ВВЕДЕНИЕ. Направления: 150100 Металлургия;

Специальности: 150106 “ Обработка металлов давлением ”;

150404 “ Металлургические машины и оборудование”

Гавриш П.В. Детали машин и основы конструирования: Учебное пособие. - Новотроицк: НФ МИСиС, 2010. – 94 с.

Учебное пособие по дисциплине «Детали машин и основы конструирования», предназначено студентов

Учебное пособие по дисциплине «Детали машин и основы конструирования», предназначено для самостоятельного изучения и закрепления теоретических знаний студентами, ранее освоенных общетехнических дисциплин, использования их на начальных этапах обучения специальных дисциплин по специальностям металлургического направления.

Подробно изложены все основные разделы дисциплины «Детали машин и основы конструирования». Содержание курса соответствует указаниям государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлениям: 150100 «Металлургия» и 150400 «Технологические машины и оборудование».

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………….
1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ КУРСА………………………………………………….
1.1 Основные принципы и этапы разработки машин ………………………………………………………….
1.2 Требования к машинам и критерии их качества……………………………………………………………..
1.3 Условия нормальной работы деталей и машин……………………………………………………………...
1.4 Понятие об автоматизированном проектировании ………………………………………………………….
1.5 Системный подход при проектировании…………………………………………………………………….
1.6 Классификация деталей машин ……………………………………………………………………………..
2 ПЕРЕДАЧИ …………………………………………………………………………………………………..
2.1 Передачи зацеплением, цилиндрические зубчатые передачи ……………………………………………….
2.2 Критерии расчёта эвольвентных зубьев……………………………………………………………………...
2.3 Силы в зубчатом зацеплении………………………………………………………………………………...
2.4 Расчёт зубьев на контактную выносливость…………………………………………………………………
2.5 Расчёт зубьев на изгиб………………………………………………………………………………………..
3 РАСЧЕТЫ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ………………………………………………………………...
3.1 Выбор материалов зубчатых передач и вида термообработки……………………………………
3.2 Расчет допускаемых напряжений……………………………………………………………………………
3.3 Геометрический расчёт закрытой цилиндрической передачи…………………………………….
3.4 Проверочный расчёт закрытой цилиндрической передачи………………………………………………..
3.5 Расчёт открытой цилиндрической зубчатой………………………………………………………………..
4 ПЛАНЕТАРНЫЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ……………………………………………………………
5 ВОЛНОВЫЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ…………………………………………………………………...
6 ЗАЦЕПЛЕНИЯ НОВИКОВА……………………………………………………………………………….
7 КОНИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ………………………………………………………………..
7.1 Расчёт закрытой конической зубчатой передачи …………………………………………………………
7.2 Проектный расчёт открытой конической прямозубой передачи………………………………
8 ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ…………………………………………………………………………………
9 ПЕРЕДАЧИ ТРЕНИЕМ (сцеплением)…………………………………………………………………….
9.1 Фрикционные передачи……………………………………………………………………………………...
9.2 Ременные передачи…………………………………………………………………………………………..
10 ВАЛЫ И ОСИ………………………………………………………………………………………………
11 ОПОРЫ ВАЛОВ И ОСЕЙ – ПОДШИПНИКИ…………………………………………………………
11.1 Подшипники скольжения………………………………………………………………………………….
11.2 Подшипники качения………………………………………………………………………………………
12 ПРИЧИНЫ ПОЛОМОК И КРИТЕРИИ РАСЁТА ПОДШИПНИКОВ …………………………….
12.1 Расчёт номинальной долговечности подшипника………………………………………………………..
12.2 Методика выбора подшипников качения…………………………………………………………………
12.3 Особенности проектирования подшипниковых узлов……………………………………………………
12.4 Крепление подшипников на валу и в корпусе…………………………………………………………….
13 УПЛОТНЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА……………………………………………………………………
14 Посадки подшипников на вал и в корпус………………………………………
15 Монтаж и демонтаж подшипников…………………………………………………
16 Смазка подшипников качения………………………………………………………...
17 МУФТЫ………………………………………………………………………………………………
17.1 Классификация муфт……………………………………………………………………………….
17.2 Жёсткие муфты……………………………………………………………………………………..
17.3 Компенсирующие муфты…………………………………………………………………………..
17.4 Подвижные муфты………………………………………………………………………………….
17.5 Упругие муфты……………………………………………………………………………………...
17.6 Фрикционные муфты……………………………………………………………………………….
18 СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН…………………………………………………………….
18.1 Неразъёмные соединения …………………………………………………………………………..
18.1.1 Сварные соединения………………………………………………………………………………
18.1.2 Расчёт на прочность сварных швов……………………………………………………………...
18.1.2 Заклёпочные соединения…………………………………………………………………………
18.2 Разъёмные соединения ……………………………………………………………………………..
18.2.1Расчёт на прочность резьбовых соединений……………………………………………………..
18.2.2 Штифтовые соединения………………………………………………………………………….
19 Шпоночные соединения………………………………………………………………….
20 Шлицевые соединения…………………………………………………………………….
21 УПРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ В МАШИНАХ…………………………………………………………
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………………………………………..

Современное общество отличается от первобытного использованием машин.

Применение предметов, усиливающих возможности рук (палки, камни), и особенно освоение дополнительных источников энергии (костёр, лошадь) не только позволило человечеству выжить, но и обеспечило в дальнейшем победу над превосходящими силами природы.

Жизнь людей, даже самых отсталых племён, теперь немыслима без различных механических устройств и приспособлений (греч. "механа" – хитрость).

И хотя различные механические хитрости использовались уже в древнем Египте при строительстве пирамид, всерьёз говорить о применении машин можно лишь с эпохи промышленной революции XVIII века, когда изобретение паровой машины дало гигантский технологический рывок и сформировало современный мир в его нынешнем виде. Здесь важен энергетический аспект проблемы.

С тех же пор наметились основные закономерности устройства и функционирования механизмов и машин, сложились наиболее рациональные и удобные формы их составных частей - деталей. В процессе механизации производства и транспорта, по мере увеличения нагрузок и сложности конструкций, возросла потребность не только в интуитивном, но и в научном подходе к созданию и эксплуатации машин.

В ведущих университетах Запада уже с 30-х годов XIX века, а в Санкт-Петербургском университете с 1892 года читается самостоятельный курс "Детали Машин". Без этого курса [9,16,18,22,23,32] теперь невозможна подготовка инженера-механика любой специальности.

Исторически сложившиеся в мире системы подготовки инженеров при всех национальных и отраслевых различиях имеют единую четырёхступенчатую структуру:

1. На младших курсах изучаются ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ НАУКИ, которые представляют собой системы знаний о наиболее общих законах и принципах нашего мира. Это - Физика, Химия, Математика, Информатика, Теоретическая механика, Философия, Политология, Психология, Экономика, История и т.п.

2. Далее изучаются ПРИКЛАДНЫЕ НАУКИ, которые изучают действие фундаментальных законов природы в частных областях жизни, таковыми являются Техническая термодинамика, Теория прочности, Материаловедение, Сопротивление материалов, Теория механизмов и машин, Прикладная механика, Вычислительная техника и т.п.

3. На старших курсах (3-й и выше) студенты приступают к изучению ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН, таких как НАШ КУРС, а также "Основы стандартизации", "Технология обработки материалов" и т.п.; отраслевые различия здесь ещё сравнительно невелики.

4. Обучение завершается освоением СПЕЦИАЛЬНЫХ ДИСЦИПЛИН, которые и составляют квалификацию инженера соответствующей специальности.

При этом подлинно высококвалифицированным специалистом, способным решать конкретные инженерно-технические проблемы становится лишь тот, кто усвоит взаимосвязь и преемственность между фундаментальными, прикладными, общетехническими и специальными знаниями.

Курс "Детали машин и основы конструирования" непосредственно опирается на курсы "Сопротивление материалов" и "Теория механизмов и машин", которыми, мы надеемся, студенты овладели в совершенстве. Кроме того, для успешного выполнения расчётно-графических работ и курсового проекта необходимы хорошие знания правил и приёмов курса "Инженерная графика".