Надежность технологического оборудования
Вывод: по таблицам нормального распределения в зависимости от полученного значения квантили находим, что вероятность безотказной работы рассчитываемого подшипника равна PL=0.9623. Две стальные детали стянуты болтом M12−6g-R (рр:=1,75, dp:= 10,35) класса прочности 6.6. Соединение нагружено растягивающей силой, изменяющейся от 0 до F. Оценить вероятность безотказной работы по основным критериям… Читать ещё >
Надежность технологического оборудования (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Задание
Соединение зубчатого колеса со сплошным валом соответствует посадке Н8/х8. Соединение нагружено вращающем моментом, заданным случайной нормально распределенной величиной со средним значением и коэффициентом вариации. Определить вероятность безотказной работы соединения по критерию прочности сцепления Таблица 1 — задание для контрольной работы № 1.
Параметры. | d. | vT. | D. | l | Rzl. | Rz2. | f. | vf. | К. |
мм. | мм. | мм. | мкм. | мкм. | |||||
Величина. | 0.11. | 0.1. | 0.1. | 1.4. |
Среднее значение нормально распределенной величины Т=2000 Нм. Модуль упругости материала (сталь) деталей Е=2.1 105 МПа.
Решение:
- 1) Среднее значение N, мкм и коэффициент вариации vN натяга определяем в зависимости
- — от допусков диаметров вала и отверстия t := 46 мкм;
- — также нижнего отклонения диаметра вала ei := 122 мкм.
мкм.
2) Поправка на обмятие микронеровностей u, мкм.
мкм.
3) Коэффициент.
4) Среднее значение давления на посадочной поверхности:
МПа.
5) Коэффициент вариации давления р
6) Среднее значение и коэффициент вариации предельного по прочности сцепления момента Tlim.
Н*м.
7) Коэффициент запаса прочности сцепления по средним значениям.
8) Квантиль нормированного нормального распределения.
Вывод: вероятность безотказной работы Pc по критерию прочности сцепления, определенная по таблице в зависимости от up, равна Pc = 0.4673.
Контрольная работа № 2
Задание
Две стальные детали стянуты болтом M12−6g-R (рр:=1,75, dp:= 10,35) класса прочности 6.6. Соединение нагружено растягивающей силой, изменяющейся от 0 до F.
Оценить вероятность безотказной работы по основным критериям: нераскрытия стыка, статической прочности и сопротивления усталости болта.
Таблица 2 — Задание для контрольной работы № 2.
Параметры. | vF. | ч. | vуt. | вс. | kу. | еу. | в. | вup. | ш. | vzat. | vd. | vp1. |
Величины. | 0.1. | 0.2. | 0.1. | 1.2. | 3.0. | 1.2. | 1.0. | 1.0. | 0.1. | 0.07. | 0.08. | 0.11. |
Среднее значение силы F=9000 Н.
Среднее значение предела текучести болта уt := 360 МПа.
Усилие затяжки уzat=180 МПа.
Среднее значение предела выносливости гладкого образца уl:=220МПа.
Эффективный коэффициент концентрации напряжений vб := 0,023.
Решение:
- 1. Расчет вероятности безотказной работы по критерию нераскрытия стыка
- 1) Вычисляем среднее значение силы затяжки Fzat:
Н.
2) Коэффициент запаса нераскрытия стыка по средним нагрузкам.
3) Квантиль.
Вывод: вероятность безотказной работы по критерию нераскрытия стыка, определенная по таблице в зависимости от up1, равна Р1>0.9999.
- 2. Расчет вероятности безотказной работы по критерию статической прочности
- 1) Среднее значение расчетного напряжения урас:
МПа.
2) Коэффициент запаса прочности по средним напряжениям.
3) Квантиль uр3, полагая, что vpac=vzat.
Вывод: вероятность безотказной работы по критерию статической прочности, определенная по таблице в зависимости от up3, равна Р3=0.985.
- 3. Расчет вероятности безотказной работы по критерию сопротивления усталости
- 1) Среднее значение предела выносливости болта
МПа.
2) Среднее значение действующего напряжения.
МПа.
3) Коэффициент запаса прочности по средним напряжениям:
4) Коэффициент вариации предела выносливости.
5) Квантиль.
Вывод: вероятность безотказной работы по критерию сопротивления усталости, определенная по таблице в зависимости от up3, равна Р4 > 0.9999.
Контрольная работа № 3.
Задание
Определить вероятность безотказной работы роликоподшипника 2207, нагруженного случайной радиальной силой. Требуемый ресурс, ч Lh=3500.
Таблица 3 — Задание для контрольной работы № 3.
Параметры. | Вариант 8. |
vF. | |
n. | |
Р, кН. | 5.5. |
Решение:
- 1) По каталогу-справочнику определяем 90%-ную динамическую грузоподъемность, Н:
- 2) Показатель степени для роликоподшипников:
- 3) Вычисляем заданный ресурс в миллионах оборотов
- 4) Среднее значение динамической грузоподъемности
Н.
5) Коэффициент запаса по средним.
6) Коэффициент вариации эквивалентной нагрузки принимаем равным коэффициенту вариации внешней нагрузки.
7) Квантиль нормированного нормального распределения.
Вывод: по таблицам нормального распределения в зависимости от полученного значения квантили находим, что вероятность безотказной работы рассчитываемого подшипника равна PL=0.9623.
Кудрявцев И. В., Наумченков Н. Е. Усталость сварных конструкций. М., 1976.
Биргер И. А., Иосшевич Г. Б. Резьбовые соединения. М., 1973.
Якушев А. И., Мустаев Р. Х., Мавлютов P.P. Повышение прочности и надежности резьбовых соединений. М., 1979.
Иосилевич Г. В. Концентрация напряжений и деформаций в деталях машин. М., 1981.
Решетов Д. Н. Работоспособность и надежность деталей машин. М., 1974.
Прочность и надежность механического привода / Под ред. Кудряв-цеваВ.Н. иЮ.А. Держаеца Л., 1977.
Решетов Д.Н., Фадеев В. З. Вероятностная оценка изгибной прочности зубчатых колес // Вестник машиностроения. 1980. № 2. С. 54−63.
Трение, изнашивание и смазка: Справочник / Под ред. И. В. Кра-гелъскогоиВ. В. Алисина. М., 1978. Т. 1; 1979 Т. 2.
Когаев В, П. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени. М., 1977.
Исследование характеристик рассеивания ресурса подшипников качения / Д. Н. Решетов, А. С. Иванов, В. П. Жевтунов и др. // Работоспособность и надежность деталей машин. Тр. МВТУ. М., 1980. № 333. С. 36−50.
Детали и механизмы металлорежущих станков / Под ред. Д. Н. Ре-шетова. М, 1979. Т. 1; 1972. Т. 2.