什么是機(jī)械承載能力
機(jī)械方式傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng),就要考慮其力的承載,只要是機(jī)械行業(yè),就會(huì)涉及到機(jī)械承載能力這個(gè)詞,像連軸器、減速機(jī)、絲杠、滑軌等,都要考慮其是否有足夠的機(jī)械承載能力。
如減速機(jī)的出力軸,或入力軸,如果沒有足夠的機(jī)械承載能力,就會(huì)及大的縮短它的使用壽命。
機(jī)械承載能力是關(guān)于力-材料或力-結(jié)構(gòu)關(guān)系的一個(gè)概念。當(dāng)力作用于結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件的外部時(shí),按照一定的傳遞或變換邏輯,會(huì)使材料或結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)應(yīng)力,或應(yīng)變。對(duì)于微觀材料而言,其物理特性決定了其所能承受的力(即應(yīng)力)是有一定的限度的,這個(gè)度稱為材料的強(qiáng)度,超出這個(gè)強(qiáng)度,材料會(huì)發(fā)生破壞;另一方面,對(duì)于結(jié)構(gòu)而言,由于應(yīng)力的效應(yīng),會(huì)使內(nèi)部結(jié)構(gòu)單元發(fā)生相應(yīng)的應(yīng)變,這些應(yīng)變按結(jié)構(gòu)而系統(tǒng)化為結(jié)構(gòu)各坐標(biāo)處的變形,同樣,結(jié)構(gòu)變形也有個(gè)限度,這個(gè)度稱為剛度,超出這個(gè)剛度,結(jié)構(gòu)會(huì)背離預(yù)期要求;再有,當(dāng)結(jié)構(gòu)的變形超過一定范圍時(shí),會(huì)使結(jié)構(gòu)總體幾何構(gòu)造及承載體系發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的變化,這是一種復(fù)合型變化,既有變形方面的,也有應(yīng)力方面的,這個(gè)限度統(tǒng)一用穩(wěn)定性來表述。
機(jī)械構(gòu)件的承載能力我們需要分析以下幾個(gè)要素:
第一:變形固體的基本假設(shè)
均勻連續(xù)性假設(shè): 假定變形固體內(nèi)部毫無空隙地充滿物質(zhì),且各點(diǎn)處的力學(xué)性能都是相同的。
各向同性假設(shè): 假定變形固體材料內(nèi)部各個(gè)方向的力學(xué)性能都是相同的 。
彈性小變形條件:在載荷作用下,構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生變形。構(gòu)件的承載能力分析主要研究微小的彈性變形問題,稱為彈性小變形。彈性小變形與構(gòu)件的原始尺寸相比較是微不足道的,在確定構(gòu)件內(nèi)力和計(jì)算應(yīng)力及變形時(shí),均按構(gòu)件的原始尺寸進(jìn)行分析計(jì)算
第二:構(gòu)件承載能力分析的內(nèi)容
強(qiáng)度:構(gòu)件抵抗破壞的能力稱為構(gòu)件的強(qiáng)度
剛度:構(gòu)件抵抗變形的能力稱為構(gòu)件的剛度。
穩(wěn)定性:壓桿能夠維持其原有直線平衡狀態(tài)的能力稱為壓桿的穩(wěn)定性。
構(gòu)件的安全可靠性與經(jīng)濟(jì)性是矛盾的。構(gòu)件承載能力分析的內(nèi)容就是在保證構(gòu)件既安全可靠又經(jīng)濟(jì)的前提下,為構(gòu)件選擇合適的材料、確定合理的截面形狀和尺寸,提供必要的理論基礎(chǔ)和實(shí)用的計(jì)算方法。
第三:桿件變形的基本形式
工程實(shí)際中的構(gòu)件種類繁多,根據(jù)其幾何形狀,可以簡化為四類:桿、板、殼、塊 。
本篇研究的主要對(duì)象是等截面直桿(簡稱等直桿)
等直桿在載荷作用下,其基本變形的形式有:
1.軸向拉伸和壓縮變形;2.剪切變形;
3.扭轉(zhuǎn)變形;4.彎曲變形。
兩種或兩種以上的基本變形組合而成的,稱為組合變形。
第四:軸向拉伸與壓縮
但在我們實(shí)際的選購或使用過程中,我們就很難對(duì)其進(jìn)行一一的進(jìn)行測(cè)試,我們考慮的最多的可能就是其價(jià)格,及其功能,只有在其發(fā)生故障時(shí)才會(huì)去想到我們?cè)谶x購時(shí)是應(yīng)該把其承載能力,生產(chǎn)工藝考慮進(jìn)去的。如,深圳薄江機(jī)電銷售的減速機(jī)軸承,馬達(dá)部分皆采用琠典skf或同等級(jí)精密軸承,二/三段齒輪材質(zhì)為S