Теплостойкость
Виброустойчивость
При высоких скоростях звеньев механизмов могут возникнуть вибрации, которые вызывают дополнительные переменные напряжения и, как правило, приводят к усталостному разрушению деталей. При вибрациях особенно опасно явление резонанса, которое наступает в случае, когда частота собственных колебаний детали совпадает с частотой изменения периодических сил, вызывающих вибрации, так как при этом резко возрастает амплитуда колебаний и может произойти разрушение детали.
Причинами появления вибрации являются: неуравновешенность движущихся деталей механизма, большие зазоры между сопряженными деталями, неточность изготовления зубьев колес, недостаточная жесткость деталей и корпусов механизмов, периодическое изменение сил и другие причины.
Для предотвращения вибраций необходимо устранить причины, способствующие их возникновению. Часто вибрации можно устранить путем изменения динамических свойств системы, изменения моментов инерции подвижных частей механизма и увеличения жесткости вибрирующих деталей, уравновешивания вращающихся деталей. Для защиты механизма от внешних механических воздействий – толчков, ударов и вибрации – применяются амортизаторы.
Тепловые расчеты при проектировании механизмов обычно производятся для решения двух задач:
1) определения температуры нагрева деталей и изыскания способов ограничения ее величины допустимыми пределами;
2) определения величины тепловых деформаций деталей для учета их влияния на точность и надежность механизма.
Пренебрежение к учету влияния тепловых факторов может привести к чрезмерному и неравномерному нагреву деталей механизма и нарушению нормального их взаимодействия.
Чтобы не допустить вредных последствий перегрева на работу машины, если необходимо, вносят соответствующие конструктивные изменения (например, искусственное охлаждение).
Достаточно, чтобы для каждой детали выполнялись не все перечисленные требования, а лишь те, которые связаны с ее эксплуатацией. Например, пружина редуктора гидросистемы смазки машины должна удовлетворять требованиям прочности, жесткости, стойкости к изменению температуры и химическому воздействию среды, где она находится.
Для другой детали - металлической гайки, нагруженной силой, требования сводятся лишь к обеспечению прочности в заданном интервале температур, а при контакте с влагой - защите от коррозии.
Контрольные вопросы
1. Какие этапы входят в процессе создания новой конструкции машины?
2. В чем заключается этап прогнозирования при создании новой конструкции машины?
3. Какие стадии разработки конструкторской документации установлены ГОСТ 2.103-68?
4. Что регламентирует стадия «техническое задание»?
5. Что регламентирует «техническое предложение»?
6. Что регламентирует «эскизный проект»?
7. Что регламентирует «технический проект»?
8. Что регламентирует «разработка рабочей документации»?
9. Перечислите, каким воздействиям подвергаются объекты (машины, аппараты и пр.) при эксплуатации или транспортировке.
10. Что такое вибропрочность и виброустойчивость?
11. Каким образом при проектировании объекта учитывается требование стойкости к изменению температур?
12. Каким образом при проектировании объекта учитывается требование стойкости к пониженному давлению?
13. Какие меры против коррозии необходимо предусмотреть при выборе материалов при проектировании объекта?
14. Как обеспечить износостойкость трущихся поверхностей деталей?
15. Как обеспечить стойкость деталей (объектов) к химическому воздействию?
16. Назовите основной критерий работоспособности детали.
17. Что называется пределом выносливости (усталости) детали?
18. Что такое допускаемые напряжения?
19. Что называется запасом прочности детали?