Оглавление

1. Роль машиностроения в развитии современного общества 2

2. Требования, предъявляемые к деталям машин. Факторы, влияющие на прочность. 2

3. Классификация нагрузок и напряжений. Циклы напряжений, их характеристики. 3

4. Расчет допускаемых напряжений 4

5. Приводы машин общего назначения: их классификация, примеры применения. 5

6. Передачи в машинах. Их типы, сравнительные характеристики, примеры применения. 6

8. Расчет на прочность цилиндрических прямозубых колес по контактным напряжениям. 10

9. Расчет на прочность цилиндрических прямозубых колес по изгибным напряжениям. 12

10. Особенности расчета на прочность цилиндрических косозубых зубчатых колес. 15

12. Особенности расчета на прочность конических зубчатых колес. 18

14. Особенности расчета на прочность червячных передач. 19

15. Проверка червячных передач на отсутствие перегрева. 21

17. Фрикционные передачи. Вариаторы. 23

18. Расчет дисков цилиндрической фрикционной передачи на прочность по контактным напряжениям. 24

19. Передача винт-гайка 24

20. Валы и оси.Проектирвочные расчеты. 26

21. Валы и оси.Проверочные расчеты. 27

22. Подшипники качения. 28

23. Подшипники скольжения. 29

24. Редукторы 30

25. Плоскоременные передачи. 32

26.Клинноременные передачи. 33

27. Расчет нагрузок на валы в ременных передачах. 33

Характеристики 34

29. Цепные передачи. Определение шага цепи, выбор цепи 35

30. Щпоночные соединения 36

31. Муфты. Классификация. Применение. 37

Система классификации муфт 37

По видам управления 37

По группам муфт 37

32. Резьбовые соединения 38

Классификация резьбовых соединений 38

33. Болтовое соединение 39

1. Роль машиностроения в развитии современного общества

В развитии современного общества большое внимание уделяется машиностроению. Эта отрасль является важной частью всей нашей экономики. В настоящее время с развитием науки и техники необходимо внедрять новые достижения. Для автоматизации технологического процесса широко применяются средства вычислительной техники. Механизация технологических процессов сокращает трудовые затраты, улучшает условия производства, повышает объем и качество продукции.

2. Требования, предъявляемые к деталям машин. Факторы, влияющие на прочность.

Машина должна отличаться целесообразностью, легкостью и компактностью конструкции, экономичностью ее изготовления и эксплуатации, прочностью и долговечностью в работе, надежностью и безопасностью действия, привлекательным внешним видом и удобством пользования.

К конструкциям узлов предъявляются требования легкой их сборки и разборки, легкой замены быстроизнашивающихся частей и т.д.

Критериями работоспособности деталей является их прочность, жесткость, износостойкость, виброустойчивость, теплостойкость. Под надежностью деталей и сборочных единиц понимают их свойство сохранять работоспособность в течение заданного срока эксплуатации.

В зависимости от назначения детали ее расчет ведут по одному или нескольким критериям. Например, валы рассчитывают на прочность, жесткость, виброустойчивость, а для резьбовых и сварных соединений главным критерием является их прочность.

Прочность – важнейший критерий работоспособности детали, характеризует ее способность сопротивляться действию нагрузок без разрушения или пластических деформаций. Непрочные детали не могут работать.

Прочность деталей машин зависит от условий их нагружения и поведения соответствующих конструкционных материалов в этих условиях.

Условия нагружения характеризуются: уровнем общей и местной напряженности, температурой поверхности, числом и формой циклов нагружения, наличием ударных нагрузок, характером распределения и величиной остаточных напряжений, накоплением коррозионных, усталостных и других повреждений. С учетом анализа перечисленных факторов нагружения выбирается материал и методы определения их эксплуатационных свойств. К числу основных характеристик материала относятся сопротивление деформациям и разрушению. Учитывая постоянную тенденцию к снижению массы конструкции и повышению надежности, важное значение приобретает анализ и обоснование сопротивления неупругим деформациям.

3. Классификация нагрузок и напряжений. Циклы напряжений, их характеристики.

Нагрузки, действующие в звеньях механизмов и машин и определяющие метод их расчета, разделяют на две группы:

1. Статическая (постоянная) нагрузка – нагрузка, вызываемая постоянной не изменяющейся по значению, направлению и закону силой (весовая нагрузка станин, фундаментов, корпусов и др.).

К статическим нагрузкам относят, также медленно изменяющиеся во времени нагрузки, когда силами инерции можно пренебречь.

Динамическая (переменная) нагрузка – нагрузка, вызываемая силой, изменяющейся по значению, направлению и (или) закону. В этом случае, как правило ускорения вызывают значительные силы инерции, которыми в расчетах пренебрегать нельзя. По характеру распределения по поверхности: а) сосредоточенные (силы, моменты); б) равномерно распределенные; в) распределенные по различным законам.

Многие детали машин или их элементы, такие, как валы, зубья зубчатых колес и другие, работают в условиях, когда возникающие в них напряжения периодические изменяют свое значения или значение и знак.

По характеру изменения во времени нагрузки в машинах делят на постоянные и переменные.

Статическое нагружение вызывает в материале детали постоянное напряжение, которое не изменяется в течение длительного времени ни по величине, ни по направлению.

Постоянные нагрузки могут вызывать переменные напряжения. Так, при вращении вала, нагруженного изгибающим моментом, один и те же волокна его оказываются попеременно то в растянутой, то в сжатой зоне. Так же поочередный вход в зацепление зубьев колес вызывает в них изменение напряжений.

Причиной изменения напряжений может быть и переменный характер действия внешней нагрузки. Переменность нагрузки, например, автомобиля может связана: с загрузкой (автомобиль может ехать с полной загрузкой, с частичной или без груза), с рельефом местности (езда под гору, по ровной местности, в гору), с видом и качеством дорожного полотна или грунта (грунтовая дорога, асфальт, булыжная мостовая), с остановом и разгоном у светофора, с квалификацией водителя и т.д. Каждый из этих факторов может изменять нагрузку в несколько раз.

Переменные нагрузки вызывают переменные напряжения. Детали, длительное время подвергающиеся повторно-переменной нагрузке, разрушаются при напряжениях значительно меньших предела прочности материала при статическом нагружении. Как показывает статистика, около 80% поломок и аварий, происходящих при эксплуатации машин, вызвано усталостными явлениями (цикличными нагрузками). Циклические нагрузки наиболее явно выражены в машинах и механизмах с возвратно-поступательным движением звеньев (поршневые машины, кулачковые механизмы). Однако и в механизмах вращательного движения циклические нагрузки неизбежны (зубчатые передачи, валы).

Характеристикой напряженности детали является цикл напряжений - совокупность последовательных значении напряжений σ за один период при регулярном нагружении.

м

Цикл переменных напряжений характеризуется (рис. 0.2, а — в):

1)  максимальным напряжением а_тах;

2)   минимальным напряжением a_min;

3)   средним напряжением a_m = 0,5 (a_max + a_min);

4)   амплитудой цикла σ_α = 0,5 (a_max — a_min);

коэффициентом асимметрии цикла R = o_mm/o_max