- •§ 1. Цели и задачи курса «Деталей машин», его связь с другими предметами
- •§ 2. Основные направления в развитии машиностроения. Требования, предъявляемые к проектируемым машинам, узлам и деталям
- •§ 3. Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин
- •§ 4. Проектные и проверочные расчеты
- •§ 5. Предельные и допустимые напряжения. Коэффициент запаса прочности
- •§ 6. Краткие сведениа о машиностроительных материалах и основах их
- •0.2. Углеродистая и легированная конструкционная сталь
- •§ 7. Основы стандартизации и взаимозаменяемости в машиностроении
- •Часть I механические передачи
- •Глава 1
- •§ 1. Назначение и роль передач в машинах
- •§ 2. Классификация механических передач
- •§ 3. Основные кинематические и силовые отношения в передачах
- •Глава 2 фрикционные передачи
- •§ 1. Общие сведения
- •§ 2. Геометрические параметры, кинематические и силовые соотношения во фрикционных передачах
- •Контрольная карточка 2.1
- •§ 3. Цилиндрическая фрикционная передача. Устройство, основные геометрические и силовые соотношения
- •§ 4. Расчет на прочность цилиндрической фрикционной передачи
- •2.1. Значения коэффициента трения f для различных материалов
- •2.2. Допускаемые контактные напряжения, модуль упругости для катков из различных материалов
- •Контрольная карточка № 2.2.
- •§ 5. Коническая фрикционная передача. Устройство и основные геометрические соотношения
- •§ 6. Расчет на прочность конической фрикционной передачи
- •§ 7. Вариаторы
- •Глава 3 зубчатые передачи
- •§ 1. Общие сведения и классификация зубчатых передач
- •§ 2. Краткие сведения о методах изготовления зубчатых колес, их конструкциях, материалах
- •§ 3. Основные элементы зубчатой передачи. Термины, определения и обозначения
- •3.1. Стандартные значения модулей
- •§ 4. Основная теорема зубчатого зацепления. Понятия о линии и полюсе зацепления. Профилирование зубьев
- •§ 5. Краткие сведения о корригировании зацеплений
- •§ 6. Виды разрушений зубьев
- •§ 7. Цилиндрические прямозубые передачи. Устройство и основные геометрические соотношения.
- •§ 8. Расчет зубьеа цилиндрической прямозубой передачи
- •3.36. В каком случае проводят вроверочньж расчет зубчатой передачи на изгиб?
- •§ 9. Расчет цилиндрической прямозубой передачи на контактную прочность
- •§ 10. Последовательность проектного расчета цилиндрической прямозубой передачи
- •§ 11. Цилиндрические косозубые и шевронные зубчатые
- •§ 12. Расчет зубьев цилиндрической косозубой и шевронной передач на изгиб
- •§ 13. Расчет цилиндрической косозубой и шевронной передач на контактную прочность
- •§ 14. Последовательность проектного расчета цилиндрической косозубой передачи
- •3.65. Контрольная карточка 3.9.
- •§ 15. Конические зубчатые передачи.
- •§ 16. Расчет зубьев прямозубой конической передачи на изгиб
- •§ 17. Расчет конических прямозубых передач на контактную прочность
- •§ 18. Последовательность проектного расчета конической зубчатой передачи
- •§ 19. Зубчатые передачи с зацеплением Новикова. Устройство, основные геометрические соотношения
- •§ 20. Расчет передачи с зацеплением Новикова на контактную прочность
- •§21. Расчет зубьев на излом
- •§ 22. Планетарные зубчатые передачи. Устройство передачи и расчет на прочность
- •§ 23. Волновые зубчатые передачи. Устройство передачи и расчет на прочность
- •Глава 4 передача винт - гайка
- •§ 2. Расчет передачи винт - гайка на прочность
- •Глава 5 червячные передачи
- •§ 1. Общие сведения, устройство передачи, материалы, область применения, достоинства и недостатки
- •§ 2. Геометрическое соотношение размеров червячной некорригированной передачи с архимедовым червяком.
- •§ 3. Основные критерии работоспособности червячных передач и расчет их на прочность
- •§ 4. Расчет червячной передачи на контактную прочность
- •§ 5. Расчет червячной передачи . На прочность по напряжениям изгиба
- •§ 6. Тепловой расчет червячной передачи
- •§ 7. Последовательность проектного расчета червячных передач
- •Глава 6 ременные передачи
- •§ 1. Общие сведения
- •§ 2. Плоскоременная передача. Конструкция и основные геометрические соотношения
- •§ 3. Геометрия передачи
- •§ 4. Клиноременная передача.
- •§ 5. Основы теории расчета ременных передач.
- •§ 6. Расчет плоскоременной передачи по тяговой силе. Долговечность передачи
- •§ 7. Расчет клиноремеиной передачи на тяговую способность и долговечность
§ 6. Краткие сведениа о машиностроительных материалах и основах их
0.15. В машиностроении для изготовления деталей общего назначения широко применяют сталь (табл. 0.2), чугун (табл. 0.3), сплавы цветных металлов (табл. 0.4), пластмассы (табл. 0.5), резину. Свойства, методы получения, обозначения этих материалов рассмотрены в курсе «Технология металлов».
0.2. Углеродистая и легированная конструкционная сталь
Марка стали |
σв, МПа |
стт, МПа |
нв |
Применение |
|
Сталь углеродистая обыкновенного качества |
|||||
Ст2 |
340
|
220 |
133 |
Заклепки, болты, валики, оси, не испытывающие больших напряжений
|
|
Ст3 |
380
|
240 |
132 |
Болты, гайки, тяги, крюки, шатуны, оси, валики, свариваемые детали
|
|
Ст4 |
420
|
260 |
152 |
Валы, оси
|
|
Ст5 |
500
|
280 |
160 |
Ответственные болты, оси, валы, пальцы, зубчатые колеса |
|
Ст6
|
600 |
310 |
200 |
Шпонки, детали кулачковых и фрикционных муфт, пластины цепей, тормозные ленты, зубчатые колеса, валы
|
|
Сталь углеродистая качественная конструкционная |
|||||
10 |
333 |
206 |
137 |
Детали, изготовляемые штамповкой в холодном состоянии, свариваемые, а также детали, подлежащие цементации, в частности шайбы, трубки, вилки |
|
15 |
373 |
226 |
143 |
Детали, изготовляемые ковкой и штамповкой в горячем состоянии, штамповкой в холодном состоянии (с вытяжкой), детали, подлежащие цементации, свариваемые детали, болты, винты, гайки, ключи, рычаги, фланцы |
|
20 |
412 |
245 |
156 |
То же, что из стали 15, а также кованые и штампованные тяги, крюки, рычаги, серьги |
|
25 |
451 |
275 |
170 |
То же, что из стали 20, а также оси, валы, соединительные муфты, болты, шпильки, гайки, винты и шайбы, не испытывающие высоких напряжений |
|
30 |
490 |
294 |
179 |
Детали, изготовляемые ковкой и штамповкой в горячем состоянии, оси, валы, тяги |
|
35 |
490 |
260 |
187-140 |
Кованые тяги, оси, валы, зубчатые колеса, ответственные болты, гайки |
|
40 |
530 |
265 |
190 |
Оси, коленчатые валы, зубчатые колеса, фланцы |
|
45 |
580 |
290 |
200 |
Зубчатые колеса и рейки, муфты, валы, фрикционные диски, болты, шпильки |
|
50 |
590 |
310 |
210 |
Оси, валы, зубчатые колеса, не- ответственные пружины |
|
Отливки из углеродистой стали |
|||||
35Л |
490 |
274 |
≥143 |
Зубчатые колеса, работающие в тяжелых эксплуатационных условиях, валы, оси и т. д.
|
|
40Л |
520 |
294 |
≥147 |
||
45Л |
540 |
314 |
≥153 |
||
50Л |
569 |
333 |
≥174 |
||
55Л |
589 |
343 |
155-217 |
||
Сталь легированная конструкционная |
|||||
10ХГС |
981-795 |
835-637 |
229-215 |
Ответственные зубчатые колеса, штампованные и сварные узлы |
|
35Х |
934-686 |
736-441 |
241-190 |
Зубчатые колеса, кулачковые муфты |
|
40Х |
981-686 |
785-441 |
241-190
|
Валы, зубчатые колеса, оси, коленчатые валы, упорные кольца |
|
40ХН |
981-736 |
785-550 |
250-220 |
Валы, зубчатые колеса, шлицевые валики |
|
0.3. Отливки из серого чугуна |
|||||
СЧ 10 |
98 |
274 |
143 -229 |
Грузы, подставки, стойки |
|
СЧ 15 |
147 |
314 |
163-229 |
Литые станины и основания |
|
СЧ 18 |
176 |
358 |
170-229 |
Корпуса и коробки, опорные детали (кронштейны, столы, суппорты), кожухи и крышки, шкивы и маховики, тихоходные зубчатые колеса, рычаги и маховички управления; детали подшипников скольжения, муфт и т. д.
|
|
СЧ 20 |
196 |
392 |
170-241 |
||
СЧ 21 |
206 |
392 |
170-241 |
||
СЧ 24 |
235 |
421 |
170-241 |
||
СЧ 25 |
245 |
451 |
180-250 |
||
СЧ 30 |
294 |
490 |
181-255 |
||
СЧ 35 |
343 |
539 |
197-269 |
||
СЧ 40 |
392 |
588 |
207-285 |
||
0.4. Механические характеристики бронз и латуней некоторых марок |
|||||
Материал |
σв, МПа |
Применение |
|||
БрОФ 6,5-0,15 |
200-350 |
Подшипники скольжения, гайки ходовых и грузовых винтов, червячные колеса |
|||
БрОЦС 4-4-2,5 |
150-180 |
||||
БрАЖ9-4 |
400-500 |
||||
ЛКС 80-3-3 |
250-300 |
||||
ЛАЖМц 66-6-3-2 |
650-700 |
||||
0.5. Физико-механические свойства пластмасс |
|||||
Материал |
ρ, кг/м3 |
σр, МПа |
σи, МПа |
Применение |
|
Волокнит |
13,5-14,5 |
30-40 |
50-80 |
Вкладыши, детали фрикционных передач, сепараторы подшипников скольжения, зубчатые колеса
|
|
Текстолит ПТ |
13-14 |
85 |
145 |
||
Текстолит ПТК |
13-14 |
100 |
160 |
||
Древеснослоистые пластики |
13-14 |
110-260 |
100-280 |
||
|
|
|
|||
Капрон |
11,3 |
60-84 |
90 |
||
В табл. 0.2 — 0.5 приведены маркировка, механические характеристики и для некоторых материалов дано их примерное применение. Правильный выбор материала может быть сделан на основе расчетов, а также сопоставления механических характеристик материалов нескольких вариантов деталей-аналогов. В дальнейшем при изучении конкретных деталей будет отмечаться, из каких материалов возможно их изготовление, а также будут даны рекомендации по их выбору.
Используя изложенные во введении некоторые требования и рекомендации при проектировании деталей машин, перечислите основные требования, которым должен удовлетворять материал детали.