Тема 1. Общие сведения о деталях машин

Изучение этой темы надо начать с ознакомления с общими сведениями о деталях машин, затем перейти к изучению требований, предъявляемых к деталям машин.

Необходимо уяснить значение и роль детали в надежной и безотказной работе машины.

Законспектировать определения, виды машин по характеру рабочего процесса, требования к машинам, узлам и деталям машин.

Машина – механическое устройство, состоящее из частей, согласованное действие которых обеспечивает преобразование энергии, материалов или информации.

По характеру рабочего процесса и назначению машины подразделяются на:

1. Машины – двигатели, преобразующие какой –либо вид энергии в механическую.

2. Машины – генераторы – преобразуют механическую энергию в другой вид энергии (компрессоры, динамо-машины и др.).

3. Машины – орудия, производящие работу, связанную транспортировкой или изменением формы и размера тел или информации.

Машина состоит из деталей, узлов, механизмов и агрегатов.

Деталь – элементарная часть машины, которая изготовлена из однородного материала без сборочных операций.

Узел - разъемное или неразъемное соединение нескольких деталей.

Механизм – система подвижно соединенных деталей и узлов, предназначенная для преобразования движения, при этом движение одного элемента вызывает определенные движения других или всей системы в целом.

При проектировании новых и модернизации старых машин, узлов и деталей к ним предъявляются требования:

1. Увеличение мощности при тех же габаритах;

2. Повышение скорости и производительности.

3. Повышение КПД.

4. Автоматизация работы машины.

5. Использование стандартных деталей и типовых узлов.

6. Минимальная масса и низкая стоимость изготовления и ремонта.

Основные требования к деталям машин:

- прочность (способность сопротивляться разрушениям);

- жесткость (способность сопротивляться деформации под нагрузкой);

- долговечность или износостойкость (способность сохранять характеристики в течение заданного срока службы);

- надежность (способность сохранять заданные функции с сохранением эксплуатационных показателей в течение требуемого промежутка времени);

- теплостойкость (способность конструкции работать в пределах заданных температур в течение определенного срока службы);

- виброустойчивость (способность работать в нужном режиме без недопустимых колебаний).

Дополнительные требования: коррозийная стойкость, снижение массы, дешевизна, простота и технологичность изготовления, удобство эксплуатации, транспортабельность, красота, экономичность конструкции, стандартизация (система обеспечения выпуска единообразной продукции путем введения обязательных норм стандартов). Виды стандартов ГОСТ (государственный), ОСТ (отраслевой), СТП (стандарт предприятия). Стандартизация обеспечивает легкую и быструю взаимозаменяемость деталей при эксплуатации и ремонте машин.

Показатели, определяющие работоспособность детали, зависят от характера приложения нагрузки, размеров и форм детали, материала, из которого она изготовлена.

Важно обратить внимание на материалы, использующиеся для изготовления деталей. Ассортимент их велик, необходимо запомнить и законспектировать наиболее распространенные.

Материалы:

Сталь - ковкий сплав железа с углеродом (до 2%) и другими примесями. Три сортамента:1) стали углеродистые обыкновенного качества Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5 и их модификации; 2) качественные конструкционные сортовые углеродистые стали марок 10, 15, 20, 30, 40,45, 50; 3) легированные стали с присадками.

Чугун – сплав железа с углеродом (более 2,14%) и другими элементами. Используется для деталей, испытывающих низкое напряжение. Применяется белый, отбеленный, серый, высокопрочный ковкий чугун. При добавке в расплавленный чугун графитизирующих элементов происходит модифицирование чугуна и он по некоторым физико - механическим свойствам не уступает сталям.

Цветные металлы (медь, цинк, свинец, олово, алюминий и др.) входят в состав распространенных сплавов (бронза, латунь, баббит, силумин, дюралюминий и др.)

Биметаллы – металлические материалы, состоящие из двух и более слоев.

Композиционные металлические материалы – композиции из высокопрочных волокон и основы из мягких металлов (могут превышать по прочности обычные конструкционные).

Неметаллические материалы все шире распространяются вместо металлов и сплавов. Это пластмассы, герметики, клеи.

Пластмассы – искусственные материалы, получаемые на основе полимерных связующих веществ.

В заключение изучения темы обратить внимание на способы изготовления деталей.

Способы изготовления деталей: ковка, литье, штамповка и механическая обработка.