65

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

-------------------------------------------------------------------------------------------------

Институт открытого дистанционного образования

А.Я. Гужавин, Н.М. Плотников

Детали машин и механизмов

Рекомендовано редакционно-издательским

советом университета в качестве

учебного пособия

Нижний Новгород, 2005

ББК

Гужавин А.Я., Плотников Н.М. Детали машин и механизмов: Учебное пособие. – Н.Новгород: Нижегород. гос. архит.- строит. ун-т, 2005. – 71 с.

ISBN 5-87941-

В учебном пособии приведены краткие сведения о машинах и механизмах, изложены методы расчета деталей общего назначения, соединений и механических передач, а также необходимые для расчетов справочные материалы. В разделе 6 приведены задания для выполнения контрольных работ.

Учебное пособие предназначено для студентов инженерно-строительных специальностей (направление 550100 «Строительство»).

Isbn 5-87941-

ББК

© Гужавин А.Я., 2005

© Плотников Н.М., 2005

© ННГАСУ, 2005

Введение

Большинство строительных процессов выполняются механизированным способом, т.е. с применением механизмов и машин. Рассматривая конструкцию машин можно видеть, что многие детали и узлы имеют одинаковое функциональное назначение, применяются почти во всех машинах. К ним относятся крепежные детали, оси и валы, подшипники, механические передачи, смазочные и уплотнительные устройства и т.д. Такие детали и узлы называют деталями общего назначения и изучают в курсе «Детали машин». Детали, характерные только для некоторых типов машин, такие как поршни, шатуны, коленчатые валы двигателей и компрессоров, лопатки газовых и паровых турбин, гребные винты судов и т.п., называют деталями специального назначения и изучают в специальных курсах.

Таким образом, курс «Детали машин» есть научная дисциплина, включающая теорию, расчет и конструирование деталей общего назначения.

Данное учебное пособие имеет целью помочь студентам заочной формы обучения в соответствии с программой дисциплины «Детали машин и механизмов» изучить основы расчета деталей машин и узлов общего назначения.

Изучение дисциплины основывается на знаниях, полученных при изучении математики, теоретической механики, сопротивления материалов, машиностроительного черчения, технологии металлов. В свою очередь данный предмет является базой для изучения многих специальных дисциплин.

Для самостоятельной работы и подготовки к экзаменам в учебное пособие включены задачи по практическому расчету соединений и механических передач.

В соответствии с методическими рекомендациями к ГОСТ 8.417-02 «Единицы физических величин» расчетные формулы приведены с применением единиц СИ. Для удобства расчетов применяются производные единицы длины – мм, и напряжения – МПа=Н/мм².

1. Общие сведения о машинах и механизмах

Машина – механизм или несколько связанных между собой механизмов, применяемых для преобразования материалов, энергии или информации. Основное назначение машины – облегчение физического и умственного труда, повышение производительности труда и качества продукции.

Механизм – система подвижно соединенных звеньев, совершающих под действием приложенных к ним внешних сил, определенные, заранее заданные, движения. Механизмы преобразуют скорости и направления движения звеньев, или один вид движения в другой, а также – силы и вращающие моменты.

В любом механизме имеются подвижные и неподвижные звенья. Подвижное звено, к которому приложено действие внешних сил, называют ведущим, а подвижное звено, воспринимающее движение от ведущего, называют ведомым. Неподвижное звено, относительно которого совершается движение, называют стойкой (в реальном механизме это рама, корпус или станина).

Машины состоят (или их собирают) из сборочных единиц, узлов, агрегатов и деталей.

Сборочные единицы – изделия, собранные на предприятии-изготовителе из деталей и узлов для последующей сборки машины.

Узел – законченная сборочная единица, которая может собираться отдельно от других составных частей изделия из деталей, имеющих общее функциональное назначение. Это – соединительная муфта, подшипник качения, редуктор и т.п. Сложные узлы могут состоять из нескольких простых узлов (подузлов), например, редуктор включает в себя подшипники, валы с насаженными на них зубчатыми колесами, крышку с установленной на ней пробкой – сапуном и т.д.

Машинный агрегат – укрупненный, обладающий полной взаимозаменяемостью узел, который может быть установлен в различных количествах и комбинациях на машинах различного назначения. Это – насосы, компрессоры, механизмы переключения передач, механизмы реверса и т.д.

Деталь – часть механизма или машины, изготовленная из однородного материала без сборочных операций. Детали могут быть простыми (ось, болт, винт, шпилька и т.д.) и сложными (корпус редуктора, станина станка, коленчатый вал двигателя и т.п.). Изготавливают их различными способами: отливкой, ковкой, штамповкой, прокаткой, обтачиванием, фрезерованием, шлифовкой и т.д.