ПРОГРАММА

Тема 1. Основные положения.Цель и задача раздела «Детали машин». Механизм и машина. Машины-двигатели и рабочие машины. Детали и узлы (сборочные единицы) машин, их классификация.

Современные направления в развитии машиностроения. Основные задачи научно-технического прогресса в машиностроении. Требования, предъявляемые к машинам, узлам и их деталям.

Возникновение переменных напряжений при работе деталей машин. Циклы напряжений и их характеристики. Усталостное разрушение де­талей. Предел выносливости материала. Зависимость предела выносли­вости от асимметрии цикла. Факторы, влияющие на предел выносливо­сти. Запас прочности.

Контактная прочность деталей машин и контактные напряжения.

Критерий работоспособности и расчета деталей машин: прочность, жесткость, износостойкость, теплостойкость.

Основные понятия о надежности машин и их деталей.

Проектировочный и проверочный расчеты. Понятие о системе ав­томатического проектирования (САПР).

Тема 2. Сварные и клеевые соединения.Назначение соединений. Общие требования к соединениям. Неразъемные и разъемные соедине­ния.

Общие сведения о сварных соединениях. Достоинства, недостатки и область применения. Виды сварных соединений в зависимости от вза­имного расположения свариваемых элементов. Основные типы сварных швов. Расчет при осевом нагружении соединяемых деталей. Допускаемые напряжения для сварных соединений.

Общие сведения о клеевых соединениях. Достоинства, недостатки и область применения. Факторы, влияющие на выбор марки клея. Виды клеевых соединений.

Тема 3. Соединения с натягом.Общие сведения. Цилиндрические соединения с натягом. Способы их получения. Достоинства, недостатки и область применения.

Расчет соединений с натягом и выбор стандартной посадки. Про­верка прочности охватывающей детали.

Тема 4. Резьбовые соединения.Винтовая линия и винтовая по­верхность и их образование. Классификация резьб и основные геометри­ческие параметры резьбы. Основные типы резьб, их сравнительная характеристика и область применения. Способы изготовления резьб. Конструктивные формы и способы стопорения резьбовых соединений.

Силовые соотношения в винтовой паре. Момент в резьбе и момент торцового трения. Соотношение между силой затяжки и силой на ключе (выигрыш в силе). Самоторможение в винтовой паре. КПД винтовой пары.

Расчет одиночного болта (винта, шпильки) на прочность при посто­янной нагрузке. Основные расчетные случаи: затянутый болт без внеш­ней осевой силы, затянутый болт с дополнительной осевой силой; болт нагружен поперечной силой (два случая — болт поставлен с зазором и без зазора).

Классы прочности и материалы резьбовых деталей. Выбор допуска­емых напряжений при контролируемой и при неконтролируемой за­тяжке.

Тема 5. Шпоночные и шлицевые соединения.Шпоночные соедине­ния. Назначение, достоинство и недостатки. Основные типы стандарт­ных шпонок и их сравнительная характеристика. Проверочный расчет соединений призматическими и сегментными шпонками. Материал и до­пускаемые напряжения.

Шлицевые соединения. Назначение, достоинства и недостатки. Классификация по характеру соединения, по форме зубьев, по способу центрирования ступицы относительно вала и их сравнительная характе­ристика. Проверочный расчет шлицевых прямобочных соединений. Материал и допускаемые напряжения.

Тема 6. Общие сведения о передачах.Вращательное движение, его достоинство и роль в механизмах и машинах. Назначение передач по принципу действия и принципу передачи движения от ведущего зве­на к ведомому. Основные кинематические и силовые соотношения в пере­дачах.

Тема 7. Фрикционные передачи.Принцип работы и устройство фрикционных передач с нерегулируемым (постоянным) передаточным числом. Достоинства и недостатки, область применения. Цилиндриче­ская передача гладкими катками, определение требуемой силы их прижатия. Способы прижатия и материалы катков. Виды разрушения ра­бочих поверхностей катков. Понятие о критериях работоспособности и расчета на прочность.

Передачи с плавным бесступенчатым регулированием передаточно­го числа — вариаторы. Кинематические схемы вариаторов и область их применения. Определение диапазона регулирования.

Тема 8. Зубчатые передачи.Общие сведения о зубчатых переда­чах; принцип работы, устройство, достоинства и недостатки, область применения. Классификация зубчатых передач.

Основы теории зубчатого зацепления (основная теорема зацепле­ния, эвольвента окружности). Образование эвольвентного зацепления. Зацепление двух эвольвентных колес; основные элементы и характеристики зацепления, скольжение при взаимодействии зубьев. Зацепление эвольвентного зубчатого колеса с рейкой. Принципиальные основы нарезания зубьев методом обкатки. Делительная окружность. Исходный контур зубчатой рейки. Краткие сведения об изготовлении зубчатых ко­лес. Точность изготовления и КПД зубчатых передач. Подрезание зубь­ев. Основные понятия о зубчатых колесах со смещением. Виды разруше­ния зубьев и основные критерии работоспособности и расчета зубчатых передач. Материалы зубчатых колес и допускаемые напряжения.

Прямозубые цилиндрические передачи. Основные геометрические соотношения. Силы, действующие в зацеплении. Расчет на контактную прочность и изгиб, исходные положения для расчета, расчетная нагруз­ка, вывод формулы проверочного и проектировочного расчетов. Выбор основных параметров и расчетных коэффициентов.

Косозубые цилиндрические передачи. Основные геометрические соотношения. Силы, действующие в зацеплении. Особенности расчета косозубых передач на контактную прочность и на изгиб. Выбор основ­ных параметров и расчетных коэффициентов. Шевронные цилиндрические зубчатые передачи. Передачи с зацеплением Новикова.

Конические прямозубые передачи и конические передачи с круго­вым зубом. Основные геометрические соотношения. Силы, действующие в зацеплении. Расчет конических передач. Выбор основных параметров и расчетных коэффициентов.

Планетарные зубчатые передачи; принцип работы и устройство. Достоинства и недостатки, область применения. Определение переда­точных отношений. Особенности расчета планетарных передач.

Волновые зубчатые передачи, принцип работы и устройство. Досто­инства, недостатки и область применения. Передаточное отношение. Конструктивные разновидности генераторов волн и гибких колес.

Тема 9. Передача винт-гайка. Винтовая передача; принцип рабо­ты, устройство, достоинства и недостатки, область применения. Переда­чи с трением скольжения и трением качения, их сравнительная оценка. КПД передачи. Виды разрушения передачи. Материалы винтовой пары. Проектировочный и проверочный расчеты передачи с трением скольже­ния. Допускаемые напряжения.

Тема 10. Червячные передачи. Общие сведения о червячных пере­дачах; принцип работы, устройство, достоинства и недостатки, область применения. Классификация.

Червячная передача с архимедовым червяком. Нарезание червя­ков и червячных колес. Основные геометрические соотношения. Ско­рость скольжения в червячной передаче. Передаточное число и КПД червячной передачи. Силы, действующие в зацеплении. Виды разруше­ния зубьев червячных колес. Материалы звеньев червячной пары. До­пускаемые напряжения для материалов червячных колес. Расчет зубьев колеса на контактную прочность и на изгиб. Выбор основных параметров и расчетных коэффициентов. Тепловой расчет червячной пере­дачи.

Тема 11. Редукторы. Общие сведения о редукторах. Назначение, устройство, классификация. Конструкции одно- и двухступенчатых ре­дукторов. Мотор-редукторы. Основные параметры редукторов.

Тема 12. Ременные передачи.Общие сведения о ременных пере­дачах; принцип работы, устройство, достоинство и недостатки, область применения.

Детали ременных передач: приводные ремни, шкивы, натяжные уст­ройства. Сравнительная характеристика передач плоскими, клиновыми иполиклиновыми ремнями. Основные геометрические соотношения в пе­редачах. Силы инапряжения в ветвях ремня. Силы, действующие на валы и подшипники. Скольжение ремня на шкивах. КПД передачи. Передаточное число. Расчет ременной передачи по тяговой способности. Зубчато-ременные передачи. Принцип работы. Достоинства и недостатки, область применения. Расчет зубчато-ременных передач.

Тема 13. Цепные передачи.Общие сведения о цепных передачах: принцип работы, устройство, достоинства и недостатки, область приме­нения. Детали цепных передач (приводные цепи, звездочки и натяжные устройства) исмазка цепи. Основные геометрические соотношения в передаче. Передаточное число. Силы, действующие в цепной передаче. Проектировочный и проверочный расчеты цепной передачи. Выбор ос­новных параметров и расчетных коэффициентов. КПД передачи.

Тема 14. Валы и оси.Валы и оси, их назначение и классификация. Элементы конструкции (цапфы, посадочные поверхности, переходные участки). Материалы валов и осей.

Выбор расчетных схем. Проектировочный расчет вала. Провероч­ный расчет вала. Конструктивные и технологические способы повыше­ния сопротивления усталости.

Проверочный и проектировочный расчеты осей.

Тема 15. Подшипники.Общие сведения. Подшипники скольже­ния: конструкция, достоинства и недостатки, область применения, ма­териалы и смазки. Виды разрушения и основные критерии работоспо­собности. Расчет на износостойкость и теплостойкость. Подшипники скольжения без смазки, КПД подшипников скольжения.

Подшипники качения: устройство и сравнение с подшипниками скольжения. Классификация, условные обозначения и основные типы. Особенности работы радиально-упорных шарико- и роликоподшипников. Подбор подшипников по динамической грузоподъемности. Смазка и уп­лотнения. Краткие сведения о конструировании опор валов.

Тема 16. Муфты.Муфты, их назначение и классификация. Уст­ройство и принцип действия основных типов муфт. Методика подбора стандартных и нормализованных муфт.

 

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ