«Құрастыру негіздері және машина бөлшектері»

ШӘКӘРІМ атындағы СЕМЕЙ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

«Құрастыру негіздері және машина бөлшектері»

Семей 2012

1. 
   Есептеу және конструкция құру негіздері.
   
2. 
   Машина бөлшектерінің конструкциясына қойылатын талаптар.
   
3. 
   Машина бөлшектерін есептеу жолдары.
   
4. 
   Беріктік, беріктікке есептеу.
   

Машина бөлшектерінін, конструкциясын ойластырғанда, біз ең алдымен оларға қойылатын талаптарды біліп, одан кейін оларды сол талаптарға сәйкес жасауымыз керек. Ол талаптар мынадай:

1. Машина бөлшектері белгілі бір мөлшерде қондыру орнына сәйкес етіп жасалынуы қажет және сол машинаның жұмыс істеу қабілетін қамтамасыз етуі керек.

2. Машина бөлшектері берік, қатаң, тозуға шыдамды, ыстық пен дірілге төзімді болуы және ұзақ уақыт сынбастан сенімді қызмет атқаруы қажет.

3. Машина бөлшектерін дайындау технологиясы оңай және арзан болуы керек. Дайындау технологиясын ойластырғанда бөлшектердің қажетті мөлшерін еске алу қажет. Егер бірнеше жүздеп, мындап жасалатын машина бөлшектерін штамповка арқылы дайындау арзанға түссе, аздаған (ондаған) бөлшектерді пісіру арқылы дайындаған арзанға түседі. Ал белшектердің саны одан да көбірек болса (жүздеген), онда оларды құйып дайындаған жөн.

4. Машина бөлшектерінің салмағы жеңіл болуы қажет. Әрине, бөлшектердің салмағы неғұрлым аз болса, машина соғұрлым жеңіл болады, сондықтан ең алдымен жолаушы машиналарының бөлшектеріне мұқият талап қойылады.

Машина бөлшектерінің салмағын жеқілдету үшін, біріншіден, оларды жаңа материалдан жасай білу қажет. Мысалы, пластмассалардан және түсті жеңіл металдардың қоспасынан жасаған жөн. Екіншіден, болаттан жасалатын бөлшектерді қыздырып немесе химиялық тәсілмен өңдеу арқылы беріктігін (болатты шынықтыру арқылы, азоттау т. б.) арттыру қажет. Мұнда шыныққан болаттан жасалған тісті дөңгелектердің және болаттардың салмағы 2—2,5 есе кемиді.

5. Машина бөлшектері күтуге, майлауға және ауыстыруға икемді болуы шарт. Машина бөлшектерінің конструкциясы мен өлшемдері (оймалары, радиусы т. б.) мемлекеттік немесе халықаралық стандартқа сәйкес жасалуы қажет.

Сонымен қатар машина бөлшектері қауіпсіз жұмыс істеуі қажет, яғни айналмалы, жылжымалы бөлшектерді жабык етіп жасаған жөн.

Машина бөлшектерін есептеу жолдары. Машина бөлшектерінің жұмыс істеу қабілеті және көпке шыдамдылығы олардың беріктігіне, тозуға төзімділігіне, қатаңдығына, ыстыққа және дірілге төзімділігіне байланысты болады. Әр түрлі бөлшектер түрлі жағдайда жұмыс істейді. Мысалы, егер сырғанау подшипниктері тозудан істен шығатын болса, ал бұрандалы болттар көбінесе сынады. Сондықтан сырғанау подшипниктері тозуға төзімді болуы және сол тозу төзімділігіне есептелуі қажет. Ал бұрандалар берік болуы керек, сондықтан олар беріктікке есептеледі, Кейбір бөлшектерді, айталық біліктерді беріктікке, катаңдыққа, дірілге, төзімділікке де есептеу қажет.

Беріктік. Беріктік ең негізгі талаптардың бірі, көптеген бөлшектердің өлшемі беріктікке есептеу арқылы табылады. Беріктікке есептеу бөлшекке түскен күшке байланысты екі түрлі болады. Егер бөлшекке тұрақты күш әсер ететін болса, оны беріктікке есептеу жолы, тұрақсыз айнымалы күш әсер еткен жағдайларда есептеу жолынан өзгеше келеді. Машиналарда тұрақты күш әсер ететін бөлшектер аз кездеседі. 1930 жылдарға дейін барлық машина бәлшектерінің өлшемдерін тек қана тұрақты күш әсер етеді деген жорымалмен есептеп шығаратын. Атақты неміс ғалымы Бах барлық бөлшектерді тұрақты күшке есептеп, айнымалы күштерді, динамикалңк күштерді әр түрлі коэффи-циентпен есепке алуды ұйғарған. Қейінгі кезде, бүл есептеу жолдарынан бас тартып, айнымалы күш әсер ететін бөлшектердің елшемін есептеу тәсілдері белгілі бола бастады.

Беріктікке есептеу. Беріктікке есептеу түскен күштің денені деформациялауына байланысты материалдар кедергісі курсынан белгілі формула-лармен жүргізіледі. Созу немесе қысу кезінде пайда болатьш кернеу бұлай анықталады:

кесілу кезіндегі кернеу

иілу кезіндегі кернеу

бұралу кезіндегі кернеу

мұндағы F - әсер етуші күш; М_н , Т — ию және бұраушы моменттер; А, W, W_p - қима ауданы, кима ауданынын, кедергі және полярлық кедергі моменттері.

Беріктікке есептеу үш түрлі жолмен жүргізіледі. Біріншіден, жоғарыда көрсетілген формулаларды пайдаланып қима ауданында сыртқы күштердің әсерінен пайда болатын кернеулердің ең жоғары мәнін анықтап, оларды мүмкіндік кернеумен салыстыру арқылы жүргізіледі.

Мүмкіндік кернеулер шамасын анықтау төменде көрсетілген. Бұл жолмен есептеу дәлірек болмайды, себебі көбінесе бөлшектердің жұмыс істеу жағдайы, сыртқы күштердің өзгеру ерекшеліктері және т. б. есепке алынбайды. Ал екінші есептеу қор коэффициентін анықтау жолымен жүргізіледі. Белгілі формулалар-мен қор коэффициентін анықтап, рны мүмкіндік шамасымен са-лыстырады: S<[S].

Осы есептеу жолы айтарлықтай дәлдікпен жүргізіледі (білікті есептеу жолдарын қараңыз), сондықтан оны кейде тексеру жолы деп те атайды.

Үшінші есептеу жолы кейінгі жылдары ғана қолға алынып келеді, оның негізгі мағынасы, бөлшектердің конструкциясын, жұмыс істеу жағдайларын, күштердің өзгеру құбылысын, материалдардың қасиеттерін толық есепке ала отырып, сол бөлшектердің қанша уақыт сынбай, тозбай жүмыс істей алатынын анықтау. Бұл өте тиімді, дәлдігі жоғары келеді, бірақ өте күрделі, көлемді болғандықтан электрондык есептеуіш машиналар көмегімен шешуді талап етеді.