Судовые машины и механизмы. Прочность, износостойкость, долговечность

ПРЕДИСЛОВИЕ 3 ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ 7 1. ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 9 1.1. Предварительные замечания 9 1.2. Характеристика конструкционных сталей 10 1.3. Основные сведения о термической обработке стали 15 1.4. Поверхностное упрочнение стальных деталей 18 1.5. Характеристика чугунов 23 1.6. Характеристика алюминиевых сплавов 24 1.7. Характеристика медных сплавов 26 1.8. Характеристика титановых сплавов 27 1.9. Характеристика твердых сплавов 29 1.10. Характеристика неметаллических материалов 32 1.10.1. Общие сведения о пластмассах 32 1.10.2. Общие сведения о резине 36 1.10.3. Прокладочные материалы 38 1.11. Причины повреждения деталей и узлов машин 39 2. РАСЧЕТЫ ПРОЧНОСТИ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ 44 2.1. Общие сведения о расчетах 44 2.2. Главные и эквивалентные напряжения 47 2.3. Теории прочности 51 2.4. Допускаемые напряжения 57 2.5. Метод конечых элемпентов и конечно-элементные модели 71 2.6. Основные положения и допущения статического расчета прочности 79 2.7. Примеры расчета прочности при статическом нагружении 82 3. РАСЧЕТЫ ПРОЧНОСТИ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКИХ НАГРУЖЕНИЯХ 92 3.1. Физика усталостного разрушения 92 3.2. Циклы переменных напряжений и их параметры 96 3.3. Методические положения расчета прочности на выносливость 107 3.4. Справочные данные для расчета на выносливость 116 3.5. Определение минимально допустимого коэффициента запаса прочности 132 3.6. Определение вероятности работы детали безусталостного разрушения 148 3.7. Порядок расчета деталей на выносливость 161 3.8. Пример расчета на выносливость 164 4. ОЦЕНКА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПРИ ДЕЙСТВИИ ЦИКЛИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ 180 4.1. Основные положения и критерии усталостной долговечности 180 4.2. Гипотезы накопления усталостных повреждений 182 4.3. Оценка долговечности при регулярном нагружении 190 4.4. Оценка долговечности при нерегулярном нагружении 191 4.5. Схематизация случайного нагружения 206 4.6. Применение имитационного моделирования для вероятностной оценки усталостной долговечности 218 4.7. Примеры расчета усталостной долговечности 226 4.7.1. Определение долговечности гребного вала судна проекта ВС 14 226 4.7.2. Определение долговечности поршневого пальца двигателя 4Ч8,2/7 242 5. ОСТАТОЧНАЯ ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ДЕТАЛИ С ТРЕЩИНОЙ 246 5.1. Основные положения механики разрушения конструкционных материалов 246 5.2. Определение коэффициента интенсивности напряжений 249 5.3. Закономерности развития трещины при циклическом нагружении 260 5.4. Методические предпосылки прогнозирования остаточной долговечности деталей с трещинами 266 5.4.1. Общие сведения о прогнозировании остаточной долговечности 266 5.4.2. Методы обнаружения усталостных трещин 267 5.4.3. Зависимости для скорости роста усталостных трещин 270 5.4.4. Определение критического размера трещины 279 5.5. Основные положения и допущения методики определения остаточной долговечности деталей с трещинами 283 5.6. Порядок определения остаточной долговечности деталей с трещинами 289 5.7. Примеры расчета остаточной долговечности деталей с трещинами 294 5.7.1. Расчет остаточной долговечности шатуна с трещиной 295 5.7.2. Расчет остаточной долговечности опорного бурта блока цилиндров двигателя 8NVD48A 299 5.7.3. Расчет остаточной долговечности гребного вала судна проекта ВС 14 305 6. ИЗНОС МАШИН И МЕХАНИЗМОВ 312 6.1. Физика и закономерности изнашивания пар трения 312 6.2. Основные положения теории изнашивания 321 6.3. Износ цилиндровой втулки поршневого двигателя 325 6.4. Износ подшипников коленчатого вала 331 6.5. Примеры прогнозирования долговечности подшипников скольжения 342 6.6. Износ кулачкового механизма 346 ПОСЛЕСЛОВИЕ 352 ПРИЛОЖЕНИЕ 1 354 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 354 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 359 ЛИТЕРАТУРА 361