиардов рублей. Действие коррозии ограничивается применением антикоррозионной защиты (покрытия, специальные смазки и др.), применением нержавеющих сталей и другими средствами.