ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

материалов или информации.
В зависимости от функций машины классифицируются:
энергетические – служат

для преобразования энергии (двигатель, генератор);
рабочие – осуществляют изменение формы, свойств и состояния предмета труда, они бывают:
транспортные (автомобили, конвейеры);
технологические (станки);
информационные (компьютеры).
Механизм – система деталей, предназначенная для преобразования движения одной группы деталей в требуемое движение другой группы деталей.
Деталь – это часть машины, изготовленная без применения сборочных операций
В зависимости от назначения детали классифицируются:
соединительные
детали, передающие вращательное и поступательное движение
детали, обслуживающие передачи
Сборочная единица – изделие, собранное из деталей на заводе-изготовителе.
Узел - крупная сборочная единица, имеющая вполне определенное функциональное назначение.
Агрегат – укрупненный, обладающий полной взаимозаменяемостью узел.  

Классификация узлов и деталей машин

Экономичность – определяется стоимостью материала и затратами на производство и

эксплуатацию.
Технологичность – обеспечение наибольшей простоты и экономичности при изготовлении конструкций.

Критерии работоспособности

Прочность – способность сопротивляться разрушению под действием нагрузок.
Жесткость – способность деталей сопротивляться формоизменению.
Износостойкость - свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию.
Теплостойкость – способность детали работать при высоких температурах.
Виброустойчивость – способность детали работать в заданном режиме движения без недопустимых колебаний.
Ремонтопригодность – способность детали подвергаться восстановлению.
Сохраняемость – способность детали сохранять свои свойства в процессе хранения и транспортировки, а также после них.

Требования, предъявляемые к конструкциям деталей

допустимые напряжения
Условия прочности при статическом действии нагрузки
Прочность
Статическая прочность

гипотезы прочности. С помощью гипотез прочности определяют эквивалентное напряжение, которое

затем сравнивают с допустимым напряжением при растяжении:

Эквивалентным напряжением называется такое условное напряжение при одноосном растяжении, которое равноопасно заданному случаю сочетания основных деформаций.
1. Гипотеза наибольших касательных напряжений (третья теория прочности): опасное состояние материала наступает тогда, когда наибольшие касательные напряжения достигают предельной величины.

Эта гипотеза применима для пластичных материалов
2. Гипотеза Мора (четвертая теория прочности): опасное состояние материала наступает тогда, когда на некоторой площадке осуществляется наиболее неблагоприятная комбинация нормального и касательного напряжений.


где

Эта гипотеза применима и для пластичных и для хрупких материалов.
3. Энергетическая гипотеза (пятая теория прочности): опасное состояние материала в данной точке наступает тогда, когда удельная потенциальная энергия формоизменения для этой точки достигает предельной величины.

Эта гипотеза применима для пластичных материалов.
Сочетание изгиба с кручением:

Здесь Мэкв – эквивалентный момент.

Согласно третьей гипотезе:
Согласно энергетической гипотезе:

Период - время однократной смены напряжений
Характеристики цикла:
максимальное напряжение

цикла σmax
минимальное напряжение цикла σmin
среднее напряжение цикла σm
амплитуда цикла σa
коэффициент асимметрии цикла Rσ

напряжений.

Расчет ведут по пределу выносливости.

Предел выносливости - наибольшее напряжение цикла,

при котором не происходит усталостного разрушения образца после любого большого числа циклов.

Предел выносливости обозначают:
при асимметричном цикле: σR
при симметричном цикле: σ-1
при отнулевом цикле: σ0


Предел выносливости при растяжении и кручении определяют из эмпирических формул по известному пределу выносливости для изгиба при симметричном цикле:
растяжение: σ-1р ≈ (0,7…0,9) σ-1
кручение: τ-1 ≈ 0,58 σ-1

и размеров)
Эффективный коэффициент концентрации напряжений:
σ-1; τ-1 – предел выносливости

образца без концентратора напряжения;
σ-1к; τ-1к – предел выносливости такого же образца, но с концентратором напряжения;

Размеры детали (внутренняя неоднородность, инородные включения, микротрещины)
Масштабный коэффициент:

σ-1; τ-1 – предел выносливости образца диаметром 7-10 мм;
σ-1м; τ-1м – предел выносливости образца большего размера;

Качество поверхности
Коэффициент качества поверхности:

σ-1; τ-1 – предел выносливости образца с полированной поверхностью;
σ-1п; τ-1п – предел выносливости образца с заданным состоянием поверхности;

Общий коэффициент снижения предела выносливости при симметричном цикле:

Предел выносливости реальной детали:

При расчетах определяют значение коэффициента запаса прочности.
Полученные запасы прочности сравнивают

с допускаемыми значениями.
Расчет является проверочным и проводится при конструировании детали.

Общий коэффициент снижения предела выносливости при симметричном цикле:

Предел выносливости реальной детали: