Page 175 - 978-620-0-64375-9_Classical

[n] – требуемый (допустимый) коэффициент запаса прочности. Взамен
условия прочности (1.1) часто пользуются условием σ ≤ [σ], (1.2) где [σ]
= σпред / [n] – допустимое напряжение. При расчетах на кручение (при чистом
сдвиге) и при условных расчетах на срез обычно известны τ пред и
соответственно τ к или τ ср, и условие прочности записывают аналогично (1.1)
или (1.2) n = τпред / τ ср ≥ [n] или τк < [τк]; τср < [τср]. Назначение требуемого
коэффициента запаса прочности или, что практически то же самое, выбор
допустимого напряжения представляет собой очень ответственную и сложную
задачу, правильное решение которой в значительной степени определяет
возможность получения при проектировании надежных и в то же время легких
и экономичных конструкций. Требуемый (допустимый) коэффициент запаса
прочности [n] зависит от ряда факторов, основные из которых следующие:
точность применяемых методов расчета и расчетных схем, правильность учета
действующих на деталь нагрузок и характера их приложения (статические,
ударные и т. п.), точность данных о концентрации напряжения, степень
ответственности детали, степень однородности применяемого материала,
изученность его свойств. Жесткость характеризуется изменением размеров и
формы детали под нагрузкой. Расчет на жесткость предусматривает
ограничение упругих перемещении деталей в пределах, допустимых для
конкретных условий работы. Такими условиями могут быть условия работы
сопряженных деталей (например, качество зацепления зубчатых колес и
условия работы подшипников ухудшаются при больших прогибах валов) и
технологические условия (например, точность и производительность
обработки на металлорежущих станках в значительной степени определяются
жесткостью станка и обрабатываемой детали). Нормы жесткости деталей
устанавливают на основе практики эксплуатации и расчетов. Значение
расчетов на жесткость возрастает в связи с широким внедрением
высокопрочных сталей, у которых увеличиваются характеристики прочности,
а модуль упругости Е (характеристика жесткости) остается почти
неизменным. При этом чаще встречаются случаи, когда размеры, полученные
из расчета на прочность, оказываются недостаточными по жесткости.
Изнашивание – процесс постепенного изменения размеров деталей в
результате трения. При этом увеличиваются зазоры в подшипниках, в
направляющих, в зубчатых зацеплениях, в цилиндрах поршневых машин и т.
п. Увеличение зазоров снижает качественные характеристики механизмов –
мощность, КПД, надежность, точность и пр. Детали, изношенные больше
нормы, бракуют и заменяют при ремонте. Несвоевременный ремонт приводит
к поломке машины, а в некоторых случаях и к аварии. Установлено, что при
современном уровне техники 85–90% машин выходит из строя в результате
изнашивания и только 10–15% по другим причинам. Изнашивание
увеличивает стоимость эксплуатации, вызывая необходимость проведения
дорогих ремонтных работ. Высокая стоимость ремонта обусловлена
значительными затратами ручного высококвалифицированного труда,
который трудно механизировать и автоматизировать. Для многих типов
169