10. Сварные соединения

Роль сварных соединений в современном машиностроении. Основные типы соединений: встык, внахлестку, втавр; соединения электрошлаковой сваркой; соединения контактной сваркой. Расчет на прочность сварных швов. Допускаемые напряжения. Клеевые соединения, соединения пайкой.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ: Назовите преимущества и недостатки сварных конструкций по сравнению с клепаными и литыми. Укажите типы сварных швов. Как рас­считывают сварные соединения? Какие сварные швы применяют при сварке встык для достижения равнопрочности шва и соединяемых деталей?

11. Соединения деталей с натягом

Посадки с натягом и области их применения в современном машиностроении. Несущая способность при нагружении осевой силой и моментами. Расчет необходимого натяга. Силы запрессовки и распрессовки.

12. Шпоночные, зубчатые и профильные соединения

Основные типы шпонок. Области применения в современных машинах. Расчет шпоночных соединений. Зубчатые соединения. Расчет на прочность. Профильные соединения. Новые виды соединений.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ: Какие шпонки применяют для ненапряженных и напряженных шпоночных соединений? Как определяют размеры шпонок? Как производится проверочный расчет призматических и клиновых шпонок? Укажите преимущества шлицевых соединений по сравнению со шпоночными. Выполните их расчет.

13. Резьбовые соединения

Резьбы и их классификация. Основные параметры резьб. Взаимодействие между винтом и гайкой. Зависимость между осевой силой и крутящим моментом. Самоторможение. Расчет винтов. Расчет резьбового соединения при действии сдвигающей силы и момента. Расчет резьбовых соединений с учетом податливости элементов. Расчет при действии переменных сил. Выбор допускаемых напряжений. Клеммовые соединения. Передача винт-гайка. Расчет такой передачи. Современные конструкции.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ: Как рассчитывают болт, нагруженный только силой поперек оси болта (болт поставлен в отверстие с зазором и без зазора)? Как учитывается предварительная затяжка при расчете болтов? Что предусматривают против самоотвинчивания винтов и гаек?

14. Муфты

Классификация муфт. Нерасцепляемые муфты: глухие, жесткие, подвижные, компенсирующие, упругие компенсирующие. Сцепные муфты, управляемые и самоуправляемые – по моменту (предохранительные), по скорости (центробежные) и по направлению вращения (обгонные). Расчетные моменты.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ: Для чего предназначены муфты? На какие основные группы они делятся по конструкции и назначению? Опишите конструк­цию жесткой муфты. Устройство упру­гой муфты. Опишите конструкцию зубчатой муфты. На какие типы делят управляемые муфты?

15. Автоматизированное проектирование деталей машин

Содержание САПР. Виды обеспечения САПР. Конструирование деталей узлов машин. Банк графических данных. Результаты автоматизированного проектирования.

Оптимальное проектирование деталей машин. Основные задачи. Методы решения задач оптимального проектирования. Программное обеспечение. Многокритериальная оптимизация. Выбор оптимального привода. Оптимальное проектирование зубчатых передач, валов, опор, муфт.

Практические занятия

Цель практических занятий – закрепление теоретических основ курса «Детали машин», полученных на лекциях, наработка навыков инженерных расчетов и конструирования типовых деталей и узлов машин общепромышленного применения.

Наименование тем и их краткое содержание:

1. Механические приводы машин.

Типовые схемы механических приводов. Их конструктивные особенности и основные характеристики. Расчеты механических приводов. Выбор электродвигателя. Кинематический, силовой и энергетический расчет привода (на конкретном примере).

2. Допускаемые напряжения в зубчатых передачах.

Материалы для зубчатых колес, виды упрочнения зубьев, сравнительная оценка свойств зубчатых передач с различным упрочнением зубьев. Допускаемые контактные напряжения в расчетах на выносливость.

3. Допускаемые напряжения в зубчатых передачах (продолжение).

Допускаемые напряжения изгиба в расчетах на выносливость. Допускаемые напряжения при расчетах зубчатых передач на кратковременные перегрузки.

4. Основные параметры зацепления цилиндрических зубчатых передач.

Выбор основных параметров зацепления цилиндрических зубчатых передач, влияние их на работоспособность и габариты передач. Оптимизация параметров цилиндрических зубчатых передач.

5. Особенности проектирования конических зубчатых передач.

Анализ и выбор основных параметров конических зубчатых передач, влияние их на нагрузочную способность, габариты и технологичность редукторных передач. Специфика проектирования открытых цилиндрических зубчатых передач и конических зубчатых передач.

6. Червячные передачи.

Выбор материалов, расчет допускаемых напряжений. Влияние материала червячного колеса на технико-экономические показатели червячных передач.

7. Червячные передачи (продолжение).

Выбор и оптимизация параметров зацепления червячных передач. Расчеты по критериям теплостойкости червячных передач и жесткости червяка.

8. Конструирование зубчатых, червячных колес.

Разработка конструктивных элементов зубчатых (червячных) колес: обода, диска, ступицы и др.

9. Ременные передачи.

Методика расчета ременных передач с плоскими и клиновыми ремнями. Конструирование шкивов. Натяжные устройства.

10. Валы и оси.

Порядок проектирования валов. Ориентировочный расчет и разработка конструкции валов на примере двухступенчатого редуктора общепромышленного применения.

11. Выбор типа подшипников качения для редукторных валов.

Способы крепления на валах подшипников, зубчатых и червячных колес. Практический расчет подшипников качения. Оценка применимости подшипников различных типов и конструктивного исполнения.

12. Соединения «вал-ступица».

Шпоночные и шлицевые соединения: анализ основных типов, выбор по стандартам, расчеты на прочность. Увязка размеров шпонок (шлицев) с габаритами ступиц колес, шкивов.

13. Резьбовые соединения.

Типы стандартных резьбовых деталей. Методы стопорения резьбовых соединений. Расчеты на прочность одиночных и групповых резьбовых соединений.

14. Корпусные детали. Типовые конструкции редукторных корпусов. Расчет и конструирование основных элементов корпуса редуктора