Файл: База ДМиОК ч. 1.doc

В учебном пособии рассмотрены вопросы конструирования, расчета по критериям работоспособности и технологии изготовления следующих деталей и узлов общемашиностроительного применения: разъемных и неразъемных соединений, механических передач трением и зацеплением, валов и осей, подшипников качения и скольжения. Учебное пособие соответствует программе курса « Детали машин и основы конструирования » для студентов машиностроительных и механических специальностей. По основным разделам курса составлены программы расчета на компьютере в среде EXCEL 97 / 2000, которые имеются на кафедре «Детали машин».

Автор выражает благодарность инженеру Лукашину М.М. за помощь при подготовке рукописи к печати.

Исключительное право публикации пособия

принадлежит издательству МГОУ.

Выпуск произведения без разрешения издательства считается противоправным и преследуется по закону.

Детали машин и основы конструирования /

Автор Е.К. Коровин М: Изд-во МГОУ, 2003, 264. ил. 98– ( База необходимых знаний для подготовки бакалавров, дипломированных специалистов ).

Пособие рекомендовано Ученым Советом МГОУ

С о д е р ж а н и е

Стр.

ПРЕДИСЛОВИЕ 5

ВВЕДЕНИЕ 6

1. Требования Государственного стандарта

по дисциплине 6

2. Значение и место изучаемой дисциплины 7

3. Основные понятия и термины 9

Раздел 1. Принципы конструирования, критерии

работоспособности и основные характеристики

машин 16

1.1 Общие сведения 16

1.2 Принципы конструирования машин 17

1.3 Критерии работоспособности 24

1.4 Конструкционные и смазочные материалы 36

1.5 Точность изготовления и шероховатость

поверхностей деталей 42

1.6 Стандартизация, унификация и техноло-

гичность в машиностроении 51

Раздел 2. Соединения деталей 54

ГЛАВА 2.1. Неразъемные соединения 55 2.1.1 Заклепочные соединения 55 2.1.2 Сварные, паяные и клеевые соединения 64

2.1.3 Прессовые соединения 77

ГЛАВА 2.2. Разъемные соединения 85

2.2.1 Резьбовые соединения 85

2.2.2 Шпоночные соединения 105

2.2.3 Шлицевые соединения 111

2.2.4 Штифтовые соединения 115

РАЗДЕЛ 3. МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ 121

ГЛАВА 3.1. Общие сведения о механических

передачах 121

ГЛАВА 3.2. Зубчатые передачи 125

3.2.1 Технология изготовления зубчатых колес 126

3.2.2 Цилиндрические прямозубые передачи 132

3.2.3 Цилиндрические косозубые и шевронные

передачи 164

3.2.4 Конические прямозубые передачи 170

3.2.5 Планетарные редукторы 178

3.2.6 Принципы конструирования редукторов 185

ГЛАВА 3.3. Червячные передачи 190

ГЛАВА 3.4. Цепные передачи 205

ГЛАВА 3.5. Ременные передачи 214

ГЛАВА 3.6. Фрикционные передачи 229

РАЗДЕЛ 4. ВАЛЫ, ОПОРЫ. 238

ГЛАВА 4.1. Конструирование и расчет валов

и осей 238

ГЛАВА 4.2. Подшипники качения 246

ГЛАВА 4.3. Подшипники скольжения 253

РЕКОМЕНДОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 261

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ 262

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее учебное пособие написано в соответствии с программой курса “ Детали машин и основы конструирования” для студентов машиностроительных и механических специальностей высших учебных заведений и содержит краткие сведения по теории, расчету и конструированию деталей и узлов общемашиностроительного применения. Основными задачами курса являются изучение, анализ и конструирование различных машин и механизмов, расчеты по критериям работоспособности отдельных деталей и сборочных единиц, изучение основ теории совместной работы сопряженных деталей и методов их расчета. В учебном пособии уделено внимание общим принципам построения расчетов, связи расчетов и конструирования, требованиям к стадиям проектирования и оформлению чертежно-технической документации.

В учебном пособии рассмотрены конструктивные особенности, область применения и прочностные расчеты различных типов разъемных и неразъемных соединений, освещены вопросы конструирования, изготовления и расчета различных типов механических передач вращательного движения, представлены методы конструирования и расчета валов, осей и опор.

Приведенные в пособии материалы изложены в краткой форме, т.е. представлена база знаний, необходимых для того, чтобы иметь представление об изучаемой дисциплине. Для углубленного изучения дисциплины следует воспользоваться рекомендованной литературой.

Введение

1. Требования Государственного образовательного стандарта по дисциплине

Содержание курса “ Детали машин и основы конструирования” определены стандартом Министерства образования для студентов машиностроительных специальностей и включают следующие основные разделы :

- общую методологию и логику решения проектных задач, системный подход в проектировании технических систем, понятие элементной базы, изучение основ взаимозаменяемости, системы допусков и посадок

- передачи механического движения и их классификация, структурные схемы механизмов и их сравнительные характеристики, основные параметры, критерии работоспособности и надежности;

- конструкцию валов и осей, варианты их исполнения, критерии проектирования, способы изготовления, расчеты на прочность и выносливость;

- подшипники качения и скольжения; типы, режимы работы и область их применения, расчеты на динамическую грузоподъемность ;

- конструирование разъемных и неразъемных механических соединений деталей, определение конструктивных размеров, расчеты на прочность;

- назначение и виды соединительных муфт.

Студенты должны иметь представление о предъявляемых требованиях и содержании системы ЕСКД, применяемой при разработке следующей конструкторско-технической документации: технического задания (ТЗ); исходных данных и структуры процесса проектирования; эскизного проектирования - связь параметров объекта с показателями качества; параметрической оптимизации; повышении качественных характеристик машин таких как - металлоемкость, компактность, равнопрочность, усталостная прочность, унификация элементов машин и приспособлений.

Курс “Детали машин и основы конструирования” связывает общетехнические и специальные дисциплины, дает студентам основы расчета на прочность и жесткость деталей машин общего назначения, учит выбирать материалы, дает основы конструирования с учетом технологии изготовления и эксплуатации машин. Теоретические и лабораторно-практические знания закрепляются при выполнении студентами контрольных работ и курсового проекта.

Изучаемый курс базируется на знании следующих предметов: “теоретическая механика”, ”сопротивление материалов”, ”теория механизмов и машин”, “конструкционные материалы”, “основы взаимозаменяемости, допуски и посадки”, “ машиностроительное черчение”.

2. Значение и место изучаемой дисциплины

Машины, используемые в народном хозяйстве, должны значительно повысить производительность физического и умственного труда человека, освободить его от трудной или монотонной работы. Уровень народного хозяйства страны в значительной степени определяется уровнем развития машиностроения. Важным показателем уровня машиностроения является комплексная автоматизация производственных процессов в народном хозяйстве. Расширяется применение энерго- , материало- и ресурсосберегающих технологий, позволяющих повышать качество изделий, улучшать экологию и снижать себестоимость изделий машиностроения.

Основными задачами при проектировании, изготовлении и эксплуатации машин являются следующие:

- повышение технического уровня, ресурса и надежности ;

- уменьшение материалоемкости конструкций, использование современных материалов и технологий ;

- повышение качества проектных работ, снижения сроков проектирования за счет использования вычислительной техники, стандартизации и унификации продукции.

В курсе “ Детали машин” рассматриваются как конструктивные особенности отдельных деталей, так и совокупность совместно работающих деталей, объединенных в узлы и агрегаты. Большинство применяемых деталей являются сходными для различных видов машин, поэтому в курсе “ Детали машин” рассматривают общие принципы их конструирования и расчета.

В машинах отдельные детали взаимодействуют между собой при работе. Соединения различных деталей могут быть неразъемными, т.е. не требующими разборки - сборки, или разборными, когда допускается разборка, регулировка, замена отдельных деталей. В машинах широкое распространение получили передаточные механизмы, позволяющие передавать энергию при вращательном движении от одного звена к другому, уменьшая или увеличивая угловые скорости и крутящие моменты на валах. Передаточные механизмы могут передавать энергию зацеплением или трением с помощью специальных колес, устанавливаемых на валах. Валы при этом вращаются в подшипниках и соединяются с приводным двигателем с помощью муфт различных конструкций.