Особенности расчета на прочность деталей машин Исполнитель

Особенности расчета на прочность деталей машин

{spoiler=Далее}

Особенности расчета на прочность деталей машин

         Подобно тому, как в динамических расчетах реальная машина заменяется ее динамической моделью, при расчете на прочность реальная конструкция детали и приложенные к ней нагрузки заменяются моделью детали и расчетной схемой. При моделировании происходит неизбежное упрощение конструкции детали и схемы приложенных к ней нагрузок. При этом надо уметь правильно выделить главное и отбросить второстепенное. Следует использовать накопленный опыт, нормы и рекомендации, которые изложены в специальной справочной литературе по деталям машин. Однако, в любом случае, в результате предпринятых упрощений инженерный расчет становиться приближенным. Недостаточная точность расчета компенсируется коэффициентом безопасности (коэффициентом запаса прочности). Выбор этого коэффициента является ответственным этапом расчета, особенно при конструировании деталей и узлов летательных аппаратов.

         Согласно назначению, различают два вида расчетов на прочность: проектный и проверочный. Проектный расчет имеет целью определить главные размеры детали, исходя из нагрузок, действующих на эту деталь, и материала детали. Цель проверочного расчета – найти напряжения, возникающие в детали, которая имеет определенные размеры, сделана из определенного материала и работает под действием известных нагрузок, и убедиться, что эти напряжения не больше допускаемых.

         Из этих определений следует, что проектный расчет предшествует конструированию детали, а проверочный расчет выполняется после конструирования детали. При проверочном расчете учитываются действительные главные размеры и форма детали, которые после конструирования могут отличаться от предварительно определенных при проектном расчете.

         В качестве примера ниже приведены условия прочности и формулы проектного и проверочного расчетов для простейших случаев растяжения, изгиба и кручения круглого бруса.

         Растяжение (рис. 18.2а).

Условие прочности:

£

где: F – растягивающая сила в Н;

S – площадь поперечного сечения стержня в мм²:

(d – диаметр стержня в мм);

         [σ] – допускаемое напряжение растяжения в МПа.    

Проектный расчет:

/ (мм)

Проверочный расчет:

£ (МПа)

Изгиб (рис. 18.2б).

Условие прочности:

£

где: М – изгибающий момент в Нм;

W – осевой момент сопротивления сечения стержня в мм³:

       [s_И] – допускаемое напряжение изгиба в МПа.

Проектный расчет:

/ (мм)

Проверочный расчет:

£ (МПа)

Рис.18.2.

         Кручение (рис. 18.2в)

Условие прочности:

£

где: Т – крутящий момент в Нм;

W_р – полярный момент сопротивления сечения стержня в мм³:

       [t] – допускаемое напряжение кручения в МПа.

Проектный расчет:

/ (мм)

Проверочный расчет:

£ (МПа)

{/spoilers}