Главная Учебники - Производство
поиск по сайту правообладателям
|
|
|
содержание .. 1 2 3 ..
3
Лекция
1.
Общие
сведения
и
основные
понятия
Основные
характеристики
и
требования
,
предъявляемые
к
изделиям
машиностроения
.
Критерии
работоспособности
.
Все
современные
конструкции
,
машины
,
приборы
и
сооружения
изготавливают
или
строят
по
заранее
разработанным
проектам
.
В
проекте
указываются
все
размеры
элементов
конструкций
и
деталей
машин
,
необходимых
для
изготовления
,
их
материалы
,
а
также
опи
-
сание
технологии
.
В
процессе
проектирования
определяются
размеры
деталей
,
входящих
в
состав
машины
,
которые
зависят
от
ряда
условий
и
обстоятельств
,
в
том
числе
от
свойств
материала
изделия
и
от
пред
-
полагаемых
внешних
воздействий
.
Любая
машина
или
конструкция
должна
обладать
надежностью
при
эксплуатации
и
быть
экономичной
.
Экономичность
в
значительной
мере
определяется
расходом
ма
-
териала
,
применением
менее
дефицитных
конструкционных
материа
-
лов
,
возможностью
изготовления
деталей
по
наиболее
прогрессивным
технологиям
.
Надежность
конструкции
обеспечивается
,
если
она
со
-
храняет
прочность
,
жесткость
и
устойчивость
при
гарантирован
-
ной
долговечности
.
Надежность
и
экономичность
-
противоречивые
требования
.
Прочность
-
это
способность
элемента
конструкции
сопротив
-
ляться
разрушению
при
действии
на
нее
внешних
сил
(
нагрузок
).
Жесткость
-
способность
элемента
конструкции
сопротивлять
-
ся
деформации
.
У
стойчивость
-
свойство
системы
сохранять
свое
начальное
равновесное
положение
при
внешних
воздействиях
.
Долговечность
конструкции
состоит
в
ее
способности
сохра
-
нять
необходимые
для
эксплуатации
свойства
в
течение
заранее
пре
-
дусмотренного
отрезка
времени
.
Деформирование
–
свойство
конструкции
изменять
свои
гео
-
метрические
размеры
и
форму
под
действием
внешних
сил
.
Классификация
внешних
сил
.
Внешние
силы
,
действующие
на
элемент
конструкции
,
подразделяются
на
3
группы
:
сосредоточен
-
ные
силы
,
распределенные
силы
и
объемные
или
массовые
силы
.
Сосредоточенные
силы
—
силы
,
действующие
на
небольших
участках
поверхности
детали
(
например
,
давление
шарика
шарико
-
подшипника
на
вал
,
давление
колеса
на
рельсы
и
т
.
п
.).
4
Распределенные
силы
приложены
значительным
участкам
по
-
верхности
(
например
,
давление
пара
в
паропроводе
,
трубопроводе
,
котле
,
давление
воздуха
на
крыло
самолета
и
т
.
д
.).
Объемные
или
массовые
силы
приложены
каждой
частице
ма
-
териала
(
например
,
силы
тяжести
,
силы
инерции
).
Основные
допущения
.
Предполагается
,
что
все
материалы
облада
-
ют
такими
свойствами
,
что
могут
считаться
:
Однородными
называются
материалы
,
которые
имеют
одина
-
ковость
свойств
во
всех
точках
тела
.
Сплошными
называются
материалы
,
у
которых
непрерывно
за
-
полнен
отведенный
им
объем
.
Изотропными
называются
материалы
,
которые
обладают
во
всех
направлениях
одинаковыми
свойствами
.
Анизотропными
называются
материалы
,
свойства
которых
в
разных
направлениях
различны
.
Деформируемыми
.
Деформируемостью
называется
свойство
тел
изменять
свои
начальные
размеры
и
форму
под
действием
внеш
-
ней
нагрузки
.
Упругими
.
Упругостью
называется
свойство
тел
восстанавли
-
вать
свои
первоначальные
форму
и
размеры
после
снятия
нагрузки
.
Помимо
рассмотренных
выше
допущений
вводится
ряд
гипо
-
тез
,
позволяющих
значительно
упростить
расчет
:
Принцип
независимости
действия
сил
(
принцип
суперпози
-
ции
):
результат
совместного
воздействия
нескольких
сил
равен
сумме
(
алгебраической
или
геометрической
)
результатов
воздействия
каж
-
дой
из
них
в
отдельности
.
Принцип
Сен
-
Венана
(
принцип
локальности
):
на
достаточном
удалении
от
места
приложения
нагрузки
конкретный
способ
осущест
-
вления
этой
нагрузки
можно
не
учитывать
.
Гипотеза
Бернулли
(
гипотеза
плоских
сечений
):
поперечные
сечения
бруса
,
плоские
и
нормальные
к
оси
бруса
до
приложения
к
нему
нагрузки
,
остаются
плоскими
и
нормальными
к
его
оси
при
дей
-
ствии
нагрузки
.
Упрощения
в
геометрии
реального
объекта
Все
элементы
конструкций
,
условно
делятся
на
три
типа
:
брус
,
пластину
,
оболочку
.
Брусом
называется
элемент
,
длина
которого
значительно
боль
-
ше
его
поперечных
размеров
.
Геометрическое
место
точек
,
совпа
-
дающих
с
центрами
тяжести
площадей
поперечных
сечений
бруса
,
5
называется
осью
бруса
.
Брус
,
работающий
при
растяжении
,
называет
-
ся
стержнем
,
при
изгибе
–
балкой
,
при
кручении
–
валом
.
N
T
R
1
F
2
F
A
A
4
F
3
F
1
F
2
F
a
б
Рис
.1
Элемент
конструкции
,
образованный
двумя
поверхностями
,
от
-
стоящими
друг
от
друга
на
малое
расстояние
,
называется
оболочкой
.
Оболочка
,
срединная
поверхность
которой
представляет
собой
плос
-
кость
,
называется
пластиной
.
Элемент
конструкции
,
размеры
которого
во
всех
направлениях
мало
отличаются
друг
от
друга
,
называется
массивом
.
Внутренние
силы
.
Метод
сечений
.
Внутри
любого
материала
имеются
внутренние
межатомные
силы
.
Если
к
твердому
телу
(
рис
.1,
а
)
приложить
внешние
силы
,
то
оно
будет
деформироваться
.
При
этом
изменяются
расстояния
между
частицами
тела
,
что
в
свою
очередь
приводит
к
изменению
сил
взаимного
притяжения
между
ни
-
ми
.
Отсюда
,
как
следствие
,
возникают
внутренние
усилия
.
Для
опре
-
деления
внутренних
усилий
используют
метод
сечения
.
Для
этого
те
-
6
ло
мысленно
рассекают
плоскостью
и
рассматривают
равновесие
од
-
ной
из
его
частей
(
рис
. 1,
б
).
Метод
сечений
позволяет
выявить
внут
-
ренние
силовые
факторы
,
но
для
оценки
прочности
необходимо
знать
внутренние
силы
в
любой
точке
сечения
.
С
этой
целью
введем
число
-
вую
меру
интенсивности
внутренних
сил
–
напряжение
.
Понятие
о
напряжениях
.
Выделим
в
сечение
площадку
разме
-
ром
A
.
Равнодействующая
внутренних
сил
,
действующих
на
пло
-
щадку
равна
R
,
модуль
которой
зависит
от
размера
выделенной
площадки
.
Равнодействующую
R
разложим
на
две
составляющие
:
N
-
направленную
по
нормали
к
площадке
и
T
-
действующую
по
площадке
.
Отношение
cp
p
A
R
называется
средним
напряжением
по
площадке
A
.
Вектор
среднего
напряжения
совпадает
по
направле
-
нию
с
вектором
равнодействующей
R
.
При
уменьшении
площадки
A
изменяются
как
модуль
,
так
и
направление
равнодействующей
R
,
а
вектор
cp
p
приближается
к
ис
-
тинному
значения
значению
напряжения
p
в
заданной
точке
.
Числовое
значение
истинного
напряжения
выражается
равенст
-
вом
.
lim
0
A
R
p
A
Отношение
A
N
A
lim
0
называется
нормальным
напряжением
,
а
отношение
A
T
A
lim
0
называется
касательным
напряжением
.
Зависимость
между
и
,
p
имеет
вид
2
2
p
.
Виды
деформационных
состояний
.
В
результате
приведения
внутренних
сил
к
центру
тяжести
сечения
,
в
общем
случае
получаем
шесть
внутренних
силовых
факторов
:
продольную
силу
N
,
попереч
-
ные
силы
z
и
Q
Q
x
,
крутящий
момент
T
и
изгибающие
моменты
z
x
M
M
и
(
рис
.2).
В
зависимости
от
действующих
внутренних
силовых
факторов
различают
виды
нагружения
бруса
.
содержание .. 1 2 3 ..
|
|
|