Классификация деталей. Основные машиностроительные материалы. Классификация нагрузок. Допускаемые напряжения и способы их определения, страница 2

3)  Баббит – основа олово с добавкой сурьмы, меди, свинца. Применяют при производстве вкладышей (подшипников скольжения)  ответственных и мощных машин (авиационные двигатели, прокатные станы).

Неметаллические материалы:

1)  Пластмассы – изготовляют из синтетических или природных смол, с добавлением наполнителей (текстолиты  - пластмассы, в качестве наполнителей х/б ткань, стеклопласт, фторопласт и др.).

2)  Резина – гасит колебания. Применяют при изготовлении втулок, ремней или уплотнений. Твердая резина – эбонит, применяется в электрической промышленности.

3)  Кожа – благодаря высокой прочности применяется для изготовления ремней и прокладок.

4)  Графит – обладает высокой теплостойкостью, электро и теплопроводностью. Применяется для изготовления электродов и огнеупорных деталей. В машиностроении – смазочный материал.

Основные механические характеристики материалов : - предел прочности; - предел текучести; HB- предел твердости по Бринеллю.

Основные критерии работоспособности

Прочность, жесткость, устойчивость, износостойкость, теплостойкость.

1)  Прочность – важнейший критерий работоспособности. Если деталь недостаточно прочна, то она может разрушиться. Оценка прочности выполняется в сравнении фактических напряжений с допускаемыми  и . С использованием уравнений прочности определяются размеры детали.

2)  Жесткость – способность деталей сохранять форму под действием приложенных нагрузок. Различают объемную и контактную жесткость. Объемная по формулам сопромата, контактная – по формулам контактной теории прочности.

3)  Износостойкость – характеризует способность деталей сопротивляться износу:  - удельное давление.

4)  Виброустойчивость – является критерием для длинных и тонких стержней, работающих на сжатие, а так же тонких пластин. Расчет устойчивости ведут по формулам сопромата.

5)  Теплостойкость – критерий для деталей, работающих при повышенных температурах. Расчеты сопряжены с составлением уравнения теплового баланса.  

Основные уравнения прочности

Если деталь нагружена растягивающей силой, то напряжение в сечении этой детали определяют:   ;

Если деталь нагружена сжимающей силой, то ;

Если на деталь действует срезающая сила, то ;

Если деталь нагружена изгибающим моментом, то , ;

Если деталь работает на кручение, то , ;

Классификация нагрузок. Допускаемые напряжения

и способы их определения

Нагрузки бывают распределенные и сосредоточенные. По своему характеру подразделяются на статические и динамические (статически повторяющиеся - ударные). В зависимости от характера действующей нагрузки и движения детали напряжение в этой или иной точки детали может быть статическим или переменным по времени. Детали подверженные постоянным напряжениям в чистом виде в машинах почти не встречаются (давление газа или жидкости), часть креплений болтов и пружин. В большинстве случаев имеем дело с переменным значением по времени. Переменные - нагрузка изменяется от 0, поднимается до максимума и падает до 0. Цикл повторяется. Напряжение меняется по пульсирующему циклу (зубчатые колеса, работающие одной стороной). Переменные- нагрузка меняется по направлению- возникает напряжение переменного симметричного цикла. Симметричный цикл - наиболее опасный вид нагружения.

Допускаемые напряжения могут определятся по таблицам либо по расчетам.

1)  Табличный метод. В табл. приводятся допускаемые напряжения.

2)  Дифференциальный способ предусматривает определение по формулам: , где - требуемый коэффициент запаса прочности; а)         -  для хрупких материалов;

б)         -  для пластичных материалов в)       Если напряжение меняется по третьему закону (симметричный цикл):

  , , , где (1…1,6) - коэффициент запаса прочности, учитывающий точность определения нагрузок действующих на деталь; (отливка:1,2…1,5; ковка:1,5…1,7) - коэффициент, учитывающий однородность материала, из которого будет изготовлена деталь; (1,1…1,5) - коэффициент, учитывающий ответственность деталей.