План -конспект урока. Дисциплина: Конструирование и расчет деталей и узлов автомобилей и их эксплуатация. Тема урока: Критерии работоспособности и изнашивания деталей машин


План -конспект урока.
Дисциплина: Конструирование и расчет деталей и узлов автомобилей и их эксплуатация
1.Организационная часть - 2 мин.
2. Опрос - 20 мин.
назначение стандартизации;
какие существуют категории стандартов;
назначение взаимозаменяемости.3. Тема урока: Критерии работоспособности и изнашивания деталей машин
Цель урока: изучить причины влияющие на работоспособность машин.
дидактическая: обучить студентов умению предвидеть возможные неисправности машин;
развивающая: научить применять теоретические знания на практике;
воспитательная: формирование стремления добиваться высоких результатов в работе.
Задачи: применять на практике изученные термины и понятия.
4. Тип урока - изучение нового материала. Вид урока - лекция.
5. Метод формирования новых знаний: объяснительно- иллюстративный.
6.Изложение материала:
1- ый урок:
Работоспособность – это состояние изделия, при котором оно способно выполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями нормативно – технической документации.
Основными критериями работоспособности являются:
- прочность;
- жесткость;
- износостойкость;
- теплостойкость;
- виброустойчивость.
Значение того или иного критерия для данной детали зависит от ее назначения и условий работы.
Жесткость – это способность конструкции и ее элементов сопротивляться изменениям формы и размеров. Например, при недостаточной жесткости валов в зубчатой передаче может возникнуть прогиб, который приводит к неравномерности распределения нагрузки по зубьям колес из-за уменьшения площади контакта и заклиниванию подшипников качения из-за перекоса валов .
Недостаточная жесткость деталей влияет на их взаимное расположение в механизмах, вызывает в подвижных сопряжениях повышенное трение, давление, температуру и др.
Виброустойчивость – способность конструкции работать в диапазоне режимов, достаточно далеких от области резонанса (резонанс - совпадение или кратность частоты вынужденных колебаний и частоты собственных колебаний).
Вибрации снижают качество работы машин, увеличивают шум, усиливают изнашивание, вызывают дополнительные переменные напряжения в деталях и усталостное разрушение. 20 минут.
2-ой урок:
Теплостойкость – способность конструкции работать в пределах заданных температур в течение заданного срока службы.
Нагрев деталей в процессе работы машины приводит к:
- снижению механических характеристик материала и к появлению пластических деформаций (при температуре свыше 300оС);
- уменьшению зазоров в подвижных сопряжениях деталей, что приводит к схватыванию, заеданию, заклиниванию;
- снижению вязкости масла (т. е ухудшаются смазочные свойства масляного слоя).
Износостойкость – свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию. Изнашивание - процесс разрушения и отделения материала с поверхности тела при трении, который приводит к постепенному изменению размеров и формы. До 90% деталей подвижных сопряжений машин выходят из строя из-за износа.
Существуют различные виды изнашивания:
- усталостное изнашивание. При контакте деталей в них возникают контактные напряжения . В результате циклического нагружения на трущейся поверхности  образуются усталостные микротрещины . Смазочный материал, попадая в микротрещины, способствует их расклиниванию  и выкрашиванию частиц металла, в результате чего на поверхности детали появляются мелкие ямки (питтинг), см. рис. 1. Такой износ характерен для зубчатых и фрикционных передач, подшипников качения.

Рис.1
- абразивное изнашивание. Это разрушение поверхностных слоев материала трущихся пар твердыми абразивными частицами. Зерна абразива могут попадать на трущиеся поверхности извне, содержаться в материале трущихся пар или в продуктах износа ( рис. 2).

Рис.2
- водородное изнашивание. При работе узлы трения нагреваются, идет выделение водорода, который оседает на поверхности материала и проникает вглубь детали, вызывая множество микротрещин и образование мелкодисперсного порошкового материала. Методы борьбы: использовать стали легированные хромом, титаном, ванадием; снижение температуры в зоне контакта.
- молекулярно-механическое изнашивание. При больших давлениях происходит разрушение защитных масляных пленок на поверхностях сопряженных деталей. Отдельные участки поверхности могут вступить в молекулярный контакт. Происходит схватывание, а последующее перемещение поверхностей вызывает разрушение мест соединений (возникают задиры и борозды). Методы борьбы: повышение твердости за счет термообработки, использование специальных смазок, применение покрытий. Рис.3

Рис.3
- коррозионно-механическое изнашивание (фреттинг-коррозия). Разрушение поверхности происходит под действием двух одновременных процессов: коррозии и механического изнашивания. Возникает при очень малых относительных перемещениях (колебаниях) сопряженных поверхностей, при этом происходит разрушение оксидных пленок, образуются ямки и порошок. Продукты износа не удаляются из зоны контакта и превращаются в абразивные частицы. Методы борьбы: уменьшение относительных смещений, поверхностное упрочнение, гальванопокрытия, напыление. Рис. 4

Рис. 4
Прочность– это способность конструкции и ее элементов выдерживать внешние воздействия (нагрузки) без разрушения и появления недопустимых остаточных деформаций. Прочность является важнейшим критерием работоспособности. Ему должны удовлетворять все детали. 30 минут.
проверка усвоение материала: задание для самостоятельной работы студентов - 10 мин.
выводы по лекции, домашнее задание - 4 мин.
А.А.Эрдеди, Н.А.Эрдеди "Детали машин", Изд. Центр «Академия», 2012, гл. 1.4заключение: вопросы по лекции, отметить отсутствующих - 2-4 мин.

Приложенные файлы

  • docx konstr
    Максимова Э.А.
    Размер файла: 132 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий