Основные характеристики и требования, предъявляемые к изделиям машиностроения. Критерии работоспособности
Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого»
Кафедра “ Детали машин ”
А.Т. Бельский, Г.П. Тариков
Прикладная механика Краткий курс лекций для студентов дневного и Заочного отделений экономических специальностей
Гомель 2007 УДК 621.81.001.66 (075.8) Бельский А.Т., Тариков Г.П. Прикладная механика. Краткий курс лекций для студентов дневного и заочного отделений экономических специальностей. - Гомель: ГГТУ, 2006.-39 с.
Рецензент: доцент, к.т.н. Кульгейко М.П.
ISBN 5-217-00335-9
@ Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого, 2007. Лекция 1. Общие сведения и основные понятия Основные характеристики и требования, предъявляемые к изделиям машиностроения. Критерии работоспособности. Все современные конструкции, машины, приборы и сооружения изготавливают или строят по заранее разработанным проектам. В проекте указываются все размеры элементов конструкций и деталей машин, необходимых для изготовления, их материалы, а также описание технологии. В процессе проектирования определяются размеры деталей, входящих в состав машины, которые зависят от ряда условий и обстоятельств, в том числе от свойств материала изделия и от предполагаемых внешних воздействий. Любая машина или конструкция должна обладать надежностью при эксплуатации и быть экономичной. Экономичность в значительной мере определяется расходом материала, применением менее дефицитных конструкционных материалов, возможностью изготовления деталей по наиболее прогрессивным технологиям. Надежность конструкции обеспечивается, если она сохраняет прочность, жесткость и устойчивость при гарантированной долговечности. Надежность и экономичность - противоречивые требования. Прочность - это способность элемента конструкции сопротивляться разрушению при действии на нее внешних сил (нагрузок). Жесткость - способность элемента конструкции сопротивляться деформации. У стойчивость - свойство системы сохранять свое начальное равновесное положение при внешних воздействиях. Долговечность конструкции состоит в ее способности сохранять необходимые для эксплуатации свойства в течение заранее предусмотренного отрезка времени. Деформирование – свойство конструкции изменять свои геометрические размеры и форму под действием внешних сил. Классификация внешних сил. Внешние силы, действующие на элемент конструкции, подразделяются на 3 группы: сосредоточенные силы, распределенные силы и объемные или массовые силы. Сосредоточенные силы — силы, действующие на небольших участках поверхности детали (например, давление шарика шарикоподшипника на вал, давление колеса на рельсы и т.п.). Распределенные силы приложены значительным участкам поверхности (например, давление пара в паропроводе, трубопроводе, котле, давление воздуха на крыло самолета и т.д.). Объемные или массовые силы приложены каждой частице материала (например, силы тяжести, силы инерции). Основные допущения. Предполагается, что все материалы обладают такими свойствами, что могут считаться: Однородными называются материалы, которые имеют одинаковость свойств во всех точках тела. Сплошными называются материалы, у которых непрерывно заполнен отведенный им объем. Изотропными называются материалы, которые обладают во всех направлениях одинаковыми свойствами. Анизотропными называются материалы, свойства которых в разных направлениях различны. Деформируемыми. Деформируемостью называется свойство тел изменять свои начальные размеры и форму под действием внешней нагрузки. Упругими. Упругостью называется свойство тел восстанавливать свои первоначальные форму и размеры после снятия нагрузки. Помимо рассмотренных выше допущений вводится ряд гипотез, позволяющих значительно упростить расчет: Принцип независимости действия сил (принцип суперпозиции): результат совместного воздействия нескольких сил равен сумме (алгебраической или геометрической) результатов воздействия каждой из них в отдельности. Принцип Сен-Венана (принцип локальности): на достаточном удалении от места приложения нагрузки конкретный способ осуществления этой нагрузки можно не учитывать. Гипотеза Бернулли (гипотеза плоских сечений): поперечные сечения бруса, плоские и нормальные к оси бруса до приложения к нему нагрузки, остаются плоскими и нормальными к его оси при действии нагрузки.
|
