Презентация. Детали машин

Скачать презентацию




Детали Машин Основные положения Спиридонов Антон Группа: АМ 1-10
 


Цели и задачи курса В курсе «Детали машин» изучаются основы расчета на прочность и жесткость деталей машин общего назначения, проводится выбор материалов, изучаются правила конструирования деталей с учетом технологии изготовления и эксплуатации машин.
 


Детали и узлы общего назначения делятся на три основные группы: Детали соединения( болт, шпильки и др. ); механические передачи (зубчатые, червячные, винт-гайка ,цепные, ременные ) ; детали и узлы передач (валы , подшипники, муфты и др.)
 


Машина- механическое устройство, предназначенное для выполнения требуемой полезной работы, связанное с процессом производства.
 


Механизм – система подвижно соединенных тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел.
 


Узел – сборочная единица, которую можно собираться отдельно от изделия в целом, выполняющая определенную функцию совместно с другими составными частями изделия (муфты, подшипники качения).
 


По характеру рабочего процесса и назначению машины можно разделить на три класса: I класс — машины-двигатели -преобразующие тот или иной вид энергии в механическую работу (двигатели внутреннего сгорания, турбины и др.);
 


II класс — машины -преобразователи (генераторы), преобразующие механическую энергию (полученную от машины-двигателя) в другой вид энергий (например, электрические машины — генераторы тока);
 


III класс — машины-орудия (рабочие машины), использующие механическую энергию, получаемую от машины-двигателя, для выполнения технологического процесса, связанного с изменением свойств, состояния и формы обрабатываемого объекта , а так же для выполнения транспортных операций (металлообрабатывающие станки, сельскохозяйственные машины и др.)
 


Требования, предъявляемые к проектируемым машинам, узлам и деталям: К машинам : • увеличение мощности при тех же габаритных размерах; • повышение скорости и производительности; • повышение коэффициента полезного действия (КПД); • автоматизация работы машин; • использование стандартных деталей и типовых узлов; • минимальная масса и низкая стоимость изготовления.
 


Основными требованиями, которым должны удовлетворять детали и узлы машин, являются: прочность ; жесткость ; износостойкость ; теплостойкость ; виброустойчивость .
 


Дополнительные требования: Коррозионная стойкость; Снижение массы деталей; Использование недефицитных и дешевых материалов; Простота изготовления и технологичность деталей и узлов должны быть предметом всемерного внимания; Удобство эксплуатации; Транспортабельность машин, узлов и деталей, т. е.; Стандартизация имеет большое экономическое значение; Красота форм; Экономичность конструкции определяется широким использованием стандартных и унифицированных деталей и узлов.
 


Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин Работоспособность — состояние детали, при котором она способна выполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями нормативно-технической документации . Основными критериями работоспособности деталей машин являются прочность, жесткость, износостойкость, теплостойкость, виброустойчивость. Кратко рассмотрим эти требования. Прочность — свойство материалов детали в определенных условиях и пределах, не разрушаясь, воспринимать те или иные воздействия (нагрузки, неравномерные температурные поля и др.).
 


В большинстве технических расчетов под нарушением прочности понимают не только разрушение, но и возникновение пластических деформаций. Наиболее распространенным методом оценки прочности деталей машин является сравнение расчетных (рабочих) напряжений, возникающих в деталях машин под действием нагрузок, с допускаемыми. Условие прочности выражают неравенством ?? [?] или ? ? [?], где ?, ? — расчетные нормальное и касательное напряжения в опасном сечении детали; [?], [?] — допускаемые напряжения. Силы измерения Н ( ньютонах) , Па(паскалях).
 


Жесткостью называют способность деталей сопротивляться изменению их формы под действием приложенных нагрузок. Наряду с прочностью это один из важнейших критериев работоспособности машин. Иногда размеры деталей (таких, как длинные оси, валы и т. п.) окончательно определяются расчетом на жесткость.
 


Износостойкость — сопротивление деталей машин и других трущихся изделий изнашиванию. Изнашивание — процесс разрушения поверхностных слоев при трении, приводящий к постепенному изменению размеров, формы, массы и состояния поверхности деталей (износу). Износ — результат процесса изнашивания. Изнашивание деталей можно уменьшить следующими конструктивными, технологическими и эксплуатационными мерами: • создать при проектировании деталей условия, гарантирующие трение со смазочным материалом; • выбрать соответствующие материалы для сопряженной пары; • соблюдать технологические требования при изготовлении деталей; • наносить на детали покрытия; • соблюдать режимы смазывания и защиты трущихся поверхностей от абразивных частиц.
 


Под теплостойкостью понимают способность деталей сохранять нормальную работоспособность в допустимых (заданных) пределах температурного режима, вызываемого рабочим процессом машин и трением в их механизмах. Тепловыделение, связанное с рабочим процессом, имеет место в тепловых двигателях, электрических машинах, литейных машинах и в машинах для горячей обработки материалов. понижение защищающей способности масляных пленок, а следовательно, увеличение износа трущихся деталей; изменение зазоров в сопряженных деталях; в некоторых случаях понижение точности работы машины; для деталей, работающих в условиях многократного циклического изменения температуры, могут возникнуть и развиться микротрещины, Нагрев деталей машин может вызвать следующие вредные последствия:
 


О выборе материалов Для изготовления деталей машин применяют различные материалы металлические и неметаллические. Наиболее распространенными материалами машиностроения являются сталь, чугун, алюминиевые и медно-цинковые сплавы, бронзы и различные виды пластмасс.
 


 
 


О стандартизации и взаимозаменяемости в машиностроении Стандартизация устанавливает и рекомендует к обязательному применению правила, нормы, параметры, технические и качественные характеристики проектируемых и выпускаемых изделий. Различают следующие категории стандартов: ГОСТ — государственный стандарт; СТО — стандарт предприятия. Стандартизация имеет важное общегосударственное значение для обеспечения продукции высокого качества. Необходимость использования стандартных деталей и типовых узлов при проектировании новых и модернизации старых машин. Болты, винты, гайки, шпонки, подшипники качения, муфты, ремни, цепи и другие изделия должны соответствовать определенным ГОСТ. Стандарты категории ISO— международные стандарты — применяют для изделий специального назначения. Выпускаются также и нестандартные изделия. Для них завод-изготовитель разрабатывает ТУ — технические условия, соответствующие требованию ГОСТ 2.114-95 и ГОСТ 2.115-70 . При выполнении курсового проекта по деталям машин следует делать ссылки на ГОСТ
 


Широкое распространение в машиностроении получила унификация и взаимозаменяемость деталей и сборочных единиц машин. Унификация — рациональное совмещение многообразия видов, типов изделий одинакового функционального назначения. Взаимозаменяемость — свойство одних и тех же изделий, позволяющее устанавливать их в процессе сборки или заменять без предварительной подгонки при сохранении всех требований, предъявляемых в. работе изделия в целом. Унификация и взаимозаменяемость создают номенклатуру однотипных деталей и сборочных единиц для применения их в различных машинах, приводят к уменьшению трудоемкости и стоимости изготовления, повышению качества и увеличению долговечности деталей. Взаимозаменяемость деталей машин обеспечивается системой допусков и посадок, которая также стандартизована в соответствии с Единой системой допусков и посадок (ЕСДП). Допуски и посадки, применяемые в машиностроении.
 



 


О системе автоматического проектирования При эксплуатации машины подвергаются внешнему воздействию, которые значительно изменяются при их работе в различных климатических зонах. В отдельных случаях они могут значительно превышать уровень, установленный техническими условиями, что приводит к внезапным отказам. Высокая надежность обеспечит безопасность для обслуживающего персонала и окружающей среды. Наибольшие воздействия на работоспособность машин оказывают: низкая и высокая температура, повышенная влажность среды, сильный ветер, дождь, снег и т.д. При проектировании машины трудно одновременно учесть влияние всех внешних факторов, поэтому их создают, как правило, в отдельном исполнении для эксплуатации в конкретных условиях. Проводимые в этой области мероприятия можно рассматривать в нескольких направлениях– повышение
 


стойкости изделий к внешним воздействиям– защита и изоляция машины от вредных воздействий– применение автоматики для повышения надежности машин . Создание машин, снижающих затраты в процессе эксплуатации, с наличием информационных систем о ее состоянии — одно из основных направлений повышения их работоспособности. Применение новейших материалов в них, передовую технологию автоматизированного механосборочного производства; системы автоматизированного проектирования технологических процессов и применение вычислительной техники для решения технических вопросов; станочные системы с программным управлением, автоматизированные и автоматические линии; обеспечение и управление точностью и качеством изготовления агрегатов машин, методы технико-экономического анализа.
 


Контрольные вопросы 1. Цель и задачи курса «Детали машин»? 2. Какова разница между механизмом и машиной? 3. Почему весы, динамометры, электросчетчики не относятся к категории машин? 4. Назовите детали (сборочные единицы) общего и специального назначения. 5.Какими преимуществами обладают стандартизованные детали (сборочные единицы) при конструировании и выполнении ремонтных работ? 6. Что такое стандартизация и унификация деталей и сборочных единиц машин и каково их значение в развитии машиностроения? 7. Назовите материалы, получившие наибольшее применение в машиностроении, и укажите общие предпосылки выбора материала для изготовления детали. 8. Могут ли в детали, работающей под действием постоянной нагрузки, возникнуть переменные напряжения? 9. Укажите основные факторы, влияющие на значение допускаемого напряжения и коэффициента запаса прочности. 10. Укажите основные критерии работоспособности деталей машин? 11. Дайте определения прочности и жесткости?
 

< <       > >