УДК. 621.81

Балякин В.Б., Васин В.Н. ДЕТАЛИ МАШИН: Учебное пособие / Cамар. гос. аэрокосм. ун-т. Самара, 2004. 152 с.

ISBN 5-7883-0310-9

В лекционном курсе приведены методики расчета основных деталей, используемых в машинах и механизмах общего машиностроения.

Учебное пособие «Детали машин» предназначено для студентов заочного обучения механических специальностей технических вузов. Подготовлено на кафедре ОКМ.

Табл.1. Ил. 174. Библиогр.: 5 назв.

Печатается по решению редакционно - издательского совета Самарского государственного аэрокосмического университета.

Рецензенты: д-р техн. наук, проф., С.В. Фалалеев,

д-р техн. наук, проф., Д. Г. Грамаковский.

ISBN 5-7883-0310-9 © В.Б. Балякин,

В.Н. Васин, 2004.

© Самарский государственный

аэрокосмический университет,

2004.

СОДЕРЖАНИЕ

Лекция №1 ВВеДЕНИЕ…………………………………………………………….……………..6

Понятие машины, узла, детали. Принципы расчёта деталей машин

по основным критериям работоспособности …………………………………..6

Надёжность и долговечность деталей машин………………………................8

Лекция №2 Выбор допускаемых напряжений при статических и переменных нагрузках....10

Циклы нагружения……………………………………………………………….….11

Определение коэффициента запаса прочности………………………………13

Передачи. Основные понятия. Классификация механических передач……..13

Энергетические и кинематические соотношения механических

передач вращательного движения…………………………………….………...14

Лекция №3 Зубчатые передачи. Классификация зубчатых передач.……………….……15

Понятие об эвольвенте…………………………………………………….………16

Основная теорема зацепления……………………………………………..….....17

Элементы геометрии эвольвентного зацепления.........................................19

Коэффициент перекрытия. Скольжение и трение в зацеплении.

Смазка зацепления…………………………………………………………………20

Контактные напряжения и контактная прочность..........................................21

Лекция №4 Виды разрушения зубьев. Поломка зубьев....................................................22

Выкрашивание поверхностей. Заедание.......................................................23

Износ поверхностей………………………………………………………………...24

Методика определения допускаемых напряжений в зубчатых

передачах. Допускаемые контактные напряжения.......................................24

Допускаемые напряжения изгиба...................................................................26

Лекция № 5 Передачи цилиндрическими колесами с прямыми зубьями.

Элементы геометрического расчета..............................................................28

Нарезание зубьев со смещением (корригирование).....................................29

Усилия в зацеплении.......................................................................................30

Расчетная нагрузка..........................................................................................31

Лекция №6 Расчет зубчатого зацепления на контактную прочность..............................34

Расчет на изгибную прочность……………………………………………………36

Лекция №7 Передача цилиндрическими колесами с косыми зубьями…………………...39

Элементы геометрического расчета………………………………………….....39

Усилия в зацеплении……………………………………………………………….41

Понятие об эквивалентных колесах и определение их размеров………….43

Расчет на контактную прочность………………………………………………....44 Расчет на изгибную прочность........................................................................46

Лекция №8 Передачи коническими колесами. Элементы геометрического

расчета………………………………………………………………………………..48

Усилия в зацеплении……………………………………………………………….50

Эквивалентные колеса и определение их параметров………………………50

Расчет на контактную прочность…………………………………......................51

Расчет на изгибную прочность зубьев конического колеса………………….53

Потери в зацеплении и определение КПД зубчатых передач………...…….53

Лекция №9 Червячные передачи. Общая характеристика…………………………………54

Типы червячных передач………………………………………………………….55

Геометрические параметры червячной передачи…………………...............56

Кинематика червячных передач.....................................................................58

Усилия в червячной передаче.........................................................................59

КПД червячной передачи…………...……………………………………………..60

Лекция №10 Виды разрушений червячных передач...........................................................60

Материалы и конструкция деталей червячной передачи.............................61

Определение допускаемых напряжений........................................................62

Цилиндрическое колесо, эквивалентное червячному…………………..........63

Расчет червячной передачи на контактную прочность.................................64

Расчет червячной передачи по напряжениям изгиба....................................66

Тепловой расчет червячного редуктора.........................................................66

Лекция №11 Ременные передачи. Элементы геометрии ременной передачи…………...67

Скольжение в ременной передаче..................................................................68

Передаточное число ременной передачи……………………………………....69

Силы в ременной передаче.............................................................................70

Нагрузка на валы и опоры. Напряжения в ремне..........................................72

Критерии работоспособности ременных передач……………………………..73

Лекция №12 Валы и оси........................................................................................................75

Критерии работоспособности осей и валов...................................................76

Выбор расчетных схем и нагрузок..................................................................76

Расчет осей.......................................................................................................77

Расчет валов. Статическая прочность вала……………………………………78

Усталостная прочность вала………………………………………………………79

Порядок расчета вала………………………………………………………………80

Лекция №13 Гидродинамическая теория трения……………………………………………....81

Виды трения скольжения.................................................................................81

Гидродинамический эффект……………………………………………………....82

Контактно – гидродинамическая теория смазки……………………………....83

Подшипники скольжения…………………………………………………………...85

Критерии работоспособности……………………………………………………..86

Расчет подшипников полужидкостного трения………………………………...86

Расчет подшипников жидкостного трения……………….................................87

Лекция №14 Подшипники качения………………………………………………………………..88

Конструкция и классификация опор качения…………………………………...88

Критерии работоспособности и расчета подшипников качения...................90

Контактные напряжения в деталях подшипников..........................................90

Распределение нагрузки между телами качения………................................91

Кинематика подшипника качения....................................................................93

Лекция №15 Зависимость между грузоподъемностью и долговечностью

подшипников качения.......................................................................................94

Подбор подшипников по динамической грузоподъемности..........................97

Подбор подшипников по статической грузоподъемности.............................97

Посадки подшипников......................................................................................97

Смазка подшипников качения.........................................................................98

Мероприятия по повышению долговечности подшипников..........................99

Лекция №16 Соединения.......................................................................................................99

Резьбовые соединения. Классификация резьб...........................................100

Геометрические параметры резьбы.............................................................102

Основные типы крепежных деталей.............................................................103

Определение момента, необходимого для затяжки

резьбовой пары…………………………………………………………………….103

Условия самоторможения резьбы................................................................105

Лекция №17 КПД резьбовой пары.....................................................................................106

Распределение нагрузки по виткам резьбы.................................................107

Предохранение резьбовых соединений от самоотвинчивания..................109

Расчет резьбы на прочность.........................................................................110

Лекция №18 Ненапряженные и напряженные резьбовые соединения…………………..111

Ненапряженное соединение…………………………………………………..…111

Расчет затянутого болта при отсутствии внешней нагрузки.......................112

Расчет болтового соединения, нагруженного силами,

сдвигающими деталь по стыку......................................................................113

Расчет болтов, нагруженных эксцентричной нагрузкой..............................115

Лекция№19 Расчет напряжений резьбовых соединений,

нагруженных внешней осевой силой...........................................................116

Определение податливости болтов и соединяемых деталей....................119

Расчет болтов при переменных нагрузках…………………………………….121

Лекция №20 Конструктивные и технологические мероприятия,

повышающие прочность резьбовых соединений........................................122

Расчет группы болтов....................................................................................123

Лекция №21 Шпоночные соединения. Соединение призматическими

и сегментными шпонками.............................................................................126

Соединение клиновыми шпонками...............................................................128

Шлицевые соединения……………………………………………………………130

Расчет шлицевых соединений. Расчет зубьев на износ…..........................133

Лекция №22 Сварные соединения. Виды сварки..............................................................135

Виды сварных соединений и типы сварных швов.......................................136

Расчет на прочность нахлестного соединения............................................138

Допускаемые напряжения..............................................................................141

Лекция №23 Заклепочные соединения.............................................................................142

Расчет соединений при симметричном нагружении....................................144

Расчет заклепок..............................................................................................145

Расчет соединяемых деталей…………………………………………………...146

Расчет соединений при несимметричном нагружении………………………..147

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………..149

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ................................................150