Машины и механизмы состоят из отдельных деталей. Деталь представляет собой одно целое (вал, винт и др.). Группа деталей, работающих в комплексе и объединенных общим назначением, называется узлом (коробка передач, редуктор и др.). Различают детали простые (гайка, шпонка, винт и т. д.) и сложные (коленчатый вал, корпус ковша экскаватора, корпус редуктора).

Эффективная работа машин, срок их службы определяются прочностью, жесткостью, виброустойчивостью, износостойкостью, теплостойкостью и надежностью деталей этих машин.

Прочность — свойство детали сопротивляться разрушению под действием на нее внешних нагрузок. Прочность детали зависит от характера приложения нагрузки, от формы детали, а также от материала, из которого она изготовлена.

На детали могут действовать нормальные, случайные и аварийные нагрузки. Нормальные нагрузки по величине и характеру соответствуют паспортным условиям работы машины. По ним ведется расчет на долговечность. Случайные нагрузки — наименее выгодные сочетания одновременно действующих на деталь нагрузок, которые возможны во время работы при исправных механизмах, правильном управлении и эксплуатации машины в очень тяжелых условиях; они вызывают максимальные напряжения в детали.

Расчет детали на прочность ведут, исходя из этих нагрузок. Размеры, форма детали, материал и его обработка должны быть такими, чтобы напряжения, возникающие при работе детали, от этих нагрузок не превосходили допустимых величин. Аварийные нагрузки могут возникнуть в случае неисправной работы механизмов или нарушения правил управления и эксплуатации. По этим нагрузкам рассчитывают предохранительные устройства с тем, чтобы нагрузка на деталь не превосходила случайной нагрузки.

С точки зрения изменения напряжений во времени их можно разделить на постоянные и переменные (рис. 1.1). Переменные напряжения могут быть симметричными (рис. 1.1,6), асимметричными, знакопостоянными (рис. 1.1, е), знакопеременными (рис. 1.1, Г) Или пульсирующими (рис. 1.1, Д).

Полученные фактические напряжения в расчетном сечении детали следует сравнить с допустимыми.

Для машин, работа с которыми опасна для жизни, коэффициент запаса прочности регламентирован нормами Гостехнадзора.