5 Critérios de Cálculo no Processo de Projeto de Peças de Máquinas
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- 2021/7/14
Resumo
As peças da máquina precisam seguir rigorosamente os critérios de cálculo no processo de projeto, pois isso determina os prós e contras de seu desempenho final. Este artigo apresentará especificamente os cinco critérios de cálculo no processo de projeto de peças de máquinas.
Os critérios usados para calcular as peças da máquina no projeto estão, sem dúvida, intimamente relacionados aos modos de falha das peças. A precisão desses critérios de cálculo está relacionada ao desempenho das peças da máquina. De um modo geral, existem aproximadamente os cinco critérios de cálculo a seguir.
Critério de força
O critério de resistência significa que a tensão na peça não deve exceder o limite permitido. Ou seja: σ≤σlim
Dentre eles, σlim é a tensão última do material, para materiais frágeis: σlim=σB (limite de resistência), para materiais plásticos: σlim=σS (limite de escoamento).
Tendo em conta a influência de várias contingências ou difíceis de analisar com precisão, o lado direito da fórmula acima deve ser dividido pelo fator de segurança de projeto (abreviado como fator de segurança), a saber: σ≤σlim/S, ou seja, σ≤[σ]
Na fórmula: o fator de segurança S é um número maior que 1, se S for muito grande, é seguro, mas um desperdício de materiais. S é muito pequeno, embora economize materiais, mas tende a ser perigoso, então a seleção de S deve ser apropriada. [σ] é chamada de tensão admissível.
critério de rigidez
A deformação elástica y da peça sob carga é menor ou igual ao valor limite permitido [y] (deformação permitida) do desempenho da máquina, que atende aos requisitos de rigidez ou atende aos critérios de cálculo de rigidez. Sua expressão é: y≤[y]
A deformação elástica y pode ser determinada de acordo com várias teorias de deformação ou métodos experimentais, e a deformação admissível [y] deve ser determinada de acordo com a teoria ou experiência de acordo com diferentes ocasiões de aplicação.
critério de vida
Como os principais fatores que afetam a vida útil - corrosão, desgaste e fadiga são três categorias diferentes de problemas, as leis de seus respectivos processos de desenvolvimento também são as mesmas. Até agora, nenhum método de cálculo de vida de corrosão eficaz foi proposto, por isso é impossível listar os critérios de cálculo de corrosão. Em relação ao método de cálculo do desgaste, devido aos seus diversos tipos, o mecanismo de geração não foi totalmente compreendido e os fatores de influência também são muito complicados, portanto, não existe um método universal que possa ser calculado quantitativamente. Com relação à vida à fadiga, o limite de fadiga durante a vida útil geralmente é calculado como um cálculo.
Critério de estabilidade de vibração
Existem muitas fontes de vibração periódica na máquina. Por exemplo, engrenagem de engrenagem, vibração em rolamentos, oscilação da película de óleo em rolamentos deslizantes, rotação excêntrica de eixos elásticos, etc. Se a frequência natural de uma peça coincide com a frequência da fonte de excitação acima mencionada ou se torna um múltiplo inteiro a relação, essas peças irão ressoar, resultando em danos às peças da máquina ou mau funcionamento da relação de trabalho da máquina. A chamada estabilidade de vibração significa que a frequência natural de cada parte da máquina que está sujeita à excitação é escalonada com a frequência da fonte de excitação. Por exemplo, se f representa a frequência natural da peça e fp representa a frequência da fonte de excitação, as seguintes condições geralmente devem ser garantidas: 0,85f>fp ou 1,15f>fp
Se as condições acima não puderem ser atendidas, você pode alterar a rigidez das peças e do sistema, alterar a posição do suporte, aumentar ou diminuir o suporte auxiliar, etc. para alterar o valor de f.
Isolar a fonte de excitação das partes básicas da máquina de modo que a energia que muda periodicamente da excitação não seja transmitida às partes; ou usar o amortecimento para reduzir a amplitude das partes de vibração excitadas melhorará a estabilidade de vibração das partes.
Critérios de confiabilidade
Se houver um grande número de certas peças preciosas da máquina, o número de peças é N0 a ser testado sob certas condições de trabalho. Se ainda houver N peças funcionando normalmente após o tempo t, a confiabilidade R dessa peça funcionando no tempo t nas condições do ambiente de trabalho pode ser expressa como R=N/N0
Se o tempo de teste continuar a se estender, N continuará diminuindo, então a confiabilidade da peça é uma função do tempo.
No estágio inicial de falha, a taxa de falha cai acentuadamente de um valor muito alto para um certo valor estável. A razão para a taxa de falha particularmente alta nesta fase são os defeitos iniciais das peças e componentes. Se ocorrer uma falha no estágio normal de uso, ela geralmente é causada por motivos acidentais, portanto sua ocorrência é aleatória e a taxa de falha é expressa como uma constante. O estágio de dano é principalmente devido ao uso prolongado das peças, causando desgaste e crescimento de trincas de fadiga, etc., o que faz com que a taxa de falha aumente acentuadamente.
O processo de projeto de peças de máquinas requer muitos cálculos precisos, de modo a garantir uma boa condição de trabalho na máquina. Se você quiser saber mais sobre peças de máquinas depois de ler o conteúdo acima, poderá obter conhecimentos mais relevantes entrando em contato conosco.
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