Работоспособность и надежность дета­лей машин

Поэтому необходимо применять наи­более подходящие материалы с учетом их стоимости и дефицитности, а также рас­считывать детали без излишных запасов.

Работоспособность и надежность дета­лей машин характеризуется определен­ными критериями. По одному или по не­скольким из этих критериев ведут расчет, цель которого — определение размеров и материалов деталей машин. Часть кри­териев удовлетворяется заведомо и не требует проверки.

Важнейшие критерии: прочность, жесткость, износостойкость, теплостой­кость, виброустойчивость.

Нагрузки на детали машин и на­пряжения в них, как известно, могут быть постоянными и переменными по вре­мени.

Детали, подверженные постоянным на­пряжениям в чистом виде, в машинах почти не встречаются. Постоянная, не­подвижная в пространстве нагрузка вызы­вает во вращающихся деталях (валах, осях, зубьях зубчатых колес) перемен­ные напряжения. Однако некоторые детали работают с мало изменяющимися на­пряжениями, которые при расчете можно принимать за постоянные. К таким дета­лям могут быть отнесены детали с боль­шими нагрузками от силы тяжести (в транспортных и подъемно-транспортных машинах), детали с большой начальной затяжкой (заклепки, часть крепежных вин­тов и пружин) и детали с малым общим числом плавных нагружений.

Переменные напряжения, прежде все­го, характеризуются циклом изменения на­пряжений.

В деталях машин возникают следую­щие циклы изменения напряжений:

а)  отнулевой цикл, в котором напря­жения меняются от нуля до максимума (зубья зубчатых колес, работающих в одну сторону, штоки, толкатели и шатуны тихо­ходных механизмов, малонагруженные при обратном ходе и т. д.);

б)  знакопеременный симметричный цикл, в котором напряжения меняются от отрицательного до такого же положи­тельного значения (напряжения изгиба во вращающихся валах и осях);

в)  асимметричный, знакопостоянный (винты, пружины), или знакопеременный цикл.

Переменные режимы могут быть регу­лярными, т. е. с постоянными амплиту­дами и средними напряжениями, и не­регулярными с непостоянными амплитуда­ми и средними напряжениями.

Постоянные режимы характерны для машин центральных силовых и насосных станций и транспортных машин дальнего следования, переменные — для большин­ства машин — универсальных машин-ору­дий, транспортных машин и т. д.