Переменные напряжения и циклы изменения напряжений, характеристики циклов нагружения.

Критерии работоспособности и расчета деталей машин: прочность, условие прочности при действии нормальных и касательных напряжениях; допускаемые напряжения в зависимости от механических характеристик материала; условия прочности при различных видах деформации.

Прочность – способность детали сопротивляться разрушению или возникновению пластических деформаций под действием приложенных к ней нагрузок.

Условие прочности при действии нормальных и касательных напряжениях:

Допускаемые напряжения определяются в зависимости от механических характеристик материала и ответственности детали.

Для пластичных материалов:

 

где и – предел текучести материала, [S] – допускаемое значение коэффициента запаса прочности.

Для хрупких и малопластичных материалов:

где и – предел текучести материала.

Условиепрочности при различных видах деформации:

1. Растяжение – сжатие:

, где F – продольная сила, А – площадь поперечного сечения детали;

2. Смятие (поверхностная деформация):

, где – площадь поверхности контакта деталей;

3. Сдвиг–срез:

, где – площадь поверхности среза;

4. Кручение:

, где – крутящий момент, – полярный момент сопротивления сечения детали;

5. Изгиб:

, где – изгибающий момент, – осевой момент сопротивления сечения.

 

 

Переменные напряжения и циклы изменения напряжений, характеристики циклов нагружения.

При действии переменных напряжений, циклически меняющихся во времени, в материале детали происходят необратимые изменения, приводящие к возникновению микроскопических трещин, развитие которых вызывает усталостное разрушение детали. Переменные напряжения характеризуются циклами изменения напряжений:

- отнулевой цикл;

- знакопеременный симметричный цикл;

- знакопостоянный ассиметричный цикл;

- знакопеременный симметричный цикл.

 

 

Циклынагружений характеризуются следующими величинами:

1. Наибольшим по алгебраической величине напряжением ;

2. Наименьшим по алгебраической величине напряжением ;

3. Средним напряжением цикла ;

4. Амплитудой цикла ;

5. Коэффициентом симметрии цикла

 

При R=0, ( цикл называется отнулевым.

При R=-1, ( цикл называется симметричным. Этот цикл наиболее неблагоприятен для работы деталей, так меняется не только величина напряжений, но и знак.

При R=1, ( цикл называется асимметричным. Действуют наиболее благоприятные статические напряжения.

 

Высшие и низшие кинематические пары.

Если элементами кинематических пар являются точки или линии, то такие кинематические пары называются высшими (шар на плоскости, цилиндр на плоскости, зубчатое зацепление).

Низшие кинематические пары те, которые соприкасаются по каким-либо поверхностям (поступительная, вращательная, сферическая, винтовая)

 

 

Кинематика кривошипно-шатунного механизма.

 

Геометрические характеристики зубчатого зацепления: начальная (делительная) окружность, окружность вершин зубьев, окружность впадин между зубьями, шаг зацепления, модуль зацепления, угол зацепления, высота зуба, высота головки зуба, высота ножки зуба, толщина зуба, ширина впадины между зубьями.

 

Виды износа зубчатых колес.

 

 

 

Схемы цилиндрических редукторов: одноступенчатые, двухступенчатые, трехступенчатые.

 

Материалы плоских ремней.

 

Валы и оси. Основные понятия. Конструкции цапф валов и осей. Конструктивные элементы валов и осей.

 

 

 

Материалы и термообработка валов и осей. Расчет валов и осей: основные положения. Расчет валов и осей: предварительный расчет

 

Критерии работоспособности и расчета деталей машин: прочность, условие прочности при действии нормальных и касательных напряжениях; допускаемые напряжения в зависимости от механических характеристик материала; условия прочности при различных видах деформации.

Прочность – способность детали сопротивляться разрушению или возникновению пластических деформаций под действием приложенных к ней нагрузок.

Условие прочности при действии нормальных и касательных напряжениях:

Допускаемые напряжения определяются в зависимости от механических характеристик материала и ответственности детали.

Для пластичных материалов:

 

где и – предел текучести материала, [S] – допускаемое значение коэффициента запаса прочности.

Для хрупких и малопластичных материалов:

где и – предел текучести материала.

Условиепрочности при различных видах деформации:

1. Растяжение – сжатие:

, где F – продольная сила, А – площадь поперечного сечения детали;

2. Смятие (поверхностная деформация):

, где – площадь поверхности контакта деталей;

3. Сдвиг–срез:

, где – площадь поверхности среза;

4. Кручение:

, где – крутящий момент, – полярный момент сопротивления сечения детали;

5. Изгиб:

, где – изгибающий момент, – осевой момент сопротивления сечения.

 

 

Переменные напряжения и циклы изменения напряжений, характеристики циклов нагружения.

При действии переменных напряжений, циклически меняющихся во времени, в материале детали происходят необратимые изменения, приводящие к возникновению микроскопических трещин, развитие которых вызывает усталостное разрушение детали. Переменные напряжения характеризуются циклами изменения напряжений:

- отнулевой цикл;

- знакопеременный симметричный цикл;

- знакопостоянный ассиметричный цикл;

- знакопеременный симметричный цикл.

 

 

Циклынагружений характеризуются следующими величинами:

1. Наибольшим по алгебраической величине напряжением ;

2. Наименьшим по алгебраической величине напряжением ;

3. Средним напряжением цикла ;

4. Амплитудой цикла ;

5. Коэффициентом симметрии цикла

 

При R=0, ( цикл называется отнулевым.

При R=-1, ( цикл называется симметричным. Этот цикл наиболее неблагоприятен для работы деталей, так меняется не только величина напряжений, но и знак.

При R=1, ( цикл называется асимметричным. Действуют наиболее благоприятные статические напряжения.