Основні поняття теорії машин і механізмів. Основні поняття деталей машин Вимоги, що пред'являються до технічних об'єктів

Розвиток сучасного суспільства відрізняється від стародавнього тим, що люди винайшли і навчилися користуватися різного роду машинами. Зараз навіть в самих далеких селах і найвідсталіших племенах користуються плодами технічного прогресу. Все наше життя супроводжується використанням техніки.

У процесі розвитку суспільства, в міру механізації виробництва і транспорту, збільшення складності конструкцій, виникла необхідність не тільки несвідомо, але і науково підійти до виробництва і експлуатації машин.

З середини XIX століття в університетах Заходу, а трохи пізніше в Санкт-Петербурзькому університеті в викладання вводиться самостійний курс "Деталі Машин". Сьогодні без цього курсу немислима підготовка інженера-механіка будь-якої спеціальності.

Процес навчання інженерів по всьому світу має єдину структуру:

1. На перших курсах вводяться фундаментальні науки, які дають знання про загальні закони і принципи нашого світу: фізика, хімія, математика, інформатика, теоретична механіка, філософія, політологія, психологія, економіка, історія та т.п.
2. Потім починають вивчатися прикладні науки, які пояснюють дію фундаментальних законів природи в приватних сферах життя. Наприклад, технічна термодинаміка, теорія міцності, матеріалознавство, опір матеріалів, обчислювальна техніка тощо
3. Починаючи з 3-го курсу, студенти приступають до вивчення загальнотехнічних наук, таких як "Деталі машин", "Основи стандартизації", "Технологія обробки матеріалів" і т.п.
4. На завершення вводяться спеціальні дисципліни, коли і визначається кваліфікація інженера у відповідній спеціальності.

Навчальна дисципліна "Деталі машин" ставить за мету вивчення студентами конструкцій деталей і механізмів приладів і установок; фізичних принципів роботи приладів, фізичних установок і технологічного обладнання, що використовуються в атомній галузі; методик і розрахунків конструювання, а також способів оформлення конструкторської документації. Для того, щоб бути готовим до осягнення цієї дисципліни необхідно володіння базовими знаннями, які викладаються в курсах «Фізика міцності і опір матеріалів», «Основи матеріалознавства», «Інженерна графіка», «Інформатика та інформаційні технології».

Предмет "Деталі машин" є обов'язковим і основним для курсів, де передбачається проведення курсового проекту та дипломного проектування.

Деталі машин як наукова дисципліна розглядає наступні основні функціональні групи.

1. Корпусні деталі, що несуть механізми і інші вузли машин: плити, що підтримують машини, що складаються з окремих агрегатів; станини, що несуть основні вузли машин; рами транспортних машин; корпуси ротаційних машин (турбін, насосів, електродвигунів); циліндри і блоки циліндрів; корпуси редукторів, коробок передач; столи, санчата, супорти, консолі, кронштейни та ін.
2. Передачі - механізми, що передають механічну енергію на відстань, як правило, з перетворенням швидкостей і моментів, інколи з перетворенням видів і законів руху. Передачі обертального руху, в свою чергу, ділять за принципом роботи на передачі зачепленням, що працюють без прослизання, - зубчасті передачі, черв'ячні передачі і ланцюгові, і передачі тертям - ремінні передачі і фрикційні з жорсткими ланками. За наявністю проміжного гнучкого ланки, що забезпечує можливість значних відстаней між валами, розрізняють передачі гнучким зв'язком (ремінні і ланцюгові) і передачі безпосереднім контактом (зубчасті, черв'ячні, фрикційні і ін.). По взаємному розташуванню валів - передачі з паралельними осями валів (циліндричні зубчасті, ланцюгові, ремінні), з пересічними осями (конічні зубчасті), з перехресними осями (черв'ячні, гіпоїдні). За основною кінематичною характеристикою - передавальному відношенню - розрізняють передачі з постійним передавальним відношенням (редуцирующие, підвищувальні) і із змінним передавальним відношенням - ступінчасті (коробки передач) і безступінчаті (варіатори). Передачі, що перетворюють обертальний рух в безперервне поступальний або навпаки, розділяють на передачі гвинт - гайка (ковзання і кочення), рейка - рейкова шестерня, рейка - черв'як, довга полугайка - черв'як.
3. Вали і осі служать для підтримування обертових деталей машин. Розрізняють вали передач, що несуть деталі передач - зубчасті колеса, шківи, \u200b\u200bзірочки, і вали корінні і спеціальні, що несуть, крім деталей передач, робочі органи двигунів або машин знарядь. Осі, що обертаються і нерухомі, знайшли широке застосування в транспортних машинах для підтримки, наприклад, непровідних коліс. Вали, що обертаються або осі спираються на підшипники, а поступально переміщаються деталі (столи, супорти і ін.) Рухаються по напрямних. Найбільш часто в машинах використовують підшипники кочення, їх виготовляють в широкому діапазоні зовнішніх діаметрів від одного міліметра до декількох метрів і масою від часток грам до декількох тонн.
4. Для з'єднання валів служать муфти. Ця функція може поєднуватися з компенсацією похибок виготовлення і збірки, пом'якшенням динамічних дій, управлінням і т.д.
5. Пружні елементи призначаються для віброізоляції і гасіння енергії удару, для виконання функцій двигуна (наприклад, часові пружини), для створення зазорів і натягу в механізмах. Розрізняють кручені пружини, спіральні пружини, листові ресори, гумові пружні елементи і т.д.
6. Сполучні деталі є окремою функціональною групою. Розрізняють: нероз'ємні з'єднання, що не допускають роз'єднання без руйнування деталей, сполучних елементів або сполучного шару - зварні, паяні, заклепувальні, клейові, вальцьовані; роз'ємні з'єднання, що допускають роз'єднання і здійснювані взаємним напрямком деталей і силами тертя або тільки взаємним напрямком. За формою приєднувальних поверхонь розрізняють з'єднання по площинах і по поверхнях обертання - циліндричної або конічної (вал-маточина). Найширше застосування в машинобудуванні отримали зварні з'єднання. З рознімних з'єднань найбільшого поширення набули нарізні сполучення, Здійснювані гвинтами, болтами, шпильками, гайками.

Отже, "Деталі машин" - курс, в якому вивчають основи проектування машин і механізмів.

Які ж етапи розробки конструкції пристрою, приладу, установки?

Спочатку ставиться технічне завдання на проектування, яке є вихідним документом для розробки пристрою, приладу або установки, в якому зазначаються:

а) призначення і область використання вироби; б) умови експлуатації; в) технічні вимоги; г) стадії розробки; д) тип виробництва і інше.

Технічне завдання може мати додаток, що містить креслення, ескізи, схеми та інші необхідні документи.

До складу технічних вимог входять: а) показники призначення, що визначають цільове використання і застосування пристрою (діапазон вимірювань, зусилля, потужність, тиск, чутливість і ін .; б) склад пристрою і вимоги до конструкції (габарити, маса, застосування модулів і ін. ; в) вимоги до засобів захисту (від іонізуючих випромінювань, високих температур, електромагнітних полів, вологи, агресивного середовища та ін.), взаємозамінності і надійності, технологічності і метрологічного забезпечення; г) естетичні і ергономічні вимоги; д) додаткові вимоги.

Нормативна база проектування включає: а) єдину систему конструкторської документації; б) єдину систему технологічної документації в) Державний стандарт РФ по системі розробки і постановки продукції на виробництво СРПП - ГОСТ Р 15.000 - 94, ГОСТ Р 15.011 - 96. СРПП

Деталі машин (Від франц. Détail - подробиця)

елементи машин, кожен з яких представляє собою одне ціле і не може бути без руйнування розібраний на простіші, складові ланки машин. Д. м. Є також науковою дисципліною, що розглядає теорію, розрахунок і конструювання машин.

Число деталей в складних машинах досягає десятків тисяч. Виконання машин з деталей перш за все викликано необхідністю відносних рухів частин. Однак нерухомі і взаємно нерухомі частини машин (ланки) також роблять з окремих з'єднаних між собою деталей. Це дозволяє застосовувати оптимальні матеріали, відновлювати працездатність зношених машин, замінюючи лише прості і дешеві деталі, полегшує їх виготовлення, забезпечує можливість і зручність збірки.

Д. м. Як наукова дисципліна розглядає наступні основні функціональні групи.

Корпусні деталі ( мал. 1 ), Що несуть механізми і інші вузли машин: плити, що підтримують машини, що складаються з окремих агрегатів; станини, що несуть основні вузли машин; рами транспортних машин; корпуси ротаційних машин (турбін, насосів, електродвигунів); циліндри і блоки циліндрів; корпуси редукторів, коробок передач; столи, санчата, супорти, консолі, кронштейни та ін.

Передачі - механізми, що передають механічну енергію на відстань, як правило, з перетворенням швидкостей і моментів, інколи з перетворенням видів і законів руху. Передачі обертального руху, в свою чергу, ділять за принципом роботи на передачі зачепленням, що працюють без прослизання, - зубчасті передачі (Див. Зубчаста передача) ( мал. 2 , А, б), черв'ячні передачі (Див. Черв'ячна передача) ( мал. 2 , В) і ланцюгові, і передачі тертям - ремінні передачі (Див. Ремінних передача) і фрикційні з жорсткими ланками. За наявністю проміжного гнучкого ланки, що забезпечує можливість значних відстаней між валами, розрізняють передачі гнучким зв'язком (ремінні і ланцюгові) і передачі безпосереднім контактом (зубчасті, черв'ячні, фрикційні і ін.). По взаємному розташуванню валів - передачі з паралельними осями валів (циліндричні зубчасті, ланцюгові, ремінні), з пересічними осями (конічні зубчасті), з перехресними осями (черв'ячні, гіпоїдні). За основною кінематичною характеристикою - передавальному відношенню - розрізняють передачі з постійним передавальним відношенням (редуцирующие, підвищувальні) і із змінним передавальним відношенням - ступінчасті (коробки передач (Див. Коробка передач)) і безступінчаті (Варіатор и). Передачі, що перетворюють обертальний рух в безперервне поступальний або навпаки, розділяють на передачі гвинт - гайка (ковзання і кочення), рейка - рейкова шестерня, рейка - черв'як, довга полугайка - черв'як.

Вали й осі ( мал. 3 ) Служать для підтримування обертових Д. м. Розрізняють вали передач, що несуть деталі передач - зубчасті колеса, шківи, \u200b\u200bзірочки, і вали корінні і спеціальні, що несуть, крім деталей передач, робочі органи двигунів або машин знарядь. Осі, що обертаються і нерухомі, знайшли широке застосування в транспортних машинах для підтримки, наприклад, непровідних коліс. Вали, що обертаються або осі спираються на Підшипник і ( мал. 4 ), А поступально переміщаються деталі (столи, супорти і ін.) Рухаються по напрямних (Див. Напрямні). Опори ковзання можуть працювати з гідродинамічним, аеродинамічним, аеростатичного тертям або змішаним тертям. Опори кочення кулькові застосовуються при малих і середніх навантаженнях, роликові - при значних навантаженнях, голчасті - при обмежених габаритах. Найбільш часто в машинах використовують підшипники кочення, їх виготовляють в широкому діапазоні зовнішніх діаметрів від одного мм до кількох м і масою від часток г до кількох т.

Для з'єднання валів служать муфти. (Див. Муфта) Ця функція може поєднуватися з компенсацією похибок виготовлення і збірки, пом'якшенням динамічних дій, управлінням і т.д.

Пружні елементи призначаються для віброізоляції і гасіння енергії удару, для виконання функцій двигуна (наприклад, часові пружини), для створення зазорів і натягу в механізмах. Розрізняють кручені пружини, спіральні пружини, листові ресори, гумові пружні елементи і т.д.

Сполучні деталі є окремою функціональною групою. Розрізняють: нероз'ємні з'єднання (Див. Нероз'ємних з'єднань), що не допускають роз'єднання без руйнування деталей, сполучних елементів або сполучного шару - зварні ( мал. 5 , а), Паяні, заклепувальні ( мал. 5 , Б), клейові ( мал. 5 , В), вальцьовані; роз'ємні з'єднання (Див. Роз'ємні з'єднання), що допускають роз'єднання і здійснювані взаємним напрямком деталей і силами тертя (більшість рознімних з'єднань) або тільки взаємним напрямком (наприклад, з'єднання призматичними Шпонка ми). За формою приєднувальних поверхонь розрізняють з'єднання по площинах (більшість) і по поверхнях обертання - циліндричної або конічної (вал - маточина). Найширше застосування в машинобудуванні отримали зварні з'єднання. З рознімних з'єднань найбільшого поширення набули різьбові з'єднання, здійснювані гвинтами, болтами, шпильками, гайками ( мал. 5 , Г).

Прообрази багатьох Д. м. Відомі з глибокої давнини, найдавніші з них - важіль і клин. Понад 25 тис. Років тому людина стала застосовувати пружину в луках для метання стріл. Перша передача гнучким зв'язком була використана в лучковому приводі для добування вогню. Ковзанки, робота яких заснована на терті кочення, були відомі понад 4000 років тому. До перших деталей, що наближається за умовами роботи до сучасних, відносяться колесо, вісь і підшипник в візках. У стародавні часи і при будівництві храмів і пірамід користувалися Воріт ами і Блок ами. Платон і Арістотель (4 ст. До н. Е.) Згадують у своїх творах про металевих цапфах, зубчастих колесах, кривошипи, ковзанках, поліспастах. Архімед застосував в водопідйомне машині гвинт, мабуть, відомий і раніше. У записках Леонардо да Вінчі описані гвинтові зубчасті колеса, зубчасті колеса з обертовими цівками, підшипники кочення і шарнірні ланцюги. У літературі епохи Відродження є відомості про ремінних і канатних передачах, вантажних гвинтах, муфтах. Конструкції Д. м. Удосконалювалися, з'явилися нові модифікації. В кінці 18 - початку 19 ст. широкого поширення набули заклепувальні з'єднання в казанах, конструкціях ж.-д. мостів і т.п. У 20 ст. заклепувальні з'єднання поступово витіснялися зварними. У 1841 Дж. Вітворта в Англії була розроблена система кріпильних різьб, що стала першою роботою по стандартизації в машинобудуванні. Застосування передач гнучким зв'язком (пасової та канатної) було викликано роздачею енергії від парової машини по поверхах фабрики, з приводом трансмісій і т.д. З розвитком індивідуального електроприводу ремінні і канатні передачі стали використовувати для передачі енергії від електродвигунів і первинних двигунів в приводах легенів і середніх машин. У 20-і рр. 20 в. широко поширилися кліноременниє передачі. Подальшим розвитком передач з гнучким зв'язком є \u200b\u200bмногокліновие і зубчасті ремені. Зубчасті передачі безперервно вдосконалювалися: цевочное зачеплення і зачеплення прямобочного профілю зі скругленнями було замінено циклоїдним, а потім евольвентним. Істотним етапом була поява круговінтового зачеплення М. Л. Новикова. З 70-х років 19 ст. почали широко застосовуватися підшипники кочення. Значного поширення набули гідростатичні підшипники і направляючі, а також підшипники з повітряним мастилом.

Матеріали Д. м. У великій мірі визначають якість машин і складають значну частину їх вартості (наприклад, в автомобілях до 65-70%). Основними матеріалами для Д. м. Є сталь, чавун і кольорові метали. Пластичні маси застосовують як електроізолюючі, антифрикційні і фрикційні, корозійно-стійкі, теплоізолюючі, високоміцні (Стеклопласт), а також як володіють хорошими технологічними властивостями. Гуми використовують як матеріали, що володіють високою пружністю і зносостійкістю. Відповідальні Д. м. (Зубчасті колеса, сильно напружені вали і ін.) Виконують із загартованої або поліпшеної сталі. Для Д. м., Розміри яких визначаються умовами жорсткості, використовують матеріали, що допускають виготовлення деталей досконалих форм, наприклад незагартованої сталь і чавун. Д. м., Що працюють при високих температурах, Виконують з жаростійких або жароміцних сплавів. На поверхні Д. м. Діють найбільші номінальні напруги від вигину і крутіння, місцеві та контактні напруги, а такжепроісходіт знос, тому Д. м. Піддають поверхневим зміцненням: хіміко-термічної, термічної, механічної, термо-механічної обробки.

Д. м. Повинні із заданою вірогідністю бути працездатними протягом певного терміну служби при мінімально необхідної вартості їх виготовлення і експлуатації. Для цього вони повинні задовольняти критеріям працездатності: міцності, жорсткості, зносостійкості, теплостійкості і ін. Розрахунки на міцність Д. м., Які витримують перемінні навантаження, можна вести по номінальній напрузі, за коефіцієнтами запасу міцності з урахуванням концентрації напруг і масштабного фактора або з урахуванням змінності режиму роботи. Найбільш обгрунтованим можна вважати розрахунок по заданій ймовірності і безвідмовної роботи. Розрахунок Д. м. На жорсткість зазвичай здійснюють з умови задовільної роботи зв'язаних деталей (відсутність підвищених кромок тисків) і умови працездатності машини, наприклад отримання точних виробів на верстаті. Для забезпечення зносостійкості прагнуть створити умови для рідинного тертя, при якому товщина масляного шару повинна перевищувати суму висот мікронерівностей і ін. Відхилень від правильної геометричної форми поверхонь. При неможливості створення рідинного тертя тиск і швидкості обмежують до встановлених практикою або ведуть розрахунок на знос на основі подібності за експлуатаційними даними для вузлів або машин того ж призначення. Розрахунки Д. м. Розвиваються в наступних напрямках: розрахункова оптимізація конструкцій, розвиток розрахунків на ЕОМ, введення в розрахунки чинника часу, введення імовірнісних методів, стандартизація розрахунків, вживання табличних розрахунків для Д. м. Централізованого виготовлення. Основи теорії розрахунку Д. м. Були закладені дослідженнями в області теорії зачеплення (Л. Ейлер, X. І. Гохман), теорії тертя ниток на барабанах (Л. Ейлер і ін.), Гідродинамічної теорії мастила (Н. П. Петров, О. Рейнольдс, Н. Е. Жуковський і ін.). Дослідження в області Д. м. В СРСР проводяться в Інституті машинознавства, Науково-дослідному інституті технології машинобудування, МВТУ ім. Баумана та ін. Основним періодичним органом, в якому публікуються матеріали про розрахунок, конструюванні, вживання Д. м., Є «Вісник машинобудування».

Розвиток конструювання Д. м. Відбувається в наступних напрямках: підвищення параметрів і розробка Д. м. Високих параметрів, використання оптимальних можливостей механічних з твердими ланками, гідравлічних, електричних, електронних та ін. Пристроїв, проектування Д. м. На термін до морального старіння машини, підвищення надійності, оптимізація форм у зв'язку з новими можливостями технології, забезпечення досконалого тертя (рідинного, газового, кочення), герметизація сполучень Д. м., виконання Д. м., що працюють в абразивному середовищі, з матеріалів, твердість яких вище твердості абразиву, стандартизація та організація централізованого виготовлення.

Літ .: Деталі машин. Атлас конструкцій, під ред. Д. Н. Решетова, 3 вид., М., 1968; Деталі машин. Довідник, т. 1-3, М., 1968-69.

Д. Н. Решетов.

Велика Радянська Енциклопедія. - М .: Радянська енциклопедія. 1969-1978 .

Дивитися що таке "Деталі машин" в інших словниках:

Сукупність конструкційних елементів і їх комбінацій, що представляє собою основу конструкції машини. Деталлю машини називають таку частину механізму, яка виготовляється без складальних операцій. Деталі машин є також наукової та ... Вікіпедія

деталі машин - - Тематики нафтогазова промисловість EN machine components ... Довідник технічного перекладача

1) від. складові частини і їх найпростіші з'єднання в машинах, приладах, апаратах, приладах та ін .: болти, заклепки, вали, шестерні, шпонки і т. п. 2) Наук. дисципліна, що включає теорію, розрахунок і конструювання ... Великий енциклопедичний політехнічний словник

Цей термін має також інші значення див. Шпонка. Монтаж шпонки в паз вала Шпонка (від польск. Szponka, через нього. Spon, Span тріска, клин, підкладка) деталь машин і механізмів довгастої форми, що вставляється в паз ... ... Вікіпедія

Надіслати свою хорошу роботу в базу знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

ПРОФЕСІЙНЕ УЧИЛИЩЕ №22

Реферат з дисципліни

"Технічна механіка"

на тему: «Деталі машин: поняття та їх характеристика»

Виконала: Рожко Світлана

Саратов-2010 г

Основні визначення і поняття

Деталь - це виріб, отримане з однорідного по марці матеріалу без складальних операцій.

Складальна одиниця - виріб, отримане за допомогою складальних операцій.

Механізм - комплекс деталей і складальних одиниць, Створених з метою виконання певного виду руху веденого ланки з наперед заданим рухом провідної ланки.

Машина - це комплекс механізмів, створений з метою перетворення одного виду енергії в інший, або для здійснення корисної роботи, З метою полегшення людської праці.

Механічні передачі.

Передачі - це механізми, призначені для передачі руху.

1. За способом передачі руху:

а) зачепленням (зубчаста, черв'ячна, ланцюгова);

б) тертям (фрикційна);

2. За способом дотику:

а) безпосереднім дотиком (зубч., червяч., фракції.);

б) за допомогою передавального ланки.

Зубчаста - складається з шестерні і зубчастого колеса і призначена для передачі обертання.

Переваги: \u200b\u200bнадійність і міцність, компактність.

Недоліки: шум, високі вимоги до точності виготовлення і монтажу, западини - концентратори напружень.

Класифікація.

1.Цілінріческіе (осі 11), конічні (осі перетнув.), Гвинтові (осі схрещуються).

2. За профілем зуба:

а) евольвентні;

б) циклоїдальні;

в) з зачепленням Новікова.

3. За способом зачеплення:

а) внутрішнє;

б) зовнішнє.

4. По розташуванню зубів:

а) прямозубая;

б) косозубая;

в) мевронная.

5. За конструкцією:

а) відкриті;

б) закриті.

Застосовуються в станках автомобілях, годинах.

Черв'ячна передача складається з черв'яка і черв'ячного колеса, осі яких перетинаються. Служить для передачі колесом обертання.

Переваги: \u200b\u200bнадійність і міцність, можливість створення самоторможения передачі, компактність, плавність і безшумність роботи, можливість створення великих придаткових чисел.

Недоліки: тихохідність, великий нагрів передачі, застосування дорогих антифрикційних матеріалів.

Класифікація.

1. По виду черв'яка:

а) циліндричні;

б) глобоідальние.

2. За профілем зуба черв'яка:

а) евольвентні;

б) коволютние;

в) архимедів.

3. За кількістю заходів:

а) однозахідні;

б) многозаходная.

4. По відношенню черв'яка до черв'ячного колеса:

а) з нижнім;

б) з верхнім;

в) з боковим.

Застосовуються в станках, підйомних пристроях.

Ремінна передача складається з шківів і ременя. Служить для передачі обертання на відстань до 15 метрів.

Переваги: \u200b\u200bплавність і безшумність роботи, простота конструкції, можливість плавного регулювання предаточную числа.

Недоліки: прослизання ременя, обмежений термін служби ременя, необхідність натягачів, неможливість застосування у вибухонебезпечному середовищі.

Застосовується в конвейєрах, приводах верстатів, в текстильній промисловості, в швейних машинах.

Приладобудування.

Ремені - шкіра, гума.

Шківи - чавун, алюміній, сталь.

Ланцюгова передача складається з ланцюга і шестерень. Служить для передачі обертального моменту на відстань до 8 метрів.

Переваги: \u200b\u200bнадійність і міцність, відсутність прослизання, менший тиск на вали і підшипники.

Недоліки: шум, великий знос, провисання, утруднений підведення мастила.

Матеріал - сталь.

Класифікація.

1. За призначенням:

а) вантажні,

б) натяжні,

в) тягові.

2. По конструкції:

а) роликові,

б) втулкові,

в) зубчасті.

Застосовуються в велосипедах, приводах верстатів і автомобілів, конвеєрах.

Вали і осі.

Вал - це деталь, яка забезпечує збереження інших деталей з метою передачі обертального моменту.

В процесі експлуатації вал відчуває вигин і кручення.

Ось - це деталь призначена тільки для підтримки на неї насаджених інших деталей, в процесі роботи вісь відчуває тільки вигин.

Класифікація валів.

1. За призначенням:

а) прямі,

б) колінчаті,

в) гнучкі.

2. За формою:

а) гладкі,

б) ступінчасті.

3. За перетину:

а) суцільні,

Елементи вала. Вали часто виготовляють зі сталі-20, стали 20х.

Розрахунок валів: кр \u003d | Mmax | \\ W<=[ кр] и=|Mmax|W<=[ и] Оси только на изгиб. W - момент сопротивления сечения [м3].

Муфти - це пристрої, призначені для з'єднання валів з метою передачі обертального моменту і забезпечують зупинку вузла без виключення двигуна, а так само оберігають роботу механізму при перевантаженнях.

Класифікація.

1. Нерасцепляемие:

а) жорсткі,

б) гнучкі.

Переваги: \u200b\u200bпростота конструкцій, низька вартість, надійність.

Недоліки: може з'єднувати вали однакових діаметрів.

Матеріал: сталь-45, сірий чавун.

2. Керовані:

а) зубчаста,

б) фрикційне.

Переваги: \u200b\u200bпростота конструкції, різні вали, можливе відключення механізму при перевантаженні.

3. Автоматичні:

а) запобіжні,

б) обгонні,

в) відцентрові.

Переваги: \u200b\u200bнадійність в роботі, передають обертання при досягненні певної частоти обертання за рахунок сил інерції.

Недоліки: складність конструкції, великий знос кулачків.

Виконуються з сірих чавунів.

4. Комбіновані.

Муфти підбираються по таблиці ГОСТу.

нероз'ємні з'єднання

Нероз'ємні з'єднання - це такі з'єднання деталей, які неможливо розібрати без руйнування деталей, що входять в цю сполуку.

До них відносяться: заклепувальні, зварні, паяні, клейові з'єднання.

Заклепувальні з'єднання.

Заклепувальні з'єднання:

1. За призначенням:

а) міцні,

б) щільні.

2. По розташуванню заклепок:

а) паралельне,

б) в шаховому порядку.

3. За кількістю заходів:

а) однорядні,

б) багаторядні.

Переваги: \u200b\u200bдобре витримують ударні навантаження, надійність і міцність, забезпечують візуальний контакт за якістю шва.

Недоліки: отвори - концентратори напружень і знижують межу міцності, обтяжують конструкцію, гучне виробництво.

зварювальні з'єднання

Зварювання - це процес з'єднання деталей шляхом їх нагрівання до температури плавлення, або пластичної деформацією з метою створення нероз'ємного з'єднання.

а) газова,

б) електродний,

в) контактна,

г) лазерна,

д) холодна,

е) зварювання вибухом.

Зварні з'єднання:

а) кутовий,

б) стикове,

в) нахлест,

г) Таврове,

д) точкове.

Переваги: \u200b\u200bзабезпечує надійне герметичне з'єднання, можливість з'єднання будь-яких матеріалів будь-якої товщини, безшумність процесу.

Недоліки: зміна фізичних і хімічних властивостей в зоні шва, викривлення деталі, складність перевірки якості шва, потрібні фахівці високої кваліфікації, погано витримують повторно-змінні навантаження, шов - концентратор напруги.

Клейові сполуки.

Переваги: \u200b\u200bне ускладнює конструкцію, низька вартість, не вимагає фахівців, можливість з'єднувати будь-які деталі будь-якої товщини, безшумність процесу.

Недоліки: "старіння" клею, низька теплостійкість, необхідність попередньої зачистки поверхні.

Всі нероз'ємні з'єднання розраховуються на зріз.

ТСР \u003d Q \\ A<=[Тср].

Різьблення (класифікація)

1. За призначенням:

а) кріпильні,

б) ходові,

в) ущільнювальні.

2. По розі при вершині:

а) метричні (60),

б) дюймова (55).

3. За профілем:

а) трикутна,

б) трапеціїдальн,

в) завзята,

г) кругла,

д) прямокутна.

4. За кількістю заходів:

а) однозаходная,

б) многозаходная.

5. У напрямку гвинтової лінії:

а) ліві, деталь механізм нероз'ємних з'єднань

б) праві.

6. По поверхні:

а) зовнішня,

б) внутрішня,

в) циліндрична,

г) конічна.

Різьбові поверхні можна виконати:

а) вручну,

б) на верстатах,

в) на автоматичних машинах накочуванням.

Переваги: \u200b\u200bпростота конструкції, надійність і міцність, стандартизація і взаємозамінність, низька вартість, не вимагає фахівців, можливість з'єднання будь-яких матеріалів.

Недоліки: різьблення - концентратор напружень, знос дотичних поверхонь. Матеріал - сталь, кольорові метали, пластмаса.

Шпонкові з'єднання.

Шпонки бувають: призматичні, сегментні, клинові.

Переваги: \u200b\u200bпростота конструкції, надійність в роботі, довгі шпонки - напрямні.

Недоліки: шпонковий паз - концентратор напружень.

Шліцьові з'єднання.

Бувають: прямобокіе, трикутні, евольвентні.

Переваги: \u200b\u200bнадійність в роботі, рівномірний розподіл по всьому перетину вала.

Недоліки: складність виготовлення.

R \u003d sqr (x ^ 2 + y ^ 2) - для нерухомих опор,

по х - cos даного кута

по у - sin цього кута або cos (90-кут)

якщо велика сторона трикутника то беремо 2/3

якщо маленька то - 1/3

принцип Даламбера: F + R + Pu \u003d 0

література

Підручники та навчальні посібники

1.Яблонскій А.А., Никифорова В.М. Курс теоретичної механіки. ч.1, 2 Видавництво "Вища школа", М .: 1996

2.Воронков І.М. Курс теоретичної механіки. Держ. видавництво техніко-теоретичної літератури. М: 2006

Розміщено на Allbest.ru

подібні документи

Класифікація машин. Опис вузлів кривошипно-шатунного механізму, кулачкового, кривошипно-ползунного механізмів. Конструктивні рішення циліндричних зубчастих коліс. Основні вимоги до машин. Призначення муфти. Поняття вузла і складальної одиниці.

презентація, доданий 22.05.2017


Характеристика основних способів зварювання. Недоліки зварних з'єднань. Використання одностороннього і двостороннього шва при зварюванні деталей. Розрахунок зварних з'єднань при постійних навантаженнях. Особливості клейових і паяних з'єднань, їх застосування.

презентація, доданий 24.02.2014


Опис складальної одиниці - третього валу трехступенчатого цилиндрическо-конічного редуктора. Аналіз гладких циліндричних з'єднань. Розрахунок посадок підшипників кочення, посадок для шпонкових, різьбових і шліцьових з'єднань, полів допусків.

курсова робота, доданий 23.07.2013


Поняття і функції різьбових з'єднань, їх класифікація та різновиди, умови і можливості практичного застосування, оцінка переваг та недоліків. Кріпильні деталі. Зусилля на затягнутому з'єднанні, принципи їх розрахунку. Заклепувальні з'єднання.

презентація, доданий 24.02.2014


Технічний опис даної складальної одиниці, її розмірний аналіз. Посадки гладких циліндричних, шпонкових і різьбових з'єднань, підшипників кочення. Вибір універсальних вимірювальних засобів. Контроль точності циліндричної зубчасті шестерні.

курсова робота, доданий 16.09.2010


Аналіз службового призначення деталі. Класифікація поверхонь, технологічність конструкції деталі. Вибір типу виробництва і форми організації, методи отримання заготовки та її проектування, технологічних баз і методів обробки поверхонь деталі.

курсова робота, доданий 12.07.2009


Класифікація, види та пристрій ручних машин. Свердлильні та шліфувальні машини. Технологічні машини з вбудованими двигунами. Кутові шліфувальні машини. Електричні ланцюгові пили. Машини для різання металу та дерева, збірки різьбових з'єднань.

реферат, доданий 05.06.2011


Опис призначення деталі і умов роботи її основних поверхонь. Опис типу виробництва і форми організації роботи. Аналіз технологічності деталі. Обгрунтування вибору базирующих поверхонь. Розрахунок режимів різання і технічне нормування.

курсова робота, доданий 07.03.2011


Функціональне призначення складальної одиниці. Аналіз технологічності конструкції деталі. Розробка технологічного процесу механічної обробки деталі типу "колектор" камер згоряння двигуна НК-33. Обгрунтування методу формоутворення деталі.

звіт по практиці, доданий 15.03.2015


Промивання (знежирення) деталі. Очищення деталі від корозії. Підготовка поверхні деталі під наплавку. Розробка технологічного маршруту відновлення (ремонту) деталі поліграфічної машини. Оцінка ремонтної технологічності конструкції деталі.

В результаті вивчення даного розділу студент повинен:

знати

• методичні, нормативні та керівні матеріали, що стосуються виконуваної роботи;
• основи проектування технічних об'єктів;
• проблеми створення машин різних типів, приводів, принципу роботи, технічні характеристики;
• конструктивні особливості розробляються і використовуваних технічних засобів;
• джерела науково-технічної інформації (в тому числі сайти Інтернет) з питань проектування деталей, вузлів, приводів і машин загального призначення;

вміти

• застосовувати теоретичні основи для виконання робіт в області науково-технічної діяльності з проектування;
• застосовувати методи проведення комплексного техніко-економічного аналізу в машинобудуванні для обґрунтованого прийняття рішень;
• самостійно розбиратися в нормативних методиках розрахунку та прийняти їх для вирішення поставленого завдання;
• вибирати конструкційні матеріали для виготовлення деталей загального призначення в залежності від умов роботи;
• здійснювати пошук і аналізувати науково-технічну інформацію;

володіти

• навичками раціоналізації професійної діяльності з метою забезпечення безпеки та захисту навколишнього середовища;
• навичками дискусії з професійної тематики;
• термінологією в області проектування машинних деталей і виробів загального призначення;
• навичками пошуку інформації про властивості конструкційних матеріалів;
• інформацією про технічні параметри обладнання для використання при конструюванні;
• навичками моделювання, проведення конструкційних робіт і проектування передавальних механізмів з урахуванням відповідності з технічним завданням;
• навичками застосування отриманої інформації при проектуванні машинних деталей і виробів загального призначення.

Вивчення елементної бази машинобудування (деталі машин) - знати функціональне призначення, образ (графічне представлення), методи проектувальних і перевірочних розрахунків основних елементів і частин машин.

Вивчення структури і методів процесу проектування - мати уявлення про інваріантних поняттях процесу системного проектування, знати етапи і методи проектування. У тому числі - ітерації, оптимізація. Отримання практичних навичок проектування технічних систем (ТС) з галузі машинобудування, самостійна робота (за допомогою викладача - консультанта) зі створення проекту механічного пристрою.

Машинобудування є основою науково-технічного прогресу, основні виробничо-технологічні процеси виконуються машинами або автоматичними лініями. У зв'язку з цим машинобудуванню належить провідна роль серед інших галузей промисловості.

Використання машинних деталей відомо з глибокої давнини. Прості деталі машин - металеві цапфи, примітивні зубчасті колеса, гвинти, кривошипи були відомі до Архімеда; застосовувалися канатні і ремінні передачі, вантажні гвинти та з'єднувальні вали.

Леонардо да Вінчі, якого вважають першим дослідником в області деталей машин, були створені зубчасті колеса з перехресними осями, шарнірні ланцюги, підшипники кочення. Розвиток теорії і розрахунку деталей машин пов'язані з багатьма іменами російських вчених - II. Л. Чебишева, Н. П. Петрова, М. Є. Жуковського, С. А. Чаплигіна, В. Л. Кірпіче- ва (автора першого підручника (1881) по деталях машин); в подальшому курс «Деталі машин» отримав розвиток в працях П. К. Худякова, А. І. Сидорова, М. А. Савсріна, Д. Н. Решетова і ін.

Як самостійна наукова дисципліна курс «Деталі машин» оформився до 1780-их рр., В цей час він був виділений із загального курсу побудови машин. Із зарубіжних курсів «Деталі машин» найбільш широко використовувалися праці К. Баха, Ф. Ретшера. Дисципліна «Деталі машин» безпосередньо спирається на курси «Опір матеріалів», «Теорія механізмів і машин», «Інженерна графіка».

Основні поняття і визначення. «Деталі машин» є першим з розрахунково-конструкторських курсів, в якому вивчають основи проектування машин і механізмів. Будь-яка машина (механізм) складається з деталей.

деталь - така частина машини, яку виготовляють без складальних операцій. Деталі можуть бути простими (гайка, шпонка і т.п.) або складними (колінчастий вал, корпус редуктора, станина верстата тощо). Деталі (частково або повністю) об'єднують у вузли.

вузол є закінченою складальну одиницю, Що складається з ряду деталей, що мають загальне функціональне призначення (підшипник кочення, муфта, редуктор і т.п.). Складні вузли можуть включати декілька простих вузлів (подсистемами); наприклад, редуктор включає підшипники, вали з насадженими на них зубчастими колесами і т.п.

Серед великої різноманітності деталей і вузлів машин виділяють такі, які застосовують майже у всіх машинах (болти, вали, муфти, механічні передачі і т.п.). Ці деталі (вузли) називають деталями загального призначення і вивчають в курсі «Деталі машин». Всі інші деталі (поршні, лопатки турбін, гребні гвинти і т.п.) відносяться до деталей спеціального призначення і вивчають в спеціальних курсах.

Деталі загального призначення застосовують в машинобудуванні в дуже великих кількостях, щорічно виготовляють близько мільярда зубчатих коліс. Тому будь-яке вдосконалення методів розрахунку і конструкції цих деталей, що дозволяє зменшити витрати матеріалу, знизити вартість виробництва, підвищити довговічність, приносить великий економічний ефект.

Машина - пристрій, що робить механічні рухи з метою перетворення енергії, матеріалів і інформації, наприклад двигун внутрішнього згоряння, прокатний стан, вантажопідйомний кран. ЕОМ, строго кажучи, не може називатися машиною, так як не має деталей, що роблять механічні рухи.

працездатність (ГОСТ 27.002-89) вузлів і деталей машин - стан, при якому зберігається здатність виконання заданих функцій в межах параметрів, встановлених нормативно-технічною документацією

надійність (ГОСТ 27.002-89) - властивість об'єкта (машин, механізмів і деталей) виконувати задані функції, зберігаючи в часі значення встановлених показників в потрібних межах, що відповідають заданим режимам та умовам використання, технічного обслуговування, ремонту, зберігання і транспортування.

безвідмовність - властивість об'єкта безупинно зберігати працездатність протягом деякого часу або деякого напрацювання.

відмова - це подія, що полягає в порушенні працездатності об'єкта.

Напрацювання на відмову - час роботи від одного відмови до іншого.

Інтенсивність відмов - число відмов в одиницю часу.

довговічність - властивість машини (механізму, деталі) зберігати працездатність до настання граничного стану при встановленій системі технічних обслуговування і ремонтів. Під граничним розуміється такий стан об'єкта, коли подальша експлуатація стає економічно недоцільною або технічно неможливою (наприклад, ремонт обходиться дорожче нової машини, деталі або може викликати аварійну поломку).

ремонтопридатність - властивість об'єкта, що полягає в пристосованості до попередження і виявлення причин виникнення відмов і пошкоджень і усунення їх наслідків в процесі ремонту і технічного обслуговування.

збереженість - властивість об'єкта зберігати працездатність протягом і після зберігання або транспортування.

Основні вимоги до конструкції деталей машин. Досконалість конструкції деталі оцінюють по її надійності і економічності. Під надійністю розуміють властивість вироби зберігати в часі свою працездатність. Економічність визначають вартістю матеріалу, витратами на виробництво і експлуатацію.

Основні критерії працездатності і розрахунку деталей машин - міцність, жорсткість, зносостійкість, корозійна стійкість, теплостійкість, вібростійкість. Значення того чи іншого критерію для даної деталі залежить від її функціонального призначення та умов роботи. Наприклад, для кріпильних гвинтів головним критерієм є міцність, а для ходових гвинтів - зносостійкість. При конструюванні деталей їх працездатність забезпечують в основному вибором відповідного матеріалу, раціональної конструктивної формою і розрахунком розмірів за головними критеріями.

Особливості розрахунку деталей машин. Для того щоб скласти математичний опис об'єкта розрахунку і по можливості просто вирішити задачу, в інженерних розрахунках реальні конструкції замінюють ідеалізованими моделями або розрахунковими схемами. Наприклад, при розрахунках на міцність, по суті, несуцільний п неоднорідний матеріал деталей розглядають як суцільний і однорідний, ідеалізують опори, навантаження і форму деталей. При цьому розрахунок стає наближеним. У наближених розрахунках велике значення мають правильний вибір розрахункової моделі, вміння оцінити головні і відкинути другорядні фактори.

Неточності розрахунків на міцність компенсують в основному за рахунок запасів міцності. При цьому вибір коефіцієнтів запасів міцності стає вельми відповідальним етапом розрахунку. Занижене значення запасу міцності призводить до руйнування деталі, а підвищений - до невиправданого збільшення маси виробу та перевитрати матеріалу. Фактори, що впливають на запас міцності, численні і різноманітні: ступінь відповідальності деталі, однорідність матеріалу і надійність його випробувань, точність розрахункових формул і визначення розрахункових навантажень, вплив якості технології, умов експлуатації та ін.

В інженерній практиці зустрічаються два види розрахунку: проектний і перевірки. Проектний розрахунок - попередній, спрощений розрахунок, що виконується в процесі розробки конструкції деталі (вузла) з метою визначення її розмірів і матеріалу. Перевірочний розрахунок - уточнений розрахунок відомої конструкції, що виконується з метою перевірки її міцності або визначення норм навантаження.

Розрахункові навантаження. При розрахунках деталей машин розрізняють розрахункову і номінальне навантаження. Розрахункове навантаження, наприклад крутний момент Т, визначають як добуток номінального моменту Т п на динамічний коефіцієнт режиму навантаження К. Т \u003d КТ п.

номінальний момент Т н відповідає паспортної (проектної) потужності машини. коефіцієнт До враховує додаткові динамічні навантаження, пов'язані в основному з нерівномірністю руху, пуском і гальмуванням. Значення цього коефіцієнта залежить від типу двигуна, приводу і робочої машини. Якщо режим роботи машини, її пружні характеристики і маса відомі, то значення До можна визначити розрахунком. В інших випадках значення До вибирають, орієнтуючись на рекомендації. Такі рекомендації складають на основі експериментальних досліджень і досвіду експлуатації різних машин.

вибір матеріалів для деталей машин є відповідальним етапом проектування. правильно обраний матеріалзначною мірою визначає якість деталі і машини в цілому.

Вибираючи матеріал, враховують в основному такі фактори: відповідність властивостей матеріалу головному критерію працездатності (міцність, зносостійкість і ін.); вимоги до масою і габаритами деталі і машини в цілому; інші вимоги, пов'язані з призначенням деталі і умовами її експлуатації (протикорозійний стійкість, фрикційні властивості, електроізоляційні властивості і т.д.); відповідність технологічних властивостей матеріалу конструктивній формі і намічаються шляхи обробки деталі (штампуемость, зварюваність, ливарні властивості, різанням та ін.); вартість і дефіцитність матеріалу.