2017-11-01
732
При условии сохранения равнопрочности детали можно облегчить сле-дующими способами:
1) удалением металла из явно малонагруженных участков;
2) у деталей типа шестерен и других вращающихся изделий, имеющих форму дисков, – выборками (выемками) или снятием металла больше к периферии и меньше к центру;
3) у деталей типа фланцев – изменением круглых форм на многоугольные или фигурные с выкружками.
4) у деталей, имеющих прямоугольные выступы, галтели, скосы, конусы и острые углы, – округлением углов, плавными переходами;
5) стержневых и ферменных системах – заменой деформации изгиба растяжением-сжатием;
6) уменьшением пролетов между опорами, что снижает изгибающий момент;
7) обеспечением компактности конструкций, при этом уменьшать диаметры колес и компенсировать повышение окружных усилий удлинением зуба, переходом на косой или шевронный зуб, выбором более твердых и прочных материалов.
Облегчение деталей должно сопровождаться правильным выбором схем силового воздействия, то есть избегать асимметричного приложения нагрузок, стремиться к уменьшению напряжений растяжения и исключению изгиба; уменьшению равнодействующих сил в зацеплениях зубчатых пере-дач с промежуточными шестернями и т. д.
|
|
|
Равнопрочность при сохранении требуемого уровня напряженности обеспечивается подбором рациональных соотношений между максимальны-ми и минимальными размерами деталей. Относительная выгодность по массе профилей характеризуется при нагружении изгибом величинами приведен-
| ной прочности W и приведенной жесткости J | F | – отношением моментов | |||||
| F | |||||||
| сопротивления и инерции к площади сечения [ 10 ]. | |||||||
| Рациональность форм профиля характеризуется независимо от их абсо- | |||||||
| лютных размеров безразмерными показателями прочности | ω= | W | и жест- | ||||
| F |
кости i = J / F 2. Оценка рациональности выбора профилей для деталей, рабо-тающих на изгиб, может производиться с помощью формул определения ω и i по8типовым формам профилей сечений(из справочной литературы):круг,квадрат, прямоугольник, полые круг, квадрат и прямоугольник, швеллер, двутавр.
Выгодность полых профилей резко возрастает с утончением стенок и увеличением размеров сечения увеличением значений η = h / H и e = b/B (на доске изобразить полые фигуры). При e = 0,9 и η = 0,95, ω увеличивается в 6 раз, i в 15 раз по сравнению со сплошными профилями.
Для круглых деталей (вала, оси и др.) равнопрочность можно оценить
| соотношением моментов сопротивлений и моментов инерции [ 10 ]: | |||||
| W | = | J | =1 − a 4, | (6.1) | |
| W | J | o | |||
| o |
|
|
|
где a = Dd; индекс о – для массивного сечения (d = 0). Относительная масса
| m | = | F | =1 − a 2, | (6.2) | |
| m | F | ||||
| o | o |
При значении a = 0,3 −0,6 масса изделия снижается с одновременным менее резким уменьшением прочности и жесткости. При значении a = 0,6
масса уменьшается на 40 %, а прочность и жесткость снижаются всего на 10 %. Далее уменьшать массу не выгодно.
