2. Перелік та зміст тем для самостійного вивчення.

1. Основи конструювання і розрахунку деталей машин

Види навантажень, що діють на деталі машин. Режими навантаження.

Процеси виходу з ладу деталей машин і основні критерії їхньої працездатності і розрахунку: міцність, зносостійкість, теплостійкість, твердість, відсутність коливань неприпустимої інтенсивності, стійкість проти корозії і старіння. Принципові основи розрахунку за цими критеріями. Загальні зведення вибору запасів міцності і напруг, що допускаються, у деталях машин при статичних і перемінних навантаженнях. Облік фактора часу і змінності режиму роботи.

Надійність деталей машин. Основні поняття і терміни. Раптові і зносові відмовлення. Основні залежності. Значення проблеми підвищення надійності в народному господарстві. Імовірнісні розрахунки. Основні напрямки підвищення надійності.

Тертя і знос у машинах. Основні види зношування: механічне, молекулярно-механічне, корозійно-механічне. Фретінг-корозія, водневе зношування. Підвищення довговічності.

Стандартизація й уніфікація деталей і вузлів машин. Агрегатування машин.

Вказівки на вибір матеріалів і методів зміцнень.

Технологічні вимоги до конструкцій деталей машин. Вплив технології на форми деталей машин.

2. З'єднання

Класифікація з'єднань. З'єднання стержнів, листів і корпусних деталей: з'єднання вал-маточина, з'єднання валів, з'єднання труб. З'єднання нероз'ємні і рознімні. З'єднання фрикційні і нефрикційні.

2.1 Зварені з'єднання, паяні і клейові з'єднання

Зварені з'єднання і їхня роль у машинобудуванні. Основні типи з'єднань дуговим електрозварюванням; з'єднання стикові, внакладку, таврові, кутові. З'єднання електрошлаковим зварюванням. З'єднання контактним зварюванням. Області застосування. Поняття про нові і спеціальні види зварювання. Розрахунки на міцність зварених швів. Напруги, що допускаються, і запаси міцності; нормативи. Розрахунки на міцність при перемінних напругах. Економія металу від застосування зварених з'єднань замість інших.

2.2 Заклепувальні з'єднання

Основні поняття про заклепувальне з'єднання; застосування в машинобудуванні і літакобудуванні. Класифікація. Основні типи заклепок.

Замкові болти. Типові конструкції вузлів; конструктивні співвідношення. Розрахунок на міцність. Нормативи на напруги, що допускаються, запаси міцності.

2.3 З'єднання деталей з натягом

З'єднання з натягом і області їхнього застосування в машинобудуванні. Несуча здатність циліндричних напружених з'єднань при напруженні осьовою силою, що крутить І згинає моментом. Розрахунок потрібного натягу. Міцність деталей, що сполучаються. Розрахункові і технологічні натяги. Імовірнісний розрахунок міцності зчеплення. Опір виповзанню.

Технологія зборки: запресовування, з'єднання за рахунок температурних деформацій. Сили запресовування. Потрібні нагрівання або охолодження деталей, що з'єднуються. Конічні з'єднання.

2.4 Різьбові (гвинтові) з’єднання

Основні визначення.

Різьба. Класифікація різьб по призначенню і за геометричною формою: кріпильні різьби, що кріпильно-ущільнюють , різьба вантажних і ходових (трансмісійних) гвинтів. Основні параметри різьблень: діаметри, крок, кут профілю. Стандарти.

Гвинти. Основні типи кріпильних гвинтів: гвинт із гайкою (болт), гвинт, шпилька. Класифікація. Форма стрижня. Основні типи гайок. Стандарти.

Запобігання нарізних сполучень від розгвинчування.

Матеріали, застосовувані для виготовлення гвинтів, гайок і шайб.

Розрахунок гвинта, навантаженого тільки осьовою силою. Розрахунок елементів різьблення.

Залежність між Осьовою силою і моментом, що крутить, прикладених до гвинта. Моменти тертя на опорній поверхні гайки, голівки гвинта або торця завзятого гвинта.

Коефіцієнт корисної дії гвинтової пари. Самогальмування. Розрахунок гвинта, підданого дії осьової сили і крутного моменту.

Нарізні сполучення. Класифікація нарізних сполучень. Розрахунок одногвинтового і групового з'єднань під дією центральної сили, що зрушує, у випадку установки гвинтів із зазором і під розгорнення. Розвантаження гвинтів від сил, що зрушують, штифтами і шпонками.

Розрахунок групового гвинтового з'єднання під дією моменту, що зрушує, і нецентральної сили, що зрушує.

Визначення сил у замкнутому різьбовому сполученні при осьовому симетричному напружені. Потреба з умови щільності затягування. Розрахунки щільних різьбових сполучень: приєднань кришок циліндрів, фланцевих з'єднань труб. Розрахунки різьбових сполучень, підданих перемінним навантаженням; оптимальне затягування.

Розрахунок різьбових сполучень, навантажених силами і моментами в площині, перпендикулярної до стику. Вибір запасів міцності і допустимих напруг, при розрахунку гвинтів у залежності від умов роботи, матеріалу, технології виготовлення і монтажу.

Конструкторські і технологічні заходи щодо підвищення витривалості гвинтів. Застосування профілів різьби зі збільшеним радіусом западин, спеціальних форм стрижня, гайок, що забезпечують підвищення рівномірності роботи витків різьблення.

Клемові з'єднання. Конструктивні виконання. Огляд областей застосування клемових з'єднань і їхня роль у сучасному машинобудуванні. Методика розрахунку для випадку напруження з'єднання: а) моментом, що крутить, б)осьовою силою, в) згинальним моментом.