МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра общетехнических

дисциплин

Детали машин и основы конструирования

Конспект лекций

для студентов

индустриально-педагогического факультета

Курск – 2015

Печатается по решению

редакционно-издательского

совета университета

Автор: Н.А. Костин, канд. тех. наук, доцент

Детали машин: Курс лекций. – Курск: Изд-во Курск. Гос. Ун-та, 2015.- 130 с.

В соответствии с программой дисциплины изложены основы расчета и конструирования машин и узлов общего назначения, рассмотрены принципы их проектирования, приведены сведения об основных видах машин.

Учебно-методическая разработка предназначена для студентов индустриально-педагогического факультета всех форм обучения.

Рецензент – А.Ф. Прибылов, канд. тех. наук, доцент.

© Курский государственный педагогический университет, 2015 г.

Введение

Значение машин для человеческого общества чрезвычайно велико. Они освобождают людей от тяжелой физической работы, повышают производительность труда, улучшают качество выпускаемой продукции и снижают ее себестоимость. Без машин, облегчающих труд человека, резко повышающих его эффективность, невозможно было бы современное развитие наук, медицины, искусств, строительства, да и общества в целом.

Курс "Детали машин" - это научная дисциплина, в которой изучается устройство и принципы работы различных частей машин, рассматриваются основы расчета и конструирования деталей и узлов общего назначения.

Курс "Детали машин" базируется на следующих дисциплинах: начертательная геометрия и черчение, на базе которых выполняются все чертежи; теоретическая механика и теория механизмов и машин, позволяющие определять силы, действующие на детали и законы движения этих деталей; сопротивление материалов - дисциплина, с помощью которой производятся расчеты на прочность, жесткость и устойчивость; технология конструкционных материалов и основы теории резания, дающие возможность выбора материалов для деталей и рациональных режимов их обработки; основы взаимозаменяемости и стандартизации, обеспечивающие задание необходимой степени точности и шероховатости деталей с учетом их функционального назначения.

Курс "Детали машин" играет значительную роль в подготовке учителя технологии. Знания, полученные при изучении курса, помогают будущему учителю в развитии приемов и навыков правильной эксплуатации, технического обслуживания и текущего ремонта оборудования, применяемого в учебных мастерских, а также автотранспортных средств. Многообразие изучаемых форм и размеров деталей машин, а также их соединений расширяет кругозор учителя и дает большую уверенность в преподавании курса черчения в школе. Освоение будущим специалистом методов расчета деталей машин обеспечивает применение технически обоснованного подхода при изготовлении моделей и конструкций в процессе руководства творческими техническими проектами учащихся.

Из истории деталей машин

Прообразы отдельных деталей машин, в применении к ручному инструменту, оружию и приспособлениям, известны с глубокой древности. К самым первым относятся рычаг и клин. Предшественником современных передач гибкой связью следует считать лучковый привод вращения для добывания огня (тетива лука - палочка - дощечка с отверстием).

К первым деталям из числа работающих в условиях, близких к условиям работы в машинах, следует отнести колесо, ось и подшипник (древние колесницы). Из глубокой древности известно применение катков, ворота и блоков. Примерно 2000 лет назад были известны и описаны в сочинениях древних цепи, зубчатые и червячные редукторы. В литературе эпохи Возрождения (X-XV век) описаны канатные и ременные передачи, грузовые винты, подшипники, зубчатые колеса различной конструкции.

Таким образом, большинство принципиальных типов деталей машин было известно еще в древности или в период Возрождения.

История развития деталей машин в России свидетельствует о значительном вкладе русских механиков в эту область техники.Механику Петра I - Нартову А.К. принадлежит заслуга изобретения суппорта токарного станка. К.Д. Фролов впервые предложил использовать чугунные рельсы для внутризаводского транспорта. Ф.А. Блинов изобрел гусеничный ход, Р.А. Корейво - цельнометаллическую упругую муфту.

Теория и методы расчета деталей машин разрабатывались по мере появления и совершенствования конструкций. Первым исследователем в области деталей машин следует считать Леонардо да Винчи (1452-1519 гг.). Ему принадлежат исследования в области трения, износа, конструирования винтовых передач.

В разработке многих теоретических вопросов большая роль принадлежит русским ученым, например, Петрову Н.П. - теория смазки, Жуковскому Н.Е. и Чаплыгину С.А. - теория подшипников, работа упругого ремня на шкивах; Гохману Х.И. - теория зубчатых зацеплений и т.д.

Из иностранных ученых необходимо отметить Рейнольдса и Зоммерфельда -теория смазки, Гюйгенса - профиль зубчатых колес. Виллиса - исследования в области зубчатых зацеплений, Льюиса - расчеты прочности зубчатых передач и др.