Когаев В. П., Дроздов Ю. Н. Прочность и износостойкость деталей машин: Учеб. пособие для машиностр. спец. вузов.— М.: Высш. шк., 1991.—319 с: ил.



В пособии изложены современные методы расчета деталей на прочность, долговечность, износостойкость, надежность применительно к курсу «Детали машин». Изложены методы расчета на прочность при переменных нагрузках, методы расчета надежности, иллюстрированные примерами из машиностроительной практики. Повышение производительности труда, экономия топливно-энергетических, сырьевых и трудовых ресурсов, обеспечение технического уровня и конкурентоспособности на мировом рынке продукции машиностроения зависят от эффективности, надежности, безопасности, экологичности машин, механизмов, приборов, аппаратов и оборудования. Проблема решается на основе комплексного подхода — на этапах проектирования и расчета, совершенствования конструкций, при разработке высокоэффективных технологий изготовления и упрочнения, улучшения качества конструкционных и смазочных материалов, внедрения прогрессивных форм и методов эксплуатации, восстановления и ремонта.
Проблемы прочности и износостойкости являются центральными в обеспечении надежности и ресурса в машиностроении. Поэтому необходимы глубокие знания в области современных методов расчета на прочность, долговечность, износостойкость, надежность. Однако в учебниках и в учебных пособиях пока не нашли достаточно полного отражения указанные методы, которые в настоящее время широко применяются в промышленности, вошли в ГОСТы и другие нормативно-технические документы.
В первом разделе изложены методы расчета деталей машин на прочность, долговечность, надежность. Включены вероятностные методы расчета ресурса, позволяющие рассчитать вероятность безотказной работы в зависимости от ресурса на стадии проектирования и доводки опытного образца машины. Функция распределения ресурса, получаемая этими методами, является важнейшей характеристикой надежности и долговечности деталей машин. Изложено влияние различных факторов на сопротивление усталости, что весьма важно для правильного и оптимального проектирования деталей машин. Многочисленные примеры из машиностроительной практики способствуют пониманию и эффективному использованию новых результатов.
Во втором разделе книги, по-видимому, впервые разработаны и обобщены методы прогнозирования изнашиваниядеталей машин и трения, определения ресурса по износу на основе обобщенных физически информативных факторов («ключевых инвариантов»), включающих механические, физические, химические, геометрические параметры контактного взаимодействия и разрушения трущихся поверхностей. Методология обеспечения трибологическои надежности механических систем основана на комплексном анализе процессов, на разработке мероприятий, предотвращающих катастрофическое изнашивание (заедание), на методах физического и математического моделирования, на поиске оптимальных материалов, технологий, износостойких и антифрикционных покрытий, на оптимизации конструкций узлов трения.
Систематизированы сведения по конструкционным и смазочным материалам, покрытиям, технологиям, методам оценки ресурса по износу типовых узлов трения.
Большой интерес представляет концепция развития работ по обеспечению трибологическои надежности машин.
Авторы книги—лауреаты Государственной премии СССР: заслуженный деятель науки и техники РСФСР, доктор технических наук, профессор В. П. Когаев (раздел I «Прочность») и доктор технических наук, профессор Ю. Н. Дроздов (раздел II «Износостойкость»), сотрудники Института машиноведения им. А. А. Благонравова АН СССР — много лет плодотворно работали в указанных областях и имеют значительные достижения. Их длительный опыт преподавания в высшей школе курсов деталей машин, теории механизмов и машин, прикладной механики, высшей математики положительно сказался на уровне и системе изложения материала. Не вызывает сомнения безусловная полезность книги для студентов, аспирантов, преподавателей, в ней могут найти интересные идеи и важные конкретные сведения научно-технические работники, инженеры, работающие в области машиностроения. Решение проблемы повышения ресурса и надежности машин при одновременном снижении их металлоемкости возможно лишь при наличии высококвалифицированных кадров инженеров-расчетчиков и конструкторов, в совершенстве владеющих современными методами расчета на прочность, износостойкость, надежность деталей машин.
Однако в учебниках и в учебных пособиях по курсам деталей машин не нашли достаточно полного отражения современные методы расчета на прочность, износостойкость и надежность. К ним относятся методы расчета на прочность и долговечность при переменных нагрузках нерегулярного и случайного характера, вероятностные методы расчета ресурса и надежности, методы расчета на износ, заедание, методы обеспечения заданного ресурса, надежности узлов трения и др.
Расчетные определения коэффициента трения скольжения, ресурса по критерию износа, научно обоснованные подходы к выбору смазочных материалов для различных сопряжений деталей машин принципиально необходимы для создания оптимальных конструкций.
Указанные методы не излагаются также по существу и в других курсах (ТММ, сопротивление материалов, прикладная механика, специальные курсы). Изложение их в научной и производственно-технической литературе усложнено и не приспособлено для использования в учебном процессе. Поэтому студенты машиностроительных специальностей недостаточно изучают эти весьма важные для практики проблемы, что затрудняет их дальнейшую активную работу на производстве над повышением ресурса и надежности машин, их качественных характеристик.
В предлагаемом пособии изложены наиболее современные методы расчета деталей машин на прочность, долговечность, износостойкость и надежность, которые широко применяются в промышленности и в разработке которых авторы принимали прямое и непосредственное участие.