Повышение надежности и долговечности машин и механизмов 1 федеральное государственное бюджетное

Повышение надежности и долговечности деталей, механизмов, агрегатов, машин 
________________________________________________________________________________ 
117 
Рис. 1.
Планирование эксперимента 
Методология анализа включает: 
- уровень структурирования: подбор базы данных предельных функций состояния и 
изменению состояния механизмов под действием заданной нагрузки; 
- систематизация: разработка и моделирование причинно-следственных эффектов, ко-
торые помогают восполнить работоспособность предлагаемой модели; 
- использование тестовых данных для определения вероятности эксплуатационных 
характеристик. 
Рассмотрим, например вал: износ поверхности вала, наличие задиров, уста-
лостный износ, коррозия и ухудшение эксплуатационных характеристик, т.д. Физиче-
ский процесс отказа моделируется с помощью функции предельного состояния, кото-
рая зависит от физических параметров вала: тип материала, прочность материала, 
твердость материала, надежность, обработка, и т.д. Таким образом, мы получаем за-
висимость изменения нагрузки от растущего сопротивления детали, рис. 2. 
Рис. 2.
Отказ определяется предельным сопротивлением детали / механизма 

---

НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ 
________________________________________________________________________________ 
118 
Как правило, основной нагрузке может быть подвержена одна деталь, которую 
необходимо модернизировать для того чтобы задать более высокий уровень надежно-
сти всего механизма. Для этого может быть использован компьютерный эксперимент, 
результаты которого могут быть представлены в виде диаграммы, рис. 2.
Данный метод позволяет выявить процесс разрушения, который непосред-
ственно определяется механическими показателями детали / механизма, которые со-
средоточен на режиме отказа, надежность структуры исходя их структурного анализа. 
Далее возможно выполнить подбор наиболее вероятных моделей, способных преодо-
леть отказ при малых нагрузках, увеличив эксплуатационные свойства детали, мы 
имеем экономический эффект всего механизма. Таки образом, в данной работе при-
меним метод структурной надежности к механическим деталям/ механизмам.
Рассмотрим на примере отказа работы опор валов как разрушение подшипни-
ков, рис. 3, причины приведены в таблице. 
а б 
Рис. 3.
Разрушение шарикового подшипника: а – разрушение тел, б - разрушение наружного 
кольца
Таблица