Механика: основы проектирования деталей машин. Демин О.В - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

ВВЕДЕНИЕ
Цель учебного пособия – ознакомление с основами проектирования деталей машин и механизмов, приобретение
практических навыков проведения расчетов и оформления работ по курсам «Механика» и «Детали приборов (машин) и
основы конструирования».
Современное развитие техники невозможно без создания точных приводов различных устройств. В общем случае
привод состоит из источника энергии, редуктора и аппаратуры управления. Источником энергии служат двигатели:
тепловые, электрические, пневматические, пружинные и т.д.
Редуктор может состоять из фрикционных, зубчатых, шарнирно-пружинных, кулачковых и других передач.
Преимущественно это многоступенчатая понижающая передача. В некоторых приборных устройствах применяют
повышающие передачи – мультипликаторы.
По назначению механические передачи разделяют на отсчетные (кинематические), скоростные и силовые. Передачи
имеют большое значение для различных отраслей промышленности и их развитию уделяют много внимания: расширяют
пределы передаваемой мощности и скорости, снижают габариты и массу, увеличивают долговечность и пр.
В процессе проектирования того или иного механизма необходимо в зависимости от его назначения выбрать наиболее
целесообразную схему и конструкцию. Расчетом найти основные параметры, обеспечивающие выполнение механизмом
заданных функций, подобрать материал, определить размеры, установить необходимую точность изготовления.
Передаточные механизмы должны обладать необходимой долговечностью, износостойкостью, высоким КПД и пр. В
связи с этим при проектировании механизмов необходимо производить кинематические, прочностные расчеты и др.
В передаточных механизмах, используемых в приборах, особое значение приобретает точность передачи движения и
воспроизведение заданного закона движения ведомых звеньев. На основании точностного расчета решается вопрос о
принципиальной пригодности выбранной схемы механизма и точности изготовления его деталей.
1. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ
МЕХАНИЗМОВ И ИХ ДЕТАЛЕЙ
Качество механизма. Качеством механизмов называется совокупность свойств, определяющих степень пригодности
использования их по назначению. Механизмы должны удовлетворять требованиям, указываемым в техническом задании на
проектирование. В общем случае качество конструкции механизма определяется:
а) простотой конструкции;
б) технологичностью, экономичностью;
в) высоким КПД;
г) габаритом и массой;
д) надежностью и долговечностью.
Технологичность конструкции механизма определяется удобством изготовления и сборки его деталей, а также общим
количеством, степенью использования стандартизованных и унифицированных деталей и сборочных единиц.
Изготовление простых деталей менее трудоемко, не требует специального сложного оборудования и инструмента.
Простая конструкция всегда работоспособнее и точнее, чем сложная, легче регулируется.
Важнейшим показателем эксплуатационного качества механизма является надежность, которая характеризуется
вероятностью безотказной работы с необходимой точностью на протяжении заданного времени и в заданных условиях
эксплуатации, а также необходимой прочностью деталей, рациональной жесткостью, износостойкостью,
виброустойчивостью, теплостойкостью.
Прочность. Поломки и большие остаточные деформации деталей из-за их недостаточной прочности могут стать
причинами отказа в работе и потери точности механизма. Опасные напряжения в деталях, приводящие к разрушению, могут
возникнуть не только от рабочих усилий, но и от сил, обусловленных вибрацией, тряской при эксплуатации (например, в
авиационных приборах) и транспортировке.
Недостаточная объемная прочность деталей механизма чаще всего проявляется сразу, т.е. приводит к явному отказу в
работе, в то время как недостаточная поверхностная прочность большей частью является причиной постепенной потери
работоспособности. Например, появление выкрашивания рабочих поверхностей в шарикоподшипниках и зубчатых
передачах ведет к увеличению потерь на трение, нагреву, повышению динамических нагрузок и износа.
Износостойкость. Работе любого механизма сопутствует изнашивание – процесс постепенного изменения размеров и
формы деталей при трении. При скольжении трущихся поверхностей нарушаются фрикционные связи, что сопровождается
деформированием, оттеснением материала, срезом внедрившегося материала. Износ может иметь несколько иную природу,
когда между соприкасающимися поверхностями попадают твердые частицы (абразивы), царапающие и срезающие частицы
металла.
Износ поверхностей подвижно соединенных деталей изменяет характер сопряжения, что приводит к ухудшению
условий работы и снижению прочности деталей механизмов.
Жесткость. Деформации деталей механизмов возникают из-за действия сил, изменения температуры, наличия
остаточных напряжений и приводят к изменению размеров и формы деталей, характера их сопряжения. Чрезмерные
деформации существенно влияют на работоспособность механизма. Так, например, изгиб валов вызывает неравномерный
износ, увеличение сил трения и даже заедание в подшипниках скольжения, ухудшает условия работы подшипников качения,
является одной из причин неравномерного распределения нагрузки по контактным площадкам кинематических пар.

Страницы