Розділ ііі деталі механізмів і машин

Тема 3.1. Основні поняття і визначення

1. Загальні відомості

Розділ “Деталі машин” присвячується розгляду основ розрахунку і конструювання деталей і вузлів загального призначення, які зустрічаються в різноманітних механізмах і машинах.

Основні та допоміжні процеси на виробництві виконують за допомогою машин. Вони багаторазово підвищують продуктивність. Наприклад, потужність людини беруть Р_Л = 0,1 кВт, коня – Р_К = 1 к.с. = 0,735 кВт, а потужність машини може перевищувати Р_М > 10⁶ кВт. (Потужність – енергетичний параметр машини, який характеризує швидкість виконання роботи).

Машиною називають механізм або сукупність механізмів, що використовує енергію для виконання покладених на неї функцій, які служать для полегшення чи заміни фізичної або розумової праці людини і підвищення її продуктивності. Традиційно, під машиною розуміють технічну систему, яка виконує або допомагає у виконанні якогось виду роботи.

Механізмом система рухливо з'єднаних тіл, яка призначена для перетворення руху одного або декількох тіл в рух інших тіл.. Як правило, механізм пов'язаний зі зміною кутових швидкостей, або з перетворенням одного виду механічного руху в інший.

Машини поділяють залежно від виконуваних функцій на:

1) енергетичні машини, перетворюючі любий вид енергії в механічну і навпаки (двигуни, динамо-машини, компресори і ін.);

Машини-двигуни, які перетворюють будь який вид енергії в механічну (електродвигуни, двигуни внутрішнього згоряння);

Машини-генератори, які перетворюють механічну енергію вбудь яку іншу;

2) робочі машини, у тому числі:

технологічні – змінюючи властивості, форму і розмір тіл (станки, преси і ін.);

транспортні – переміщаючи тіла (транспортери, крани і ін.);

інформаційні – перетворюючі інформацію (шифрувальні машини, механічні інтегратори і ін.);

ЕВМ (комп’ютери) – в яких механічний рух служить для виконання лише допоміжних операцій.

Машина складається з послідовно з'єднаних ланок, які виконують задані рухи, і кожну машину можна назвати механізмом, але не всякий механізм може бути названий машиною. Машини складаються з деталей та вузлів

Деталлю називають частину машини, яку виготовляють із однорідного матеріалу і без застосування збірних операцій (шпонка, болт, зубчасте колесо і ін.).

Вузол (складальна одиниця) – сукупність спільно працюючих деталей, які з'єднані складальними операціями (коробка передач, муфта, редуктор і ін.), яка є складовою частиною виробу (приводу, машини).

Одна деталь або сукупність декількох деталей, які утворюють одну жорстку систему тіл і не мають рухів одне відносно іншого, представляють собою ланку. Отже, кожна ланка може складатись з однієї або декількох деталей, що утворюють нерухомі з’єднання. Найчастіше зустрічається таке визначення ланки. Тверді тіла, з яких складається механізм, називаються ланками. При цьому маються на увазі як абсолютно тверді, так і деформівні та гнучкі тіла

Рухоме з’єднання двох ланок, що дотикаються, називають кінематичною парою.

Кінематичним ланцюгом називають сукупність ланок, з’єднаних між собою кінематичними парами.

У будь-якому механізмі є ведуча і ведена ланка. Ланка, яка приводиться в рух зовнішньою силою (двигуном, рукою і ін.) , називається ведуча, а ведена – одержує рух від ведучої ланки.

В машинобудуванні розрізняють деталі і вузли загального і спеціального призначення. Деталями і вузлами загального призначення називають такі, які зустрічаються майже у всіх машинах (болти, вали, зубчасті колеса, підшипники, муфт і ін.). Вони становлять значну більшість і вивчаються в курсі “Деталі машин”. До деталей і вузлів спеціального призначення відносять такі, які зустрічаються тільки в одному або декількох типах машин (шпинделі станків, поршні, шатуни, колінчасті вали і ін.). Вони вивчаються в відповідних спеціальних курсах (“Металорізальні станки”, “Компресори” і ін.).

Всі деталі і вузли загального призначення діляться на три основні групи:

1) з’єднувальні деталі і з’єднання, які можуть бути нероз’ємні (заклепкові, зварні і ін.) і розємні (шпонкові, різьбові і ін.);

2) передачі обертового руху (зубчасті, черв’ячні, пасові і ін.);

3) деталі і вузли, що обслуговують передачі (вали, підшипники, муфти і ін.).