2.3.1 Литература. 1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя.


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.

83





МЕХАНИКА


Рабочая программа, методические указания и индивидуальные задания

на контрольные работы и на курсовой проект для студентов

Института дистанционного образования

сп
ециальностей

240304, 240401, 240403, 280201





Составител
и
:

Владимир Васильевич Гурин




Владимир Маркович Замятин



Рецензент: Л.А.
Саруев, д.т.н., профессор каф. ТиПМ МСФ






Подписано к печати


Формат 60
×
84/16. Бумага
офсетная
.

Плоская печать. Усл. пе
ч. л.

. Уч.
-
изд. л.

.

Тираж экз. Заказ . Цена свободная.

Издательство

ТПУ. 634034, Томск, пр. Ленина, 30



82

5.1 Контрольная работа № 1 по разделу «Основы сопротивления
материалов»

................................
................................
................................
....

40

5.1.1 Конт
рольная задача № 1.1

................................
................................
.

40

5.1.2 Контрольная задача № 1.2

................................
................................
.

42

Указания:

................................
................................
................................
....

44

5.2 Контрольная работа № 2 по разделам «Передаточные механизмы с
круглыми колесами» и «Детали машин»

................................
......................

45

5.2.1 Контрольная задача № 2.1

................................
................................
.

45

5.2.2 Контрольная задача № 2.2

................................
................................
.

55

6 Курсовое проектирование

................................
................................
...............

59

Введение

................................
................................
................................
.........

59

6.1 Литература

................................
................................
................................

60

6.2 Основные правила выполнения конструкторской документации

.........

61

6.2.1 Форматы

................................
................................
.............................

63

6.2.2 Виды изделий

................................
................................
.....................

63

6.2.3 Виды конструкторских документов

................................
.................

64

6.
2.4 Стадии разработки

................................
................................
.............

66

6.2.5 Кинематические схемы

................................
................................
.....

68

6.3 Содержание и объем курсового проекта

................................
.................

68

6.3.1 Задания на курсовое проектирование

................................
...............

68

6.3.2 Содержание и объем курсового проекта

................................
..........

70

6.3
.2.1 Расчет и эскизный проект

................................
..............................

70

6.3.2.2 Технический проект

................................
................................
.......

71

6.3.2.3 Рабочая документация

................................
................................
....

72

6.3.2.3.1 Червячное колесо

................................
................................
.........

72

6.3.2.3.2 Цилиндрическое колесо

................................
..............................

73

6.3.2.3.3 Коническое колесо

................................
................................
.......

74

6.3.2.3.4 Выходной вал редуктора

................................
.............................

76

6.4 Рекомендуемый порядок выполнения проекта

................................
.......

77

Оглавление

................................
................................
................................
.........

80















81
2.2.2.4 Изгиб прямолинейного бруса

................................
........................

11

2.2.2.5 Кручение

................................
................................
.........................

12

2.2.2.6 Сложное сопротивление

................................
................................
.

13

2.2.2.7 Местные напряжения

................................
................................
.....

14

2.2.2.8 Прочность материалов при перемен
ных напряжениях

................

14

2.2.3 Вопросы для самопроверки

................................
..............................

15

2.3 Передаточные механизмы с круглыми колесами

................................
...

16

Введение

................................
................................
................................
.....

17

2.3.1 Литература

................................
................................
.........................

17

2.3.2 Программа раздела «Передаточные механизмы с круглым
и
колесами»
................................
................................
................................
....

18

Введение

................................
................................
................................
.....

18

2.3.2.1 Фрикционные передачи
................................
................................
..

18

2.3.2
.2 Ременные передачи

................................
................................
.........

19

2.3.2.3 Цепные передачи

................................
................................
............

19

2.3.2.4 Зубчатые цилиндрические передачи

................................
.............

20

2.3.2.5 Зубчатые пространственные передачи

................................
..........

21

2.3.3 Вопросы для самопроверки

................................
..............................

22

2.4 Детали машин

................................
................................
...........................

25

Введение

................................
................................
................................
.....

25

2.4.1 Литература

................................
................................
.........................

25

2.4.2 Программа раздела «Дета
ли машин»

................................
...............

26

Введение

................................
................................
................................
.....

26

2.4.2.1 Общие вопросы

................................
................................
...............

27

2.4.2.2 Машино
строительные материалы

................................
.................

27

2.4.2.3 Основы взаимозаменяемости

................................
.........................

27

2.4.2.4 Неразъемные соединения

................................
...............................

28

2.4.2.5 Разъемные соединения

................................
................................
...

28

2.4.2.6 Валы и оси

................................
................................
.......................

29

2.4.2.7 Муфты

................................
................................
.............................

30

2.4.2.8 Опоры валов и осей

................................
................................
........

30

2.4.2.9 Смазочные материалы. Способы смазки. Уплотнения

................

31

2.4.3. Вопросы для самопроверки

................................
.............................

31

3 Практические занятия

................................
................................
.....................

34

Введение

................................
................................
................................
.........

34

3.1 Литература

................................
................................
................................

34

3.2 Темы практических занятий

................................
................................
....

35

4 Лабораторные работы

................................
................................
.....................

37

Введение

................................
................................
................................
.........

37

4.1 Литература

................................
................................
................................

37

4.2 Темы лабораторных работ

................................
................................
.......

37

5 Контрольные работы

................................
................................
.......................

40


80

Продолжение таблицы 1
5


п/п

Стадии проектирования и их эт
а
пы

Литература, рекомендуемая для

использования при решении

данной задачи

РАБОЧАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

25

Выполнение рабочих чертежей в
ы
ходного
вала редуктора и
выходного колеса реду
к-
тора

[
8
, с. 253
-
307], [
9
, с. 235
-
278], [
10
, с.
318
-
361], [1
5
, с. 120
-
194], [1
7
, с. 506
-
517], [1
8
, с. 192
-
211], [1
9
, с. 284
-
314],

26

Оформление текстовой документации пр
о-
екта (пояснительной записки и специф
и-
каций)

[5], [
9
, с. 283
-
289
], [
10
, с. 368
-
372],
[1
5
, с. 197
-
219], [1
7
, с. 497
-
506], [1
8
,
с. 192
-
204], [1
9
, с. 275
-
284, 300
-
302,
314
-
329]


О
ГЛАВЛЕНИЕ

Введение

................................
................................
................................
...............

3

Личный шифр студента

................................
................................
.......................

4

1 Цели и задачи учебной дисциплины

................................
................................

5

1.1 Цели преподавания дисциплины

................................
...............................

5

1.2 Задачи изучения дисциплины

................................
................................
....

5

1.3 Перечень базовых дисциплин и их разделов, необходимых для
изучения курса «Механика»

................................
................................
............

5

2 Содержание теоретического раздела дисциплины

................................
..........

6

Введение

................................
................................
................................
...........

6

2.1 Основы теории механизмов

................................
................................
.......

6

Введение

................................
................................
................................
.......

6

2.1.1 Литература

................................
................................
...........................

6

2.1.2 Программа раздела «Основы теории механи
змов»

...........................

6

Введение

................................
................................
................................
.......

6

2.1.2.1 Общие сведения

................................
................................
................

7

2.1.2.2 Структура эл
ементов механизмов

................................
...................

7

2.1.2.3 Механизмы и их классификация
................................
......................

7

2.1.2.4 Кинематический анализ механизмов

................................
...............

7

2.1.2.5 Трение в кинематических парах

................................
......................

8

2.1.2.6 Механический коэффициент полезного действия механизма

.......

8

2.1.3 Вопросы для самопроверки
................................
................................
.

8

2.2 Основы сопротивления материалов

................................
..........................

9

Введение

................................
................................
................................
.......

9

2.2.1 Литература

................................
................................
...........................

9

2.2.2 Программа раздела «Основы сопротивления материалов»

..............

9

Введение

................................
................................
................................
.....

10

2.2.2.1 Общие сведения

................................
................................
..............

10

2.2.2.2 Основные понятия и определения

................................
.................

10

2.2.2.3 Растяжение и сжатие

................................
................................
......

10


79
Продолжение таблицы 1
5


п/п

Стадии проектирования и их эт
а
пы

Литература, рекомендуемая для

использования при решении

данной задачи

17

Обос
нование выбора способов смазки эл
е-
ментов привода и назначение смазочных
материалов для элементов пр
и
вода

[
9
, с. 129
-
142], [
10
, с. 147
-
163], [1
7
, с.
351
-
358, 441
-
449], [1
8
, с. 173
-
183],
[1
9
, с. 240
-
250],

18

Эскизная компоновка привода

[
8
, с. 10
-
20, 38
-
93,

99
-
105, 126
-
131,
191
-
20], [
9
, с. 33
-
43], [
10
, с. 24
-
41, 56
-
79, 92
-
114, 154
-
175, 183
-
188, 233
-
258], [1
8
, с. 112
-
121], [1
9
, с. 112
-
121]

19

Определение реакций в опорах пр
и
вода

[
9
, с. 80
-
85], [
10
, с. 79
-
82],

[1
7
, с. 293
-

296, 351
-
358],

[1
8
, с. 119
-
122], [
1
9
, с, 122, 127]

20

Проверка ранее назначенных подшипн
и-
ков качения привода по динамической гр
у-
зоподъемности и по долговечности (в сл
у-
чае необходимости


корректировка тип
о-
размеров подшипников)

[
9
, с. 84
-
88], [
10
, с. 82
-
88],

[1
2
, с. 108
-
112],

[1
7
, с. 359
-
374],

[1
8
, с. 113
-
122],

[1
9
, с. 128
-
143],

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ

21

Конструктивная компоновка пр
и
вода

[
1
], [2], [3], [4, с. 15
-
19, 25, 26, 29, 30,
32, 41
-
50, 81, 83
-
100, 108
-
117, 120
-
140, 144, 145, 149, 154, 156], [
8
, с. 20
-
125, 153
-
188, 191
-
230], [
10
, с.

34
-
113,
116
-
144, 161
-
175, 183
-
188, 233
-
310],
[1
3
, с. 296
-
353, 472
-
548], [1
4
, с. 57
-
96,

117
-
124], [1
5
, с. 93
-
116], [1
6
], [1
7
, с.
316
-
358, 413
-
449, 456
-
486],

[1
8
, c. 122
-
183], [1
9
, с. 144
-
240]

22

Проверочные расчеты валов реду
к
тора.

Построение эпюр изгиб
ающих и крутящих
моментов. Определение коэффициентов
безопасности (коэффициентов запаса
прочности) для возможных опасных поп
е-
речных сечений входного и выходного в
а-
лов сечений редуктора

[
9
, с. 124
-
129],

[
10
, с. 144
-
147],

[1
7
, с. 296
-
300],

[1
8
, с. 153
-
159
],

[1
9
, с. 122
-
127],

23

Нанесение размеров, номеров позиций.
Назначение необходимых допусков и п
о-
садок.

[1
5
, с. 74
-
78, 120
-
194],

[1
8
, с. 222
-
223]

24

Окончательное оформление чертежей о
б-
щего вида редуктора

Выполнение текстовой части

чертежей
общего вида
редуктора

[1], [2], [3], [4, с. 15, 19, 25, 26, 29, 30,
32, 41
-
50, 81, 83
-
100, 108
-
117, 120
-
140, 144
-
145, 149, 154, 156], [
8
, с. 20
-
125, 153
-
188, 191
-
230, 243
-
253], [
10
,
с. 34
-
113, 116
-
144, 161
-
175, 183
-
188,
203
-
310, 361
-
413], [1
5
, с. 120
-
194,
210
-
212], [1
6
], [1
8
, с. 192
-
235], [1
9
, с.
266
-
284]




78

Продолжение таблицы 1
5


п/п

Стадии проектирования и их эт
а
пы

Литература, рекомендуемая для

использования при решении

данной задачи

7

Опр
еделение размеров элементов з
а
крытой
зубчатой (или червячной) передачи на о
с-
новании расчета на усталостную контак
т-
ную прочность

[
10
, с. 10
-
14, 16
-
18, 21, 22], [
11
, с. 95
-
99, 115
-
121, 128, 168
-
171, 180
-
190],

[1
2
, с. 7
-
13], [1
7
, с. 97
-
109, 126
-
140,
215
-
229
], [1
8
, с. 49
-
53, 56
-
60, 76
-
82],
[1
9
, с. 58
-
61, 65
-
68, 71
-
73]

8

Эскизная проработка конструкций элеме
н-
тов закрытой зубчатой (или червячной) п
е-
редачи с необходимым округлением знач
е-
ний размеров до стандартных или рекоме
н-
дуемых

[
8
, с. 24
-
28, 31
-
37],

[
10
,
с. 41
-
45], [
11
, с. 135
-
139],

[1
5
, с. 94
-
103],

[1
9
, с. 59, 66, 72],

[1
2
, с. 7
-
12]

9

Проверка прочности зубьев колес закрытой
зубчатой передачи (или зубьев колеса че
р-
вячной передачи) по контактным напряж
е-
ниям и (при необходимости) ко
р
ректировка
размеров пе
редачи

[
9
, с. 16, 24, 29, 30],

[
10
, с. 15,19, 20, 22, 23],

[
11
, с. 111, 112, 126, 127], [1
2
, с.21],

[1
7
, с. 98, 99, 103, 104, 218], [1
8
, с. 53,
61], [1
9
, с. 61
-
63, 68, 69, 74, 127, 218],

10

Определение составляющих силы в заце
п-
лении закрытой зубчатой (
или червячной)
передачи

[
9
, с. 15, 23, 30, 31], [
10
, с. 14, 19, 23],
[
11
, с. 106, 107, 122, 123], [1
2
, с. 12,
13], [1
7
, с. 109, 138
-
140, 224, 225],

[1
8
, с. 53, 59, 60, 81],

[1
9
, с. 61, 69, 74, 96
-
100]

11

Проверка прочности зубьев колес закрытой
зубчатой

передачи (или колеса червячной
передачи) по изгибным усталостным н
а-
пряжениям и (при необходимости) корре
к-
тировка размеров передачи

[
9
, с. 15, 16, 24, 31], [
10
, с. 14, 15, 19,
23, 24], [
11
, с. 112
-
115, 129, 130], [1
2
,
с. 16], [1
7
, с. 101, 102, 128, 129, 21
9],

[1
8
, с. 55, 56, 61, 82, 83],

[1
9
, с. 63, 64, 69, 70, 74, 75]

12

Определение коэффициента полезного де
й-
ствия (КПД) червячной передачи и тепл
о-
вой расчет (для червячных редукторов

[
9
, с. 30, 31], [
10
, с. 23, 24],

[1
2
, с. 21, 24] [1
7
, с. 225
-
229],

[1
9
, с. 80
-
84],

13

Расчет клиноременной передачи (если она
есть в заданной схеме привода). Эскизная
проработка конструкций элементов клин
о-
ременной передачи

[
9
, с. 64
-
68], [
10
, с. 260
-
272],

[
11
, с. 38, 39, 44, 45, 51
-
61],

[1
7
, с. 262
-
271, 274
-
277], [1
8
, с.

92
-
99],
[1
9
, с. 82
-
88, 230
-
236]

14

Расчет цепной передачи (если она есть в з
а-
данной схеме привода).

Эскизная проработка конструкций элеме
н-
тов цепной передачи

[
10
, с. 272
-
274], [
11
, с. 63
-
81],

[1
7
, с. 278
-
288],

[1
8
, с. 100
-
105],

[1
9
, с. 89
-
95, 233
-
236]

15

Расчет открытой зубчатой передачи (если
она есть в заданной схеме привода).

Эскизная проработка элементов о
т
крытой
зубчатой передачи

[
10
, с. 8
-
20, 41
-
45, 48
-
52],

[1
7
, с. 85
-
109, 128, 129, 138
-
140], [1
9
,
с. 47
-
56, 58
-
61, 63
-
70, 74, 75, 89]

16

Проектны
й расчет валов привода.

Предварительный выбор схем подшипн
и-
ковых узлов, подбор подшипников кач
е-
ния и соединительных муфт.

Расчет шпоночных соединений

[
9
, с. 35
-
38, 71, 72, 95
-
221], [
10
, с. 28
-
31, 56, 57, 137
-

144, 274
-
310], [1
2
, с.
46
-
54, 105
-
107], [1
7
,
с. 296, 297, 301
-
304, 309
-
341, 351
-
372, 456
-
486], [1
8
,
с. 145
-
153, 183
-
191], [1
9
, с. 107
-
111,
179, 180, 236
-
240]


77
-

требования к материалу, заготовке, термической обработке;

-

указания о размерах
-

размеры для справ
ок, радиусы закруглений и
т.п.;

-

неуказанные предельные отклонения размеров.

При выполнении чертежей общего вида (эскизного


привода и техн
и-
ческого
-

редуктора) обратить внимание на специфику выполнения чертежей
в
учебном

проектировании
.


Техническое зад
ание на проектирование, все расчеты и обоснования
технических решений при проектировании привода и редуктора, список и
с-
пользованной технической литературы приводятся в пояснительной записке.

6
.4 Рекомендуемый порядок выполнения проекта

Выполнение проекта р
екомендуется проводить в порядке, приведённом
в табл.
1
5
.

Результаты решения каждой расчетной (или расчетно
-
графической) з
а-
дачи целесообразно приводить в табличном виде. Все расчеты выполнять в
единицах
SI
.

Оформление текстовой части проекта производить в

соответствии с
требованиями существующих стандартов на оформление текстовых док
у-
ментов
.


Графические работы выполнять в соответствии с требованиями ЕСКД
(см.
[6], [7]
).

Таблица 1
5

Стадии проектирования


п/п

Стадии проектирования и их эт
а
пы

Литература, ре
комендуемая для

использования при решении

данной задачи

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

1

Кинематическая схема привода

с.
80
-
81

данн
ой

рабочей програ
м
мы

2

Параметры проектируемого привода

с.
79
-
80

данн
ой

рабочей програ
м
мы

ЭСКИЗНЫЙ ПРОЕКТ

3

Определение требуемой
мощности аси
н-
хронного электродвигателя и частоты вр
а-
щения его ротора. Подбор электродвиг
а
теля
по каталогу

[
8
, с. 8], [
9
, с. 4
-
7], [
10
, c. 4
-
6], [
11
, с.
16
-
20, 23
-
39], [1
7
, c. 22
-
27], [1
9
, с. 38
-
41]

4

Определение значения общего передато
ч-
ного числа привод
а и его разбивка по ст
у-
пеням

[
8
, с. 9
-
10], [
9
, с. 6
-
9], [
10
, c. 6, 7], [
11
,
с. 20
-
39], [15, с. 28
-
34, с. 40
-
41, 46
-
48,
51
-
67, 72], [1
9
, с. 41
-
45]

5

Определение мощностей, частот вращения,
угловых скоростей и крутящих моментов на
отдельных элементах приво
да

[
9

с. 8, 9], [
10
, с. 7,8],

[1
8
, с. 19, 20, 212],

[1
9
, с. 45
-
47]

6

Выбор материалов колес передачи редукт
о-
ра (закрытой передачи) или мат
е
риалов
червяка и венца червячного колеса (для
червячных редукторов) и определение их
механических характеристик

[
1
0
, c. 8
-
10, 20
-
21], [1
2
, c.3
-
6],

[1
7
, c. 85
-
97, 207
-
215],

[1
8
, с. 41
-
49, 74
-
78]

[1
9
, 47
-
56], [
9
, c.9
-
11, 26
-
28],


76

-

коэффициент изменения толщины зуба:

-

угол делительного конуса;

-

степень точности
;


-

вид сопряжения по нормам бокового зазора.

Часть 2 содержит
данные для контроля зубча
того венца

(
при
учебном

проектировании не разрабатывается
).

В части 3 таблицы должны быть приведены

справочные данные
:

-

средний делительный диаметр;

-

межосевой угол передачи;

-

среднее конусное расстояние;

-

внешнее конусное расстояние;

-

угол конуса впа
дин;

-

внешняя высота зуба;

-

обозначение чертежа сопряженной шестерни.

Обозначения данных в таблице
-

по ГОСТ 2.405
-
75.

Неиспользованные строки в таблице допускается исключать или пр
о-
черкивать.

6
.3.2.3.4 Выходной вал редуктора

На чертеже должен быть изобр
ажен вал с указанием основных конс
т-
руктивных элементов, форма и размеры которых регламентирована соотве
т-
ствующими стандартами:

ГОСТ 12080
-
66
-

концы валов цилиндрические,

ГОСТ 12081
-
72
-

концы валов конические,

ГОСТ 10549
-
80
-

канавки для выхода резьбонаре
зного инструмента,

ГОСТ 8820
-
69
-

технологические канавки для выхода шлифовального
круга,

ГОСТ 10948
-
64
-

фаски и скругления,

ГОСТ 14034
-
74
-

центровые отверстия,

ГОСТ 24266
-
80
-

параметры концов валов редукторов,

ГОСТ 23360
-
78
-

шпонки призматические,

ГОС
Т 24071
-
80
-

шпонки сегментные,

ГОСТ 2.309
-
73
-

шероховатость поверхности,

ГОСТ 2.308
-
79, ГОСТ

24642
-
81
-

допуски формы и расположения п
о-
верхностей,

ГОСТ 25346
-
82, ГОСТ 25347
-
82
-

допуски и посадки.

На чертеже вала должны быть приведены:

-

все необходимые в
иды и сечения;

-

все необходимые размеры;

-

условные обозначения баз;

-

допуски формы и расположения;

-

параметры шероховатости;

-

технические требования:


75
ны ГОСТ 2.405
-
75.

На чертеже конического зубчатого колеса должны быть:

-

изображены
необходимые
виды и разрезы конического колеса,

-

нанесена необходимая текстовая часть;

-

указаны габаритные и другие размеры, необходимые для изготовл
е-
ния и контроля параметров колеса;

-

условные обозначения баз;

-

допуски формы и расположения
поверхностей;

-

параметры шероховатости;

-

технические требования:

-

требования к материалу,

-

требования к заготовке,

-

требования к термической обработке;

-

указания о размерах
-

размеры для справок, радиусы закруглений и
т.п.;

-

неуказанные предельные

отклонения размеров;

-

параметры, характеризующие зубчатый венец:

-

внешний диаметр вершин зубьев;

-

расстояние от базовой плоскости до плоскости внешней окру
ж-
ности вершин зубьев;

-

угол конуса вершин зубьев;

-

угол дополнительного конуса или его дополнит
ельный угол;

-

ширина зубчатого венца по образующей делительного конуса:

-

размер фасок или радиусы кривизны линий притупления на
кромках зубьев (допускается помещать эти размеры в технических
требованиях);

-

расстояние от базовой плоскости до вершины
делительного к
о-
нуса (базовое расстояние);

-

шероховатость боковых поверхностей зубьев.

Таблица параметров

должна состоять из трех частей.

В части 1 таблицы параметров должны быть указаны

основные пар
а-
метры для нарезания зубьев
:

-

внешний окружной модуль;

-

число зубьев колеса;

-

тип зуба с надписью
«
Прямой
»
,
«
Тангенциальный
»

или
«
Круговой
»
;

-

исходный контур

-

стандартный
-

со ссылкой на соответствующий стандарт,

-

нестандартный


-

угол профиля,

-

коэффициент высоты головки,

-

коэффициент радиального
зазора
,


-

коэффициент радиуса кривизны переходной кривой;

-

коэффициент смещения;


74

-

параметры шероховатости;

-

технические требования:

-

требования к материалу,

-

требования к заготовке,

-

требования к термической обработке;

-

указания о размерах
-

размеры для справок, радиусы закруглений и
т.п.;

-

неуказанные предельные отклонения размеров;

-

параметры, характеризующие зубчатый венец:

-

диаметр вершин зубьев;

-

ширина зубчатого венца;

-

ра
змер фасок или радиусы кривизны линий притупления на
кромках зубьев (
допускается помещать эти размеры в технических
требованиях
);

-

шероховатость боковых поверхностей зубьев.

Таблица параметров

должна состоять из трех частей:

В части 1 таблицы параметров
должны быть указаны

основные пар
а-
метры для нарезания зубьев
:

-

модуль;

-

число зубьев колеса;

-

угол наклона зуба;

-

направление линии зуба с надписью
«
Левое
»
,
«
Правое
»

или
«
Ше
в-
ронное
»
;

-

исходный контур
:

-

стандартный
-

со ссылкой на соответствующий стан
дарт,

-

нестандартный

-

указать

угол профиля,

-

коэффициент высоты головки,

-

коэффициент радиального зазора
,

-

коэффициент радиуса кривизны переходной кривой;

-

коэффициент смещения;

-

степень точности
,


-

вид сопряжения по нормам бокового зазора.

Час
ть 2 содержит
данные для контроля зубчатого венца

(
при
учебном

проектировании не разрабатывается
).

В части 3 таблицы должны быть приведены

справочные данные
:

-

делительный диаметр;

-

обозначение чертежа сопряженной шестерни.

Обозначения данных в таблице
-

по ГОСТ 2.403
-
75.

Неиспользованные строки в таблице допускается исключать или пр
о-
черкивать.

6
.3.2.3.3 Коническое колесо

Правила выполнения чертежей зубчатых конических колес установл
е-

73
-

диаметр вершин зубьев;

-

ширину венца;

-

расстояние базового торца до средней торцевой плоскости к
о-
леса;

-

наибольший диаметр;

-

радиус выемки поверхно
сти вершин зубьев;

-

размер фасок или радиусы кривизны линий притупления на
кромках зубьев (
допускается помещать эти размеры в технических
требованиях
);

-

шероховатость боковых поверхностей зубьев.

Таблица параметров

должна состоять из трех частей.

В части

1 таблицы параметров должны быть указаны

основные пар
а-
метры для нарезания зубьев
:

-

модуль;

-

число зубьев колеса;

-

вид сопряженного червяка;

-

направление линии зуба;

-

исходный производящий червяк;

-

коэффициент смещения червяка;

-

степень точност
и и вид сопряжения по нормам бокового зазора.

Часть 2 содержит
данные для контроля зубчатого венца

(
при учебном
проектировании не разрабатывается
).

В части 3 таблицы параметров должны быть приведены

справочные
данные
:

-

делительный диаметр;

-

межосевой
угол передачи;

-

межосевое расстояние;

-

число витков сопряженного червяка;

-

обозначение чертежа червяка.

Обозначения данных в таблице
-

по ГОСТ 2.406
-
76.

Неиспользованные строки в таблице допускается исключать или пр
о-
черкивать.

6
.3.2.3.2 Цилиндрическое

колесо

Правила выполнения чертежей зубчатых цилиндрических колес уст
а-
новлены ГОСТ 2.403
-
75.

На
чертеже цилиндрического зубчатого колеса

должны быть:

-

изображены
необходимые
виды и разрезы цилиндрического колеса;

-

нанесена необходимая текстовая часть;

-

указаны габаритны
е и другие размеры, необходимые для
изготовл
е-
ния колеса;

-

условные обозначения баз;

-

допуски формы и расположения поверхностей;


72

-

приведены технические требования.

Технический проект редуктора

должен быть выполнен
карандашом только на
чертежной бумаге
.

Возможно выполнение чертежей на персональном компью
тере (при использовании
программ AutoCA версии
2000

и выше) с распечаткой результатов на принтере или на
плоттере.

6
.3.2.3 Рабочая документация

На стадии проектирования
«
Рабочая документация
»

на основании
чертежа общего вида разрабатываются, в соответстви
и с ГОСТ 2.109
-
73:

-

чертежи деталей,

-

сборочный чертеж со спецификацией,

-

монтажный (или электромонтажный) чертеж,

-

габаритный и упаковочный чертежи.

При
учебном

проектировании монтажный (электромонтажный), габаритный и
упаковочный чертежи не разраб
атываются.

При выполнении курсового проекта из рабочей документации выпо
л-
нению (см. п.п. 25, 26 табл
ицы

1
5
) подлежат только:

-

спецификация на привод;

-

спецификация на редуктор;

-

рабочий чертеж на выходной вал редуктора;

-

рабочий чертеж на выходное
колесо редуктора (
для редукторов с ц
и-
линдрическими и коническими зубчатыми колесами
);

-

сборочный чертеж червячного колеса (
для червячных редукторов
);

-

спецификация на червячное колесо (
для червячных редукторов
).

Сборочный чертеж червячного колеса

и
ра
бочие чертежи деталей

должны
быть выполнены
карандашом только на чертежной бумаге
.

Возможно выполнение чертежей на персональном компьютере (при использовании
программ AutoCA версии
2000

и выше) с распечаткой результатов на принтере или на
плоттере.

6
.3.2
.3.1 Червячное колесо

Правила выполнения чертежей червячных колес установлены ГОСТ
2.406
-
76.

На
сборочном чертеже червячного колеса

должны быть:

-

изображены виды и разрезы червячного колеса,

-

нанесена необходимая текстовая часть;

-

указаны номера позици
й деталей;

-

указан посадочный размер в соединении зубчатого венца и ступицы
(если колесо сборное) с обозначением посадки по ГОСТ 25346
-
82 и

ГОСТ 25347
-
82;

-

указаны габаритные и другие размеры, необходимые для изготовл
е-
ния и контроля параметров червячног
о колеса;

-

приведены необходимые технические требования;

-

параметры, характеризующие зубчатый венец:


71
-

цепи

в цепной

передаче
;

-

выбрать системы смазки
:


-
зацепления
,


-

подшипников;

-

выбрать виды уплотняющих устройств.

На
эскизном

чертеже общего вида привода должны быть приведены:

-

размеры:

-

габаритные,

-

установочные
(
с
предельными отклонениями
)
,

-

присоединительные
(
с предельными отклонениями
)
;

-

номера позиций сборочных единиц, составляющих привод,

-

номера деталей
,

не вошедших в сборочные единицы;

-

техническая характеристик
а привода;

-

технические требования.

6
.3.2.2 Технический проект

Технический проект

(см. п.п. 21
-
24 табл
ицы

1
5
) следует выполнить
только для одноступенчатого редуктора

(зубчатого или червячного).

Должен быть выполнен
общий вид редуктора

привода в достаточн
ом
для полного представления всех элементов редуктора количестве проекций с
необходимыми разрезами, сечениями.

Так как при выполнении курсового проекта не прорабатывается полный пакет ко
н-
структорской документации по редуктору, то
в учебном проектировании п
ри разрабо
т-
ке технического проекта редуктора упрощения не допускаются
, за исключением того,
что можно не указывать на чертеже мелкие элементы: фаски, скругления, углубления, в
ы-
ступы, насечки, рифление, надписи на табличках и т.п.

На чертеже общего вида ред
уктора должн
о

быть


-

изображено все
необходим
о
е для понимания конструктивного ус
т-
ройства редуктора, взаимодействия его составных частей и принципа работы
редуктора
:

-

виды,

-

разрезы
,


-

сечения редуктора,

-

надписи
,


-

текстовая часть,

-

указаны все п
осадочные размеры с обозначением посадок по ГОСТ
25346
-
82 и ГОСТ 25347
-
82;

-

указаны
размеры:

-

габаритные,

-

межосевые

(
с предельными отклонениями
)
,

-

установочные

(
с предельными отклонениями
)
,


-

присоединительные
(
с предельными отклонениями
)
;

-

указ
аны номера позиций деталей;

-

приведена техническая характеристика редуктора;


70

Схема № 8





Схема № 9

Привод ременно
-
цилиндрический

Привод цилиндрическо
-
цилиндрический










6
.3.2 Содержание и объем курсового проекта

6
.3.2.1 Расчет и эскизный проект

Расчет и эскизный проект

(см. п.п. 3
-
20 табл
ицы

1
5
) следует выпо
л-
нить
для всего привода
, состоящего из асинхронного электродвигателя, му
ф-
ты, одноступенчатого редуктора и открытой передачи.

Должен быть выполнен
общий вид привода на стадии «Эскизный
проект»

с максимальными упрощениями (по ГОСТ 2.119
-
73 и
другим ста
н-
дартам ЕСКД).

На этой стадии проектирования разрабатывается схема деления изд
е-
лия на составные части (по ГОСТ 2.711
-
82).

Составные части изделия при
эскизном

проектировании изображают
упроще
н-
но
, если при этом понятны конструктивное устройство,
взаимодействие составных частей
и принцип работы изделия.

Эскизный проект привода должен быть выполнен карандашом на бумаге с милл
и-
метровой сеткой или на чертежной бумаге.

Возможно выполнение чертежей на персональном компьютере (при использовании
программ

AutoCA версии
2000

и выше) с распечаткой результатов на принтере или на
плоттере.

При выполнении
эскизного

проекта привода студент должен решить
ряд конструкторских задач:

-

выбрать и разработать конструкции основных деталей с учетом ма
к-
симального обеспе
чения их технологичности;

-

выбрать
:


-

типы соединений деталей,

-

способы фиксации деталей на валах;

-

способы фиксации валов в опорах;

-

предусмотреть возможность
:


-

сборки и разборки узлов,

-

регулировки зазоров в зацеплениях зубчатых колес
,


-

регул
ировки зазоров в подшипниках;

-

натяжения
:

-

ремня в ременной передаче
,


69
1. Схема привода
-

№ 7.

2. Привод
-

нер
еверсивный.

3. Частота вращения выходного вала привода
-

120 об/мин.

4. Срок службы привода
-

47000 часов.

5. Номинальная мощность, передаваемая приводом


600 Вт.


Схема № 0





Схема № 1

Привод цилиндрическо
-




Привод цилинрическо
-

цепной

цилиндричес
кий








Схема № 2





Схема № 3

Привод ременно
-
цилиндрический

Привод червячно
-
цепной









Схема № 4





Схема № 5

Привод червячно
-
цилиндрический

Привод ременно
-
червячный









Схема № 6





Схема № 7

Привод коническо
-
цилиндрический

Пр
ивод коническо
-
цепной









68

6
.2.
5 Кинематические схемы

Кинематическая схема представляет собой чертеж, на котором при п
о-
мощи условных обозначений и контурных очертаний элементов дается у
п-
рощенное изображение кинематической связи между отдельными звеньями
данного механизма или изделия.

К
инематическая схема показывает последовательность передачи дв
и-
жения от источника движения (двигателя) через передаточный механизм к
исполнительным органам изделия (механизма). Условные обозначения для
кинематических схем, изображаемых в ортогональных и акс
онометрических
проекциях, установлены ГОСТ 2.770
-
68.

Выборка из ГОСТ 2.770
-
68 в той мере, которая необходима для пон
и-
мания технических заданий на курсовой проект, приведена в табл
ице

10 (см.
с. 61, с. 62)
.

6
.3 Содержание и объем курсового проекта

6
.3.1 Зад
ания на курсовое проектирование

Исходные данные для выполнения курсового проекта следует принять
в соответствии со своим личным шифром (см. с.
4
) в следующем порядке:

1. По последней цифре шифра выбирается схема привода (см. с.
69
,
70
).

2. По первой слева
цифре шифра из табл
ицы

1
4

выбирается номинал
ь-
ная мощность, передаваемая приводом.

3. По второй слева цифре шифра из табл
ицы

1
4

выбирается реверси
в-
ность привода.

4. По третьей слева цифре шифра из табл
ицы

1
4

выбирается частота
вращения выходного вала приво
да.

5. По четвертой слева цифре шифра табл
ицы

1
4

выбирается срок слу
ж-
бы привода.

Для всех заданий: нагрузка


спокойная, постоянная.

Таблица 1
4

Исходные данные к выполнению курсового проекта

Цифра шифра

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Частота вращения выхо
д-
ного вала

привода, об/мин

Для схем привода № 0, № 1, № 2, № 6, № 7, № 8, № 9

190

180

100

120

130

140

160

150

170

110

Для схем привода № 3, № 4, № 5

47

51

39

43

31

35

23

27

15

19

Мощность на выходном
валу привода, Вт

1300

700

1100

800

500

1200

900

1400

600

10
00

Срок службы привода,
тысяч часов

20

23

26

29

32

35

38

41

44

47

Реверсивность

Н

Р

Н

Р

Н

Р

Н

Р

Н

Р


Например, студент, имеющий личный шифр 91407, должен выполнить
контрольную работу по следующим исходным данным:


67
ний изделия.

Техническое предложение
-

основание для разработки эскизного и те
х-
нического прое
ктов.

При курсовом проектировании студентами
немашиностроительных

спец
и-
альностей этот этап не разрабатывается.

3.
Эскизный проект

(ГОСТ 2.119
-
73)
.

Это
-

совокупность документов, содержащих
:


-

принципиальные конструктивные решения, дающие общее предста
в-
ле
ние об устройстве и принципе работы изделия,

-

данные, определяющие
:

-

назначение

разрабатываемого изделия,

-

основные параметры

разрабатываемого изделия
,


-

габаритные размеры разрабатываемого изделия.

Эскизный проект разрабатывается обычно в нескольких

(или в одном)
вариантах и сопровождается обстоятельными расчетами и анализом пол
у-
ченных результатов.

Эскизный проект служит основанием для разработки технического
проекта и рабочей документации.

4.
Технический проект

(ГОСТ 2.120
-
73)
.

Представляет собой

со
вокупность документов, содержащих
:

-

окончательные технические решения, дающие полное предста
в
ление
об устройстве разрабатываемого изделия
,

-

исходные данные для разработки рабочей конструкторской докуме
н-
тации.

Технический проект охватывает полную констру
кторскую разработку
всех элементов оптимального эскизного проекта с внесением необходимых
поправок и изменений, рекомендованных при утверждении эскизного прое
к-
та.

5.
Рабочая документация
.

Является
заключительн
ой

стади
ей

конструирования, включающая в с
е-
бя с
оздание конструкторской документации, необходимой для изготовления
всех ненормализованных деталей
:

-

чертеж
и

деталей,

-

чертеж
и

сборочных чертежей,

-

специ
фикации
.

В соответствии со стадиями разработки документам присваивают соо
т-
ветствующую литеру:

на ст
адии технического предложения

-

литеру
«
П
»
;

на стадии эскизного проекта



-

литеру
«
Э
»
;

на стадии технического проекта


-

литеру
«
Т
»
;

конструкторским документам, предназначенным для разового изгото
в-
ления одной или нескольких деталей


-

литеру
«
И
»
.


66

2.
основной комплект конструкторских документов
:

-

конструкторские документы, относящиеся ко всему изделию,
напр
и-
мер, сборо
чный чертеж
;

-

принципиальная электрическая схема;

-

технические условия;

-

эксплутационные документы.

3.
полный комплект конструкторских документов
:

-

основной комплект конструкторских документов на данное и
з
делие
,

-

основные комплекты конструкторских
документов на все основные
части изделия, примененные по своим основным конструкторским докуме
н-
там.

Основным документам код не присваивают.

Уровень оформления

учебных конструкторских документов

до
л-
жен соответствовать оригиналам или подлинникам.

Оригиналы

-

документы, выполненные на любом материале и предн
а-
значенные для выполнения по ним подлинников.

Подлинники

-

документы, оформленные подлинными установленн
ы-
ми подписями и выполненные на любом материале, позволяющем мног
о-
кратное воспроизведение с них копи
й, завизированные подлинными подп
и-
сями лиц, разработавших данный документ.

6
.2.4 Стадии разработки

ГОСТ 2.103
-
68 устанавливает следующие стадии разработки констру
к-
торской документации на изделия всех отраслей промышленности и этапы
выполнения работ:


1.
Т
ехническое задание
.

Содержит
:


-

общие сведения о назначении и разработке создаваемой конс
т
рукции,

-

предъявляемые к создаваемой конструкции эксплуатационные треб
о-
вания,

-

режим работы,

-

основные характеристики создаваемой конструкции
:

-

геометрически
е,

-

кинематические,

-

силовые
,


-

т.п.).

2.
Техническое предложение
.

Представляет собой совокупность документов, дополняющих и уто
ч-
няющих требования к проектируемому изделию (технические характерист
и-
ки, показатели качества и др.), которые не могли быть

указаны в техническом
задании, но которые целесообразно сделать на основе предварительной ко
н-
структорской проработки и анализа различных вариантов возможных реш
е-

65
-

таблица;

-

расчет;

-

инструкция;

-

патентный формуляр.

В
учебном

проектировании преимущественно созда
ются конструкто
р-
ские документы следующих видов:

Чертеж детали

-

документ, содержащий изображение детали и другие
данные, необходимые для ее изготовления и контроля.

Сборочный чертеж

(код СБ)
-

документ, содержащий изображение
сборочной единицы и другие да
нные, необходимые для ее сборки (изгото
в-
ления) и контроля (разрабатывается на основании чертежей общего вида и
чертежей отдельных деталей).

Чертеж общего вида

(код ВО)
-

документ, определяющий констру
к-
цию изделия, взаимодействие его основных частей и поясн
яющий принцип
работы изделия.

В
учебном

проектировании чертеж общего вида включает в себя элементы:

-

«
теоретического чертежа
» (код ТЧ), определяющего геометрическую форму и
з-
делия и координаты расположения составных частей;

-

«
габаритного чертежа
» (код
ГЧ) (указываются габаритные, установочные и пр
и-
соединительные размеры, причем установочные и присоединительные размеры должны
быть с предельными отклонениями),

-

«
монтажного чертежа
» (код МЧ), содержащего данные для установки изделия
на месте применения.

Схема

-

документ, на котором показаны в виде условных изображений
или обозначений составные части изделия и связи между ними. Номенклат
у-
ра различных видов схем и их обозначений установлена ГОСТ 2.701
-
84.

Спецификация

-

документ, определяющий состав сборочн
ой единицы
или комплекса.

Пояснительная записка

(код ПЗ)
-

документ, содержащий описание
устройства и принципа действия разрабатываемого изделия, а так же обосн
о-
вание принятых пр
и его разработке технических и
технико
-
экономических
решений, сопровождаемые н
еобходимыми расчетами.

Технические условия

(код ТУ)
-

документ, содержащий требования к
изделию, его изготовлению, контролю, приемке и поставке, которые нецел
е-
сообразно указывать в друг
их конструкторских документах.

Таблица

(код ТБ)
-

документ, содержащи
й в зависимости от его назн
а-
чения соответствующие данные, сведенные в таблицу.

Расчет

(код РР)
-

документ, содержащий расчеты параметров и вел
и-
чин, например, расчет на прочность и т.п.

Различают следующие
виды комплектности конструкторских док
у-
ментов
:

1.
основной конструкторский документ
:

-

чертеж детали
(
для деталей
)
;

-

спецификация
(
для сборочной единицы, комплекса или ко
м
плекта;


64

(например, вал, подвергнутый хромированию) или изготовленные из одного
куска материала с применением местной сварки, пайки, склейки (
например,
труба, спаянная из одного куска листового материала
).

Сборочная единица

-

издели
е, составные части которого соединяют
между собой на предприятии
-
изготовителе сборочными операциями (сви
н-
чиванием, сваркой, пайкой, развальцовкой и т.п.),
например, редуктор, сва
р-
ной корпус и т.п.

К сборочным единицам относят также изделия, для которых кон
стру
к-
цией предусмотрена разборка их на составные части предприятием
-
изготовителем, например, для удобства упаковки и транспортировки.

Комплекс

-

два и более специфицированных изделия, не соединенные
на предприятии
-
изготовителе сборочными операциями, но пре
дназначенные
для выполнения взаимосвязанных эксплутационных функций,
например, б
у-
рильная установка.

Комплект

-

два и более изделия, не соединенные на предприятии
-
изготовителе сборочными операциями и представляющие собой набор изд
е-
лий,
например, комплект за
пасных частей, комплект измерительной апп
а-
ратуры
.

Покупные изделия

-

изделия, не изготавливаемые на данном предпр
и-
ятии, а получаемые им в готовом виде (за исключением деталей, получаемых
в порядке кооперирования).

6
.2.3 Виды конструкторских документов

К
ко
нструкторским документам

(для краткости именуемым в дал
ь-
нейшем словом
«
документ
»
) относят графические и текстовые документы,
которые в отдельности или в совокупности определяют состав и устройство
изделия и содержат необходимые данные для его разработки ил
и изготовл
е-
ния, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.

По ГОСТ 2.102
-
68 устанавливаются следующие
виды конструкто
р-
ских документов
:

-

чертеж детали;

-

сборочный чертеж;

-

чертеж общего вида;

-

теоретический чертеж;

-

схема;

-

спецификация;

-

ведомость

спецификаций;

-

пояснительная записка;

-

технические условия;

-

габаритный чертеж;

-

электромонтажный чертеж;

-

монтажный чертеж;

-

упаковочный чертеж;


63
Основное назначение стандартов ЕСКД состоит в установлении ед
и-
ных оптимальных правил выполнения, оформления и обращения констру
к-
торской документации, которые обе
спечивают:

-

применение современных методов и средств при проектировании и
з-
делий;

-

возможность взаимообмена конструкторской документацией без ее
переоформления;

-

механизацию и автоматизацию обработки конструкторских докуме
н-
тов и содержащейся в них инфо
рмации;

-

возможность проведения сертификации изделий;

-

возможность создания единой информационной базы автоматизир
о-
ванных систем (САПР, АСУП и др.);

-

гармонизацию с соответствующими международными стандартами.

6
.2.1 Форматы

Конструкторские документы, в
том числе чертежи и схемы проектов
выполняют на листах бумаги формата по ГОСТ 2.301
-
68 (табл
ица

1
3
).


Таблица 1
3

Форматы

Формат

А
0

А
1

А
2

А
3

А
4

А
5

Разм
е
ры, мм
2

841×1189

594×841

420×594

297×420

210×297

148×210

Допускается применение дополнительных форматов
, получаемых ув
е-
личением коротких сторон основных форматов на величину, кратную их
размерам. Обозначение этих форматов включает обозначение основного
формата и его кратности, например, А2
×3 (594×1261).

Форматы листов определяются размерами внешней рамки, в
ыполня
е-
мой сплошными тонкими линиями, по которым производят обрезку листов.

6
.2.2 Виды изделий

Под изделием понимают любую продукцию, изготовляемую по конс
т-
рукторской документации.

По ГОСТ 2.101
-
68 устанавливаются следующие виды изделий:

-

детали,

-

компл
ексы,

-

сборочные единицы,

-

комплекты.

Изделия
, в зависимости от наличия или отсутствия в них составных
частей, делят на:

-

неспецифицированные (детали)
-

не имеющие составных частей;

-

специфицированные (сборочные единицы и комплексы)
-

состоящие
из д
вух и более составных частей.

Деталь

-

изделие, изготовленное из однородного по наименованию и
марке материала без применения сборочных операций, (
например, вал, в
ы-
полненный из одного куска металла, литой корпус и т.п.
).

К деталям относят также издели
я, упомянутые выше, с покрытиями

62

Таблица 1
2

Выборка стандартов

ГОСТ 2.001
-
93 ЕСКД

Общие положения

ГОСТ 2.004
-
88 ЕСКД

Общие требования к выполнению конструкторских и технол
о-
гических документов на п
ечатающих и графических устро
й-
ствах вывода ЭВМ

ГОСТ 2.101
-
68 ЕСКД

Виды изделий

ГОСТ 2.102
-
68 ЕСКД

Виды и комплектность конструкторских документов

ГОСТ 2.103
-
68 ЕСКД

Стадии разработки

ГОСТ 2.104
-
68 ЕСКД

Основные надписи

ГОСТ 2.105
-
95 ЕСКД

Общие требова
ния к текстовым документам

ГОСТ 2.106
-
68 ЕСКД

Текстовые документы

ГОСТ 2.108
-
68 ЕСКД

Спецификация

ГОСТ 2.109
-
73 ЕСКД

Основные требования к чертежам

ГОСТ 2.118
-
73 ЕСКД

Техническое предложение

ГОСТ 2.119
-
73 ЕСКД

Эскизный проект

ГОСТ 2.120
-
73 ЕСКД

Техни
ческий проект

ГОСТ 2.201
-
80 ЕСКД

Обозначения изделий и конструкторских документов

ГОСТ 2.307
-
68 ЕСКД

Нанесение размеров и предельных отклонений

ГОСТ 2.310
-
68 ЕСКД

Нанесение на чертежах обозначений покрытий, термической и
других видов обработки

ГОСТ 2.3
16
-
68 ЕСКД

Правила нанесения на чертежах надписей, технических треб
о-
ваний и таблиц

ГОСТ 2.321
-
84 ЕСКД

Обозначения буквенные

ГОСТ 2.701
-
84 ЕСКД

Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполн
е
нию

ГОСТ 3.1105
-
84 ЕСТД

Форма и правила оформления документов об
щего назначения

ГОСТ 3.1201
-
85 ЕСТД

Система обозначения технологической документации

ГОСТ 7.1
-
84 ССИБИД

Библиографическое описание документа

ГОСТ 7.9
-
95 ССИБИД

Реферат и аннотация

ГОСТ 7.12
-
93 ССИБИД

Сокращения русских слов и словосочетаний в библиогра
ф
и-
ческом описании произведений печати

ГОСТ 19.101
-
77 ЕСПД

Виды программ и программных документов

ГОСТ 19.103
-
77 ЕСПД

Обозначения программ и программных документов

ГОСТ 19.106
-
78 ЕСПД

Требования к программным документам,

выполненным печатным способом

Г
ОСТ 19.401
-
78 ЕСПД

Текст программы. Требования к содержанию и оформлению

ГОСТ 19.502
-
78 ЕСПД

Описание программы

ГОСТ 19.404
-
79 ЕСПД

Пояснительная записка

ГОСТ 19.701
-
90 ЕСПД

Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Обозначения
условные и правила вып
олнения

ГОСТ 24.301
-
80

Система технической документации на АСУ. Общие требов
а-
ния к текстовым документам

ГОСТ 24.303
-
80

Система технической документации на АСУ. Общие требов
а-
ния к выполнению схем

ГОСТ 24.304
-
80

Система технической документации на АСУ. Об
означения у
с-
ловные графические технических средств

ГОСТ 8.417
-
81

Единицы физических величин



61
7.
Г
урин В.В., Замятин В.М. Расчет и конструирование узлов и дет
а-
лей машин (для машиностроительных специальностей): Справочное пос
о-
бие. / Томск: Том. политех. ун
-
т.


Томск: Изд. ТПУ, 2003.


246 с.

8
.
Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин.
-

М.: В
ысш.
шк., 1978.
-

352 с.

9
.
Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектиров
а-
ние.
-

М.: Высш. шк., 1984.
-

336 с.

10
. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей м
а-
шин.
-

М.: Высш. шк., 1985.
-

416 с.

11
.
Кузьмин А.В. Курсовое прое
ктирование деталей машин. Часть 1.
-

Минск: Вышэйш. шк., 1982.
-

208 с.

1
2
.
Кузьмин А.В. Курсовое проектирование деталей машин. Часть 2.
-

Минск: Вышэйш. шк., 1982.
-

334 с.

1
3
.
Орлов П.И. Основы конструирования. Т. 1.
-

М.: Машиностроение,
1988.
-

560 с.

1
4
.
Орлов П.И. Основы конструирования. Т. 2.
-

М.: Машиностроение,
1988.
-

543 с.

1
5
.
Тарабасов Н.Д., Учаев П.Н. Проектирование деталей и узлов м
а-
шиностроительных конструкций.
-

Л.: Машиностроение, 1983.
-

240 с.

1
6
.
Цехнович Л.И., Петриченко И.П. Атлас ко
нструкций редукторов.
-

Киев, Вища шк., 1990.
-

151 с.

1
7
. Чернавский С.А. и др. Проектирование механических передач

/С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцев.
-

М.: Машиностроение,
1984.
-

558 с.

1
8
.
Чернилевский Д.В. Курсовое проектирование деталей

машин и м
е-
ханизмов.
-

М.: Высш. шк., 1980.
-

239 с.

1
9
. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин.
-

М.:
Высш. шк., 1991.
-

432 с.

Примечание:

курсивом выделена дополнительная литература.

6
.2 Основные правила выполнения конструкторской документа
ции

Курсовой проект, выполняемый студентом при изучении курса
«М
ех
а-
ника
»
, представляют собой совокупность конструкторских документов:

-

графических (чертежи, схемы);

-

текстовых (пояснительная записка, спецификация).

Графические документы также могут со
держать текстовую часть.

Правила, порядок разработки и оформления конструкторских докуме
н-
тов регламентированы комплексом стандартов Единой системы конструкто
р-
ской документации (ЕСКД) и распространяются на все виды изделий маш
и-
ностроения и приборостроения.

Выборка стандартов, необходимых при выполнении проекта изделия,
приведена в табл
ице 1
2
.



60

ции стандартизо
ваны.

Более подробную информацию можно получить по нижеперечисле
н-
ным разделам в следующих литературных источниках:


Общие сведения о конструкциях р
е-
дукторов

[3, c. 477
-
517].

Выполнение чертежей деталей

[4, c. 318
-
372].

Зубчатые и червячные передачи

[2, c
. 241
-
411; 4, c. 34
-
55].

Валы и оси

[2, c. 10
-
26; 4, c. 56
-
79, 137
-
147, 164
-
188, 403
-
404].

Подшипники качения и опорные узлы

[2, c. 59
-
182; 4, c. 79
-
130, 380
-
390].

Шпоночные соединения

[2, c. 520
-
531, 4, с. 56
-
57, 405].

Уплотнения подвижных соед
и
нений

[3, с. 183
-
224; 4, c. 147
-
163, 400
-
403].

Клиноременные передачи

[2, c. 461
-
501; 4, c. 260
-
271].

Цепные передачи

[2, с. 412
-
447; 4, с. 272
-
273].

Муфты

[2, с. 183
-
232; 4, с. 274
-
300].

Электродвигатели

[3, с. 534
-
543; 4, с. 378
-
379].

Материалы и термичес
кая обр
а
ботка

[1, с. 101
-
210; 4, с. 324
-
325].

Шероховатость поверхности

[1, с. 270
-
279; 4, с. 322
-

324].

Допуски и посадки

[1, с. 280
-
363; 4, с. 320
-
321].

Допуски зубчатых и червячных пер
е-
дач

[2, с. 276
-
294, 338
-
349, 352
-
405].

Конструктивные элементы

[
1, c. 364
-
473].

Технологичность конструкций

[1, c. 474
-
507].

Крепежные изделия

[1, c. 508
-
595].


6
.1 Литература

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора
-
машиностроителя. Т. 1.
-

М.:
Машиностроение, 1992.
-

816 с.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора
-
м
ашиностроителя. Т. 2.
-

М.:
Машиностроение, 1992.
-

783 с.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора
-
машиностроителя. Т. 3.
-

М.:
Машиностроение, 1992.
-

720 с.

4. Боков В.И. Детали машин: Атлас.
-

М.: Машиностроение, 1983.
-
164с.

5.
Гурин В.В. Прикладная м
еханика: Учеб. пособие.
-

Томск: Изд. ТПУ,
2002.
-

239 с.

6.
Гурин В.В., Замятин В.М. Расчет и конструирование узлов и дет
а-
лей машин (для машиностроительных специальностей): Учеб. пособие. /
Томск: Том. политех. ун
-
т.


Томск: Изд. ТПУ, 2003.


283 с.


59




Определить диаметр резьбы на концах
стяжки, имеющих левую и пр
а
вую резьбы.




Вариант

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

F
, кН

45

50

75

30

70

40

55

35

60

65

6

КУРСОВОЕ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

В
ведение

Курсовой проект является завершающим этапом при изучении курса
«М
еханика
»
. Целью курсового проектирования является развитие навыков
самостоятельной работы при решении комплексной задачи по расчету и ко
н-
струированию машин.

Весьма различные машины и
механизмы в большинстве своем состоят
из однотипных по служебным функциям деталей и сборочных единиц. П
о-
этому одни и те же методы анализа, расчета и проектирования находят пр
и-
менение в достаточно далеких друг от друга отраслях техники. Поскольку
большинств
о деталей машин общего назначения используются в приводах,
то они и выбраны в качестве объекта курсового проектирования.

Курсовой проект охватывает основные разделы курса
«М
еханика
»
. В
процессе работы над проектом студент приобретает, систематизирует и з
а-
к
репляет знания правил и норм проектирования узлов и деталей машин на
основе п
о
лученных знаний по всем предшествующим общеобразовательным
и общ
е
техническим дисциплинам; анализирует назначение и условия работы
всех


деталей

проектируемого

изделия;

прораба
тывает наиболее раци
о-
нал
ь
ные конструктивные решения с учетом технологических, монтажных и
экономических требований; производит кинематические, силовые и прочн
о-
стные расчеты изделия; решает вопросы, связанные с выбором материалов
деталей и их термообработки
, а также вопросы по выбору наиболее технол
о-
гичных форм деталей; продумывает процесс сборки и разборки изделия. При
этом студент должен работать с действующими стандартами и нормалями, со
справочной литературой.

Знания и навыки, приобретенные студентами в
процессе проектиров
а-
ния, будут служить им базой при выполнении курсовых проектов по проф
и-
лирующим дисциплинам.

Время самостоятельной работы над проектом составляет около 80 ч
а-
сов.

Правила проектирования и оформления конструкторской документ
а-

58


Рассчитать клеммовое болтовое с
о-
е
динение, обеспечивающее передачу кр
у-
тящего момента с рычага, нагруженного с
и-
лой F на расстоянии R от оси вала диаме
т-
ром d.

Значения
F, R, d

приведены в таблице.

Величину коэффициента трения
скольжения
f

принять равным 0,2.

Вариант

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

F,
кН

11,0

6,0

6,5

7,0

7,5

8,0

8,5

9,0

9,5

10,0

R, мм

750

1200

1150

1100

1050

1000

950

900

850

800

d, мм

60

42

44

46

48

50

52

54

56

58




Рассчитать болты, которыми крепится
стойка к бетонному фундаменту.

Числовые данные для расчета приведены в
таблице.




Вариант

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

F
, кН

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

a
, мм

310

320

330

340

350

360

370

380

390

400

b
, мм

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65


Определить диаметр болтов крепления
рычага, нагруженного силой
F
.

Расчет произвести для двух случае
в:

а) болты поставлены без зазора;

б) болты поставлены с зазором.

Коэффициент трения
скольжения
f

принять равным 0,2.

Недостающие данные принять сам
о-
стоятельно.


Вариант

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

F
, кН

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2.4

2.6

2,8

3,0

a
, мм

500

510

5
20

530

540

550

505

515

525

535

b
, мм

80

90

105

110

115

120

125

130

135

140





57
Определить диаметр фундаментных
болтов, крепящих стойку к бетонному осн
о-
ванию.

Коэффициент трения осно
вания стойки
о бетон
f

равен 0,4.

Болты принять с метрической резьбой.

Числовые данные для расчета прив
е-
дены в таблице.

Недостающие данные принять сам
о-
стоятельно.

Вариант

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

F
, кН

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38


, мм

500

520

540

560

580

600

620

640

660

680

a
, мм

220

230

240

250

260

270

280

290

300

310

b
, мм

280

300

320

340

360

380

400

420

440

460



Рассчитать болты фланцевой муфты.

Передаваемая муфтой мощность
-

Р
,
частота вращения
-

n
, диаметр окружности
центров болтов
-

d
, число бо
лтов
-

z
.

Числовые данные приведены в табл
и-
це.

Материал муфты
-

чугун.


Вариант

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

d, мм

80

85

90

95

100

105

110

115

120

125

z, шт.

3

3

3

4

4

4

5

5

5

6

P, кВт

2,0

2,1

2,2

2,3

2,4

2,5

2,6

2,7

2,8

2,9

n, об/мин

705

710

720

730

910

925

930

715

735

940


Рассчитать болт клеммового соедин
е-
ния, посредством которого рычаг непо
д-
вижно закреплен на валу.

Диаметр вала


d
; сила, действующая
на рычаг


F
; радиус рычага


R
; расстояние
от оси болта до оси вала


a
.

Коэффициент трения
скольжения
f

принять равным 0,2.


Вариант

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

d
, мм

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

F
, кН

400

450

500

550

600

650

700

750

800

850

R
, мм

380

400

420

440

460

480

500

520

540

560

a
, мм

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48



56

Подобрать болты крепления зубчатого
колеса к барабану лебедки.

Действующий через канат на барабан
груз
-

F
1
; диаметр барабана
-

d
; диаметр о
к-
ружности центров болтов
-


.

Величины
F, d, 

приведены в таблице.

Расчет вести для случая, когда болты
поставлены с зазором.

Коэффициент трения
f

принять равным
0,15.

Недостающими данными задаться самостоятельно.


В
ариант

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

F, кН

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

d, мм

200

210

220

230

240

250

260

270

280

190

, мм

360

380

400

420

440

460

480

500

520

540


Определить диаметр нарезной части в
а-
ла дисковой пилы, которая удерживается м
е-
жду двумя шайбами
посредством сил трения,
возникающих при затяжке гайки на конце в
а-
ла.

Пила преодолевает сопротивление при
резании (сила
F
).

Данные для расчета приведены в табл
и-
це.

Коэффициент трения
f

принять равным 0,2.


Вариант

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

F
, кН

0,7

0,8

0,9

0
,76

0,74

0,92

0,82

0,84

0,86

0,88


, мм

510

620

700

570

550

710

630

650

670

690

d
, мм

95

150

190

125

110

200

155

165

175

185





Определить диаметр резьбы шпильки
станочного прихвата.

Числовые данные приведены в табл
и-
це.


Вариант

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

F
, кН

2,50

2,75

3,00

3,25

3,50

3,75

4,00

4,25

4,50

4,75

a
, мм

110

120

130

140

150

160

115

125

135

145

b
, мм

100

115

120

125

130

135

140

145

150

155


55
Схема № 2


Схема № 3

Привод червячно
-
цеп
ной


Привод ременно
-
ц
илиндрический








Схема № 4


Схема № 5

Приво
д цилиндрическо
-
цепной

Привод цилиндрическо
-
цилиндрический









Схема № 6





Схема № 7

Ременно
-
цилиндрический


Привод цилиндрическо
-
цилиндр
ический









Схема № 8






Схема № 9

Привод коническо
-
цилиндрический


Привод коническо
-
цепной








5
.
2
.
2

Контрольная задача №
2.2

Исходные данные при решении задачи следует выбирать в соответс
т-
вии со своим личным шифром (см. с. 5).

Необходимо выпо
лнить ту задачу, номер которой соответствует первой
цифре шифра студента при том варианте числовых данных, который соотве
т-
ствует второй цифре шифра.



54

2. Привод
-

реверсивный.

3. Частота вращения выходного вала привода
-

105 об/мин.

4. Срок службы привода


20 000 часов.

5. Ном
инальная мощность, передаваемая приводом
-

1,4 кВт.


Выборка из ГОСТ 2.770
-
68 «Кинематические схемы» в той мере, кот
о-
рая необходима для понимания технических заданий на контрольную задачу

и на курсовой проект
, приведена в табл
ице

11
.

Таблица 11

Кинематиче
ские схемы

Наименование элемента

Условное

обозначение

Электродвигатель


Вал, ось


Подшипник качения (без уточнения типа)


Соединение детали с валом без их относительного вращения


Соединение двух валов эластичной упругой компенсирующей
муфтой


К
линоременная передача


Цепная передача (без уточнения типа цепи)


Передача зубчатая цилиндрическая

внешнего зацепления:


а) с прямыми зубьями


б) с косыми зубьями

а)

б)

Передача зубчатая коническая (без указания типа зубьев)


Червячн
ые передачи



Схема № 0


Схема № 1

Привод червячно
-
цилиндрический


Привод ременно
-
червячный








53
Продолжение таблицы 9

d

Размеры шпонок

Глубина паза

r

b





L

c

или
r
1

вала

втулки

min

max

t

t
1

min

max

Св. 4 до 6

1
,5

2,6

7

6,8

0,05

0,08

2,0

0,8

-

0,05

Св. 6 до 8

2,0

2,6

7

6,8

0,16

0,25

1,8

1,0

0,08

0,16

3,7

10

9,7

2,9

2,5

Св. 8 до 10

3,0

2,5

1,4

5,0

13

12,6

3,8

6,5

16

15,7

5,3

Св. 10 до 12

4,0

5,0

13

12,6

0,16

0,25

3,5

1,
8

0,08

0,16

6,5

16

15,7

5,0

7,5

19

18,6

6,0

9,0

22

21,6

7,5

Св. 12 до 17

5,0

6,5

16

15,7

0,25

0,40

4,5

2,3

0,16

0,25

7,5

19

18,6

5,5

9,0

22

21,6

7,0

10,0

25

24,5

8,0

Св. 17 до 22

6,0

9,0

22

21,6

6,5

2,8

10,0

25

24,5

7,5

11,0

28

27,3

8,5

13,0

32

31,4

10,5

Допускается в технически обоснованных случаях применять стандартные шпонки мен
ь-
ших размеров сечений на валах больших диаметров (за исключением выходных концов
валов)

В зависимос
ти от принятой базы обработки и измерения на рабочих чертежах указывают
размеры:
d

t
1

-

для втулки;
t

(
предпочтительный вариант
) или
d

t

-

для вала

Отклонения размеров шпонок и пазов


по ГОСТ 7227
-
58

Пример обозначения

сегментной шпонки размерами

b
6 мм
,

10 мм:

Шпонка сегм. 6
×
10 ГОСТ 24071
-
80


Таблица 10

Исходные данные к задаче 2.1

Цифра шифра

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Частота вращения выхо
д-
ного вала привода, об/мин

Для схем привода № 3, № 4, № 5, № 6, № 7, № 8, № 9

135

125

95

105

115

145

165

175

185

15
5

Для схем привода № 0, № 1, № 2

58

54

50

46

42

38

34

30

26

22

Мощность на выходном

валу привода, кВт

0,5

0,6

0,7

0,8

1,1

1,0

1,2

1,3

1,4

0,9

Срок службы привода,
тысяч часов

30

35

40

45

50

10

15

25

70

20

Реверсивность

Р

Н

Р

Н

Р

Н

Р

Н

Р

Н


Например
, студент, имеющий личный шифр 91407, должен выполнить
контрольную работу по следующим исходным данным:

1. Схема привода
-

№ 7.


52

Таблица 8

Шпонки призматические. Номинальные размеры, мм.

ГОСТ 23360
-
78








d

b



t

t
1

r

c

или
r
1

L

min

max

min

max

От 6 до 8

2

2

1,2

1,0

0,08

0,16

0,16

0,25

6
-
20

Св. 8 до 10

3

3

1,8

1,4

6
-
36

Св. 10 до 12

4

4

2,5

1,8

8
-
45

Св. 12 до 17

5

5

3,0

2,3

0,16

0,25

0,40

10
-
56

Св. 17 до 22

6

6

3,5

2,8

14
-
70

Св. 22 до 30

8

7

4,0

3,3

18
-
90

Св. 30 до 38

10

8

5,0

0,25

0,40

0,60

22
-
110

Св. 38 до 44

12

28
-
140

Св. 44 до 50

14

9

5,5

3,8

0,25

0,40

0,60

36
-
160

Св. 50 до 58

16

10

6,0

4,3

45
-
226

Св. 58 до 65

18

11

7,0

4,4

0,25

0,40

0,60

50
-
180

Св. 65 до 75

20

12

7,5

4,9

0,40

0,60

0,80

56
-
180


Размер
L

в указанных пределах принимать из ряда
:

6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22,

25,
28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180


Отклонения размеров шпонок и пазов


по ГОСТ 7227
-
58


Допускается в технически обоснованных случаях применять меньшие размеры сеч
е-
ний стандартных шпонок на валах б
ольших диаметров, за исключением выходных ко
н-
цов валов


В зависимости от принятой базы обработки и измерения на рабочих чертежах указ
ы-
вают размеры
:
d

t
1



для втулки:
t

(
предпочтительный вариант
) или
d

t

-

для вала

Примеры обозначений шпонок:

И
спо
лнения 1,
b
16 мм,

10 мм,
L
50

мм:

Шпонка 16
×
10
×
50 ГОСТ 23360
-
78.

То же исполнения 2:

Шпонка 2
-
16
х
10
х
50 ГОСТ 23360
-
78
.


Таблица 9

Шпонки сегментные. Номинальные размеры, мм. ГОСТ 24071
-
80








d

Размеры шпо
нок

Глубина паза

r

b





L

c

или
r
1

вала

втулки

min

max

t

t
1

min

max

От 3 до 4

1,0

1,4

4

3,8

0,05

0,08

1,0

0,6

-

0,05


51
Таблица 7

Электродвигатели асинхронные трехфазные серии 4А, закрытые.

Основные размеры, мм

Тип

двига
-

теля

Размеры

b
1

b
10

d
1

d
10

d
20

d
22

d
24

d
25

d
30




1


10


31

L
1

L
10

L
20

L
21

L
30

L
31

A
56

4

90

11

5,8

115

10

140

95

120

56

4

7

152

23

71

3,0

10

194

36

A
63

5

100

14

7

130

160

110

130

63

5

164

30

80

3,5

216

40

71
А
,
В

6

112

19

165

12

200

130

170

71

6

9

201

40

90

285

45

80
A

125

22

10

186

80

10

218

50

100

300

50

80
B

50

320

90
L

8

140

24

215

15

250

180

208

90

7

11

243

50

125

4,0

12

350

56

100
S

8

160

28

12

215

15

250

180

235

100

7

12

263

60

112

4,0

14

362

63

100
L

60

140

392

112
M

10

190

32

12

265

15

300

230

260

112

8


310

80

140

40

16

452

70

132
S

216

38

300

19

350

250

302

132

13

350

80

5,0

18

480

89

132
M

80

178

530

1
60
S

14

254

42

15

358

160

9

18

430

110

15

624

108

b
0

b
10
5
d
10

L
0

L
1
0
4
d
10

L
39
0





























50


Рис. 4. Пример выполнения эскизного чертежа червяка



49

Рис. 3. Пример выполнения эскизного чертежа червячного колеса




48


Рис. 2. Пример выполнения эскизного чертежа

эвольвентн
ого конического зубчатого колеса


47

Рис. 1. Пример выполнения эскизного чертежа



46

1. По последней цифре шифра выбирается схема привода (см. с. 30, 31).

2. По первой слева цифре шифра из табл
ицы

10

выбирается номинал
ь-
ная мощность
, передаваемая приводом.

3. По второй слева цифре шифра из табл
ицы

10

выбирается реверси
в-
ность привода.

4. По третьей слева цифре шифра из табл
ицы

10

выбирается частота
вращения выходного вала привода.

5. По четвертой слева цифре шифра из табл
ицы

10

выбира
ется срок
службы привода.

Дополнительно следует принять:

а) характер работы привода
-

непрерывный, спокойный;

б) смазка колес
-

окунанием в масляную ванну;

в) материалами колес, червяков, валов и их термообработкой следует
задаться самостоятельно (табл
ица

3).

г) материалом шпонок задаться в соответствии с существующими р
е-
комендациями, например, [3
, 6
]; размеры шпонок приведены в табл
ице

8 и 9
.


Таблица 6

Электродвигатели асинхронные. Технические данные

Тип

двигателя

Номинал
ь-
ная мо
щ-
ность
Р
н
, квт

Номинал
ь-
на
я частота
n
н,
об/мин


Тип

двигателя

Номинальная
мощность
Р
н
,
квт

Номинальная
частота
n
н
,

об/мин

4
ААМ
56
B
2У3

0,25

2760

4
А
A
М
63
B
6У3

0,25

890

4
ААМ
63
А
2У3

0,37

2740

4
АМ
71
A
6У3

0,37

910

4
ААМ
63
В
2У3

0,55

2710

4
АМ
71
B
6У3

0,55

900

4
АМ
71
А
2У3

0,75

2840

4
АМ
80
A
6У3

0
,75

915

4
АМ
71
В
2У3

1,10

2810

4
АМ
80
B
6У3

1,10

920

4
АМ
80
А
2У3

1,50

2850

4
АМ
90
L
6У3

1,50

935

4
АМ
80
В
2У3

2,20

4
АМ
100
L
6У3

2,20

950

4
АМ
90
L
2У3

3,00

2840

4
АМ
112
MA
6У3

3,00

955

4
АМ
100
S
2У3

4,00

2880

4
АМ
112
MB
6У3

4,00

950

4
AM
100
L
2
У
3

5,50

4
АМ
1
3
2
S
6У3

5,50

965




4
ААМ
63
A
4У3

0,25

1370


4
АМ
71
В
8
У3

0,25

680

4
ААМ
63
В
4У3

0,37

1365


4
АМ
80
A
8У3

0,37

675

4
ААМ
71
А
4У3

0,55

1390

4
АМ
80
B
8У3

0,55

700

4
АМ
71
B
4У3

0,75

4
АМ
90
LA
8У3

0,75

4
АМ
80
A
4У3

1,10

1420

4
АМ
90
LB
8У3

1,10

4
АМ
80
B
4У3

1,50

1415

4
АМ
100
L
8У3

1,50

4
АМ
90
L
4У3

2,20

1425

4
АМ
112
MA
8У3

2,20

4
АМ
100
S
4У3

3,00

1435

4
АМ
112
MB
8У3

3,00

4
АМ
100
L
4У3

4,00

1430

4
АМ
132
S
8У3

4,00

720

4
АМ
1
12
M
4У3

5,50

1445

4
АМ
132
M
8У3

5,50




45
Значения момента сопротивления для балки

круглого сечения равно
:

W

π
d
3
/32
.

Допускаемые напряжения
σ
р

равны
:

σ
р
σ
т
/
S
т
p
,

где

σ
т



предел текучести материала вала; значения
σ
т

приведены в таблице
5
.

S
т
p



допускаемый коэффициент безопасности по пределу текучести.

S
тp
1,5
-
2
.

Коэффициент безопасност
и

по пределу текучести определяется по
нижеприведенной формуле и его величина сравнивается с допускаемой вел
и-
чиной.

S
т

S
σ
т
S
τ
т
(
S
σ
т
2

S
τ
т
2
)
0,5

S
тр
;

где

S
σ
т

σ
т
W
/
M
max
;

S
τ
т

τ
т
(
T
max
/
W
p
1,33
Q
max
/
A
)

Здесь
M
max

наибольшее значение изгибающего момента в рассматриваем
ом
сечении;

Т
max

-

наибольшее значение крутящего момента в рассматриваемом
сечении;

Q
max

-

наибольшее значение перерезывающей силы в рассчитываемом
сечении;

σ
т
, τ
т

-

предел текучести материала вала по нормальным и касательным
напряжениям (таблица 5);

А

-

площадь рассматриваемого сечения.

5.2

Контрольн
ая

работа

№ 2
по раздел
ам

«
П
ередаточные м
е
ханизмы с
круглыми колесами
» и «Д
етали м
а
шин
»

Контрольная работа № 2 состоит из двух контрольных задач:

-

п
ередаточные механизмы с круглыми колесами

-

задача № 2.1;

-

детали машин
-

задача № 2.2.

5
.
2.1

Контрольн
ая

задача

№ 2.1

Исходные данные при решении задач
и


2.1
следует выбирать в соо
т-
ветствии со своим личным шифром (см. с.

4
).

В этой
задаче необходимо:

-

подобрать типоразмер электродвигателя привода (характер
и-
сти
ки асинхронных электродвигателей общего назначения приведены в
табл
ицах

6

и
7
),

-

рассчитать зубчатую (червячную) пару редуктора
;


-

выполнить эскизные чертежи шестерни и колеса (червяка и че
р-
вячного колеса).

Примеры выполнения эскизных чертежей приведен
ы на рис. 1
, 2, 3, 4.

Для выполнения контрольной задачи №
2.1

исходные данные выбир
а-
ются в следующем порядке:


44

Таблица 5

Механические с
войства конструкционных сталей

Марка
стали

Сечение,
мм

Термообработка

НВ

сердцевины

HRC

поверхности


т


в

МПа

Конструкционные стали повышенной и высокой обрабатываемости резанием.
ГОСТ 1414
-
75

А11

Любое

Горячекатаная без

термической

обработки

156

-

-

410

А12

А20

164

450

А30

181

510

А35

196

390

Качественные углеродистые конструкционные стали. ГОСТ 1050
-
88

15

≤ 50

Цементация, закалка в
воде, отпуск

-

56
-
62

245

442

35

Любое

Нормализация

136
-
192

-

270

550

45

179
-
207

320

60
0

≤ 80

Улучшение

235
-
262

540

780

45

≤ 50

Закалка в масле,

отпуск

-

30
-
40

638

883

45

≤ 20

Закалка в воде или

в щелочном растворе

-

40
-
50

1177

932

Легированные стали. ГОСТ 4543
-
71

40Х

≤ 125

Улучшение

235
-
262

-

640

790

≤ 80

269
-
302

750

900

40Х


80

Улучшение,

закалка ТВЧ

269
-
302

45
-
50

750

900

≤ 50

Закалка в масле,

высокий отпуск

230
-
280

-

590

785

≤ 100

510

736

35ХМ

≤ 200

Улучшение

235
-
262

670

800

≤ 125

269
-
302

790

920

Улучшение,

закалка ТВЧ

48
-
53

790

40ХН

≤ 200

Улучшение

235
-
2
62

-

630

800

≤ 125

Улучшение,

закалка ТВЧ

269
-
302

48
-
53

750

920

Указания
:

Расчет балки круглого сечения на
статическую

прочность сводится к
определению напряжений

и к
определению коэффициента безопасности

и сравнению полученных значений с допускаемыми.

Напряжения в наиболее опасном сечении

вала определяют (по
третьей теории прочности) по формуле

W
T
M
2
2




σ
р
,

где

М

-

максимальный изгибающий момент;

T

-

крутящий момент;

W

-

момент сопротивления.


43
Таблица 4

Размеры нормальные линейные (ГОСТ 6636
-
69), мм

3,2

3,4

3,6

3,8

4,0

4,2

4,5

4,8

5,0

5,3

5,6

6,0

6,3

6,7

7,1

7,
5

8,0

8,5

9,0

9,5

10,0

10,5

11,0

11,5

12,0

13,0

14,0

15,0

16

17

18

19

20

21

22

24

25

26

28

30

32

34

35*

36

38

40

42

45

47*

48

50

52*

53

55*

56

60

62*

63

65*

67

70*

71

72*

75

80

85

90

95

100

105

110

120

125

130

140

150

160

170

180

190

200

210

220

240

250

26
0

280

300

320

340

340

360

380

400

420

450

480

500

530

560

600

630

670

710

720

Примечание.

В таблице 4 з
вездочкой
(*)

помечены размеры посадочных мест для
подшипников качения. В других случаях их использование не рекомендуется







42

5.1
.2

Контрольная задача №
1.2

Для заданной схемы стальной балки круглого постоянного сечения, н
а-
груженной распределенной нагрузкой
q
, сосредоточенной силой
F
, изг
и-
баю
щим моментом
М

и крутящими моментами
Т
, произвести следующие
расчеты:

-

определить
составляющи
е реакций в опорах;

-

построить
эпюру поперечных сил;

-

построить
эпюру изгибающих моментов;

-

построить
эпюру крутящих моментов;

-

пользуясь построенными эпюрами и механическими характеристик
а-
ми принятого материала (таблица 5), по одной из теорий прочност
и опред
е-
лить
величину минимально допускаемого диаметра
(полученное значение
округлить до ближайшей большей величины из ряда нормальных линейных
размеров по ГОСТ 6636
-
69 (таблица 4).

Маркой стали балки задаться самостоятельно (таблица 5).

Коэффициент безопа
сности по пределу текучести

S
тp

принять равным
2.

Исходные данные

для решения задачи принять в соответствии со св
о-
им
личным шифром

(см. с. 5) в следующем порядке:

1. По
последней цифре шифра

принять
схему нагружения балки
.

2. По
первой цифре шифра

из табли
цы 3 принять
величину инте
н-
сивности распределенной нагрузки
q
.

3. По
второй цифре шифра

из таблицы 3 принять
величину силы
F
.

4. По
третьей цифре шифра

из таблицы 3 принять
величину изг
и-
бающего момента
М
.

5. По
четвертой цифре шифра
из таблицы 3 принять
ве
личину, х
а-
рактеризующую длину балки
-

b
.

6. По
абсолютной величине разности первой и второй цифр шифра

из таблицы 3 принять
величину крутящего момента
Т
.

7. По
абсолютной величине разности первой и третьей цифр шифра

из таблицы 3 принять
величину коэффицие
нта
k
.

Таблица 3

Исходные данные к контрольной задаче № 1.2

Цифра шифра или

абсолютная величина разности цифр шифра

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

q
, кН/м

2,0

2,1

2,2

2,3

2,4

2,5

2,6

2,7

2,8

2,9

F
, кН

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

M
, кНм

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

T
, кНм

35

38

41

44

47

50

53

56

59

62

b
, м

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

2,1

2,2

2,3

2,4

k

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5




41
На схемах № 0
-

№ 9 центрами маленьких окружностей обозначены
точки приложения сил.



40

его сопр
яженных деталей.

Лабораторная работа проводится на натурных образцах редукторов
с применением мерительног
о инструмента.

Форма отчетности


анализ областей применения различных посадок,
примеры их назначения при конструировании редукторов.

5 КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ

5.1

Контрольн
ая

работа № 1
по разделу
«
Основы сопротивления
материалов
»

Контрольная работа № 1 состои
т из двух контрольных работ (№ 1.1 и
№ 1.2).

И
сходные данные при решении задач №
1.1 и

1.2
следует выбирать в
соответствии со своим личным шифром (см. с.

4
).

5.1.1

Контрольная задача №
1.1

Стальной стержень находится под действием продольных сил.

Постро
ить
эпюры внутренних продольных сил
F

и нормальных н
а-
пряжений

,
найти
перемещение

l

сечения
I
-
I
.

Влиянием собственного
веса стержня пренебречь.

Модуль упругости стали
Е
ст

равен 215000 МПа.

В этой группе задач исходные данные принимаются, в соответствии с

шифром, следующим образом:

1. По
последней цифре шифра
принять схему
нагружения
.

2. По
первой цифре шифра

из таблицы 2 принять
величину силы
F
.

3. По
второй цифре шифра

из таблицы 2 принять величину площади
сечения
А
.

4. По
третьей цифре шифра

из таблиц
ы 2 принять
величину коэ
ф-
фициента
k
.


5. По
четвертой цифре шифра

из таблицы 2 принять
величину, х
а-
рактеризующую длину стержня
-

b
.

Таблица 2

Исходные данные к контрольной задаче № 1.1

Цифра шифра

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

F
, кН

100

105

110

115

120

125

130

135

140

145

A
, мм
2
×
1000

1,8

1,9

2,0

2,1

2,2

2,3

2,4

2,5

2,6

2,7

k

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,1

1,2

1,3

1,4

b
,
м

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

0,55

0,60

0,65



39
или червячного редуктора, измерение их габаритных, присоединительных и
установочных размеров.

Лабораторная работа проводится на натурных образцах реду
кторов
с применением мерительного инструмента.

Форма отчетности
-

отчет о проделанной работе в виде таблиц и
с-
ходных данных, расчетных формул и таблиц с окончательными результ
а-
тами работы.

4.
2.
8
. Назначение подшипников качения. Их проверка по динамической
г
рузоподъемности. Смазка подшипниковых узлов. Конструирование опор.

Целью работы является изучение типовых и стандартных зубчатого
или червячного редуктора, а так же рассмотрение различных видов опор и
способов смазки подшипниковых узлов.

Лабораторная работ
а проводится на натурных образцах редукторов
с применением мерительного инструмента.

Форма отчетности
-

отчет о проделанной работе в виде таблиц и
с-
ходных данных, расчетных формул и таблиц с окончательными результ
а-
тами работы.

4.
2.
9
. Особенности конструкций

редукторов с косозубыми цилиндр
и-
ческими эвольвентными, коническими прямозубыми эвольвентными колес
а-
ми и

червячных редукторов по сравнению с конструкциями редукторов с
прямозубой цилиндрической эвольвентной передачей.

Целью работы является изучение типовых

и стандартных зубчатого
или червячного редуктора и рассмотрение их особенностей, а так же ра
с-
смотрение различных видов опор и способов смазки подшипниковых узлов.

Лабораторная работа проводится на натурных образцах редукторов
с применением мерительного ин
струмента.

Форма отчетности
-

отчет о проделанной работе в виде таблиц и
с-
ходных данных, расчетных формул и таблиц с окончательными результ
а-
тами работы.

4.
2.1
0
. Особенности расчета и проектирования открытых зубчатых п
е-
редач по сравнению с закрытыми.

Целью р
аботы является изучение типовых открытых передач, а так
же рассмотрение особенностей конструкций различных видов их опор и
способов смазки подшипниковых узлов.

Лабораторная работа проводится на натурных образцах редукторов
с применением мерительного инстру
мента.

Форма отчетности


анализ областей применения открытых пер
е-
дач, обзор способов смазки открытых зубчатых передач и их подшипник
о-
вых узлов.

4.
2.1
1
. Допуски и посадки. Система отверстия. Система вала. Внеси
с-
темные посадки. Анализ, подбор и назначение п
осадок.

Целью работы является изучение типовых и стандартных зубч
атого
или червячного редуктора,

а так же определение вида и характера посадок

38

4.
2.2. Кинематический анализ механизмов.

Целью работы является: приобретение навыка составления кинем
а-
тических схем зубчатых и рычажных механизмов, формирование предста
в-
ления о работе реальных механизмов, наглядное представление кинематики
зубчатых
и рычажных механизмов.

Работа проводится на натурных зубчатых механизмах.

Форма отчетности
-

отчет о проделанной лабораторной работе в
виде кинематической схемы зубчатого механизма и плана скоростей этого
механизма.

4.
2.3. Трение. Коэффициент трения сколь
жения.

Целью работы является: определение коэффициента трения на н
а-
клонной плоскости.

Работа проводится на лабораторной установке.

Форма отчетности
-

отчет о проделанной лабораторной работе
таблиц, расчетных формул и таблицы конечных результатов работы.

4.
2.4. Силовые схемы зубчатых механизмов.

Целью работы является: приобретение навыка составления силовых
схем зубчатых сложных механизмов, наглядное представление силовых н
а-
грузок зубчатых механизмов.

Работа проводится на натурных зубчатых механизмах.

Форма
отчетности
-

отчет о проделанной лабораторной работе в
виде кинематической схемы зубчатого механизма и плана скоростей этого
механизма.

4.
2.5. Определение основных геометрических параметров эвольвен
т-
ных зубчатых колес методом обмера.

Целью работы являетс
я обучение студента применению его знаний
теории передач на практике и закреплению этих знаний.

Работа проводится на реальных зубчатых колесах с применением сп
е-
циального мерительного инструмента.

Форма отчетности
-

отчет о проделанной лабораторной работе в

виде чертежа зубчатого колеса
со всеми необходимыми размерами и

табл
и-
цей параметров этого колеса.

4.
2.6. Усталостные испытания конструкционных материалов.

Целью работы является ознакомление с методикой усталостных и
с-
пытаний и практическими методами опре
деления предела усталостной в
ы-
носливости материала.

Эксперимент проводится на машине для испытания на усталость т
и-
па НУ.

Форма отчетности
-

отчет о проделанной работе в виде таблицы
исходных данных, расчетных формул, таблицы результатов испытаний,
графико
в.

4.
2.7. Изучение конструкций редукторов.

Целью работы является изучение типовых и стандартных зубчатого

37
ской грузоподъемности. Смазка подшипниковых узлов. Конструирование
опор.

3.2.
1
6
. Особенности расчета и проектирования открытых зубчатых п
е-
редач по сравнению с закрытыми.

3.2.
1
7
. Допуски и посадки. С
истема отверстия. Анализ, подбор и назн
а-
чение посадок. Система вала. Анализ, подбор и назначение посадок.

3.2.
1
8
. Внесистемные посадки. Анализ подбор и назначение посадок.
Шероховатость поверхностей деталей машин. Простановка шероховатости
на рабочих черте
жах деталей.

4
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Введение

В этом разделе программы приведены рекомендуемые темы лабор
а-
торных занятий, проводимых в сессионный период.

Темы лабораторных занятий преподаватель выбирает в зависимости от
количества часов, выделенных учебным
графиком на практические занятия,
специальности, по которой обучаются студенты, и степени подготовленности
студентов по темам.

4
.1

Литература

1. Сахипова Р.М. Соста
вление кинематических схем и

структурный
анализ механизмов.
-

Томск: изд. ТПИ, 1985.

2. Корн
яков О.Г., Мальцев П.Т. Кинематический анализ зубчатых м
е-
ханизмов.
-

Томск: изд. ТПИ, 1981.

3. Горб
енко В.Т. Определение основных геометрических
параметров
звольвентных зубчатых колес методом обмера.
-

Томск: изд. ТПИ, 1989.

4. Мурин А.В. Усталостные испыт
ания конструкционных материалов.
-

Томск: изд. ТПИ, 1989.

5. Мурин А.В., Асеева Т.А. Зубчатые редукторы. Изучение устройства,
определение геометрических и нагрузочных характеристик цилиндрических
эвольвентных передач.
-

Томск: изд. ТПИ, 1989.

6. Мурин А.В.

Изучение конструкций червячных редукторов.
-

Томск:
изд. ТПИ, 1985.

4.2
Темы лабораторных работ

4.
2.1. Составление кинематических схем и структурный анализ мех
а-
низмов.

Целью работы является приобретение навыка составления кинем
а-
тической схемы механизма
по реальному механизму, умения представлять
за кинематической схемой реальный механизм.

Работа проводится на натурных механизмах.

Форма отчетности
-

отчет о проделанной лабораторной работе в
виде кинематических схем механизмов и структурного анализа этих
схем.


36

способности фрикционных передач. Расчет фрикционных передач по ко
н-
тактным напряжениям

3.2.8
. Передачи с гибкими звеньями. Общие сведения.

Ременные передачи. Классификация ременных передач.

Области применения ременных пе
редач. Типы приводных ремней.
Геометрия ременной передачи. Принцип действия ременной передачи. Н
а-
чальное натяжение ремня. Натяжение ветвей ремня под нагрузкой. Упругое
проскальзывание ремня по шкивам. Напряжения в ремнях при холостом ходе
и под нагрузкой.
Кинематика ременных передач. Взаимосвязь геометрич
е-
ских, кинематических и силовых параметров ременной передачи. Критерии
работоспособности ременных передач. Особенности расчета клиноременных
передач (по сравнению с плоскоременными). Достоинства и недостатк
и кл
и-
ноременных передач по сравнению с плоскоременными передачами. Расчет
клиноременных передач по тяговой способности ремня.

3.2.9
. Цепные передачи.

Виды цепей. Конструкции цепей различных видов. Звездочки цепных
передач. Параметры звездочки и взаимосвязь

между ними. Материалы цепей
и звездочек. Контактные напряжения, возникающие на поверхности зацепл
е-
ния зубьев. Смазка цепных передач. Передаточное отношение цепной пер
е-
дачи. Особенности его определения (по сравнению с передаточным числом
ременной передачи)
. Натяжение цепи. Нормальные условия работы цепной
передачи (по межосевому расстоянию). Давления на валы цепной передачи.
Проектирование цепной передачи.

3.2.10
. Геометрическая взаимосвязь между параметрами эвольвентной
прямозубой цилиндрической передачи.

3.2.11
. Силовой расчет эвольвентной прямозубой цилиндрической п
е-
реда
чи.
Определение составляющих нормальной силы в зацеплении. Опред
е-
ление минимально допустимых по контактной прочности размеров эвол
ь-
вентной прямозубой цилиндрической передачи.

3.2.12
. Особе
нности расчетов и проектирования косозубой цилиндр
и-
ческой эвольвентной, конической прямозубой эвольвентной и червячной п
е-
редач по сравнению с расчетами и проектированием прямозубой цилиндр
и-
ческой эвольвентной передачей.

3.2.13
. Расчет и проектирование вало
в. Ориентировочный расчет вала
по чистому кручению. Проектирование вала. Назначение величин диаметров
на различных участках вала. Определение значений длин различных учас
т-
ков вала.

3.2.14
. Определение реакций в опорах вала различного вида редукторов
-

с ци
линдрическими прямозубыми колесами, с цилиндрическими косозуб
ы-
ми колесами, с коническими прямозубыми колесами, червячных.

Уточне
н-
ный расчет вала. Выделение опасных сечений. Определение коэффициентов
запаса прочности (коэффициента безопасности) вала.

3.2.
1
5
. Назначение подшипников качения. Их проверка по динамич
е-

35
8
. Прикладная механика / В.М. Осецкий, Б.Г. Горбачев, Г.А. Добробор
-
ский, Н.С. Козловский, Е.И. Моисеенко, Г.В. Мясников, В.С. Перевалов,

И.Н. Фальк.
-

М.: Машиностроение, 1977.
-

488 с.

9
. Степин П.А. Сопротивление материалов.
-

М.: Машиностроение,
1979.
-

312 с.

10
. Чернавский С.А. и др. Проектирование механических пер
едач /

С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцев.
-

М.: Машиностроение, 1984.
-

558 с.

11
. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин.
-

М.:
Высш. шк., 1991.
-

432 с.

12
. Юдин В.А., Петрокас Л.В. Теория механизмов и машин.
-

М.:
Высш. шк., 196
7.
-

528 с.

Примечание
: курсивом выделена дополнительная литература
.

3.2 Т
емы практических занятий

3.2.
1. Построение планов положений механизма. Построение траект
о-
рий отдельных точек механизма.

Кинематический анализ плоского рычажн
о-
го механизма графоаналит
ическим методом. Построение планов скоростей
на примере шестизвенника. Определение ускорений точек звеньев плоского
рычажного механизма методом планов на примере шестизвенника.

3.2.
2. Кинематический анализ механизмов с круглыми колесами. Гр
а-
фоаналитический

метод анализа механизмов с круглыми колесами.

3.2.
3. Растяжение (сжатие). Построение эпюр продольных сил. Расчет
стержней на прочность при действии продольных сил. Определение но
р-
мальных напряжений от действия продольных сил и построение эпюры но
р-
мальных
напряжений.

3.2.
4. Изгиб. Виды опор. Определение реакций в опорах двухопорных и
консольных балок. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моме
н-
тов. Расчеты балок на прочность и жесткость при их изгибе.

3.2.
5. Кручение. Построение эпюры крутящих момен
тов, действующих
на балку. Расчеты круглых балок на прочность и жесткость при кручении.
Расчеты круглых балок на прочность при совместном действии на балку и
з-
гиба и кручения.

3.2.6.

Определение угловых скоростей, мощностей и крутящих моме
н-
тов на элементах
привода с круглыми колесами на примере двухступенчатого
привода (одноступенчатого редуктора с открытой передачей).

3.2.7.

Фрикционные механизмы.


Общие сведения. Принцип работы фрикционных механизмов. Условие
надежной работы фрикционного механизма. Определ
ение силы прижатия
катков фрикционной пары. Достоинства и недостатки фрикционных передач.
Области применения фрикционных передач. Материалы катков фрикцио
н-
ных передач. Кинематические зависимости для фрикционных передач и их
взаимосвязь с геометрическими и
силовыми параметрами. Критерии работ
о-

34

грузоп
одъ
емности
?

67. В каких случаях
подбор подшипников производят по статической
грузоподъемности
?


68. Как производится подбор
подшипников качения по статической
грузоподъемности
?


69. На каком п
ринцип
е

основана
работ
а

подшипника скольжения
?


70. Какие т
ребов
ания, предъявля
ются

к подшипникам скольжения
?


71. В каких случаях применяются
подшипник
и

скольжения
?

72. Какие свойства смазки

характеризую
т

ее качество
?


73. Какие с
пособы подачи смазки к поверхностям трения

применяются
при смазке опорных узлов
?


74. Как
ие у
слови
я

определя
ют

применение или жидкой, или конс
и-
стентной мазки в опорах валов
?

75. С какой целью в машинах применяют м
уфты
?

Какие разновидности
муфт существуют
?


76. Какие параметры

влияю
т

на подбор типа и размера муфты
?

3
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

В
веден
ие

В этом разделе программы приведены рекомендуемые темы практич
е-
ских занятий, проводимых в сессионный период.

Темы практических занятий преподаватель выбирает в зависимости от
количества часов, выделенных учебным графиком на практические занятия,
специал
ьности, по которой обучаются студенты, и степени подготовленности
студентов по темам.

3.1 Литература

1
. Анурьев В.И. Справочник конструктора
-
машиностроителя. Т.1.
-

М.: Машиностроение, 1994.
-

728 с.

2
. Анурьев В.И. Справочник конструктора
-
машиностроителя.

Т.2.
-

М.: Машиностроение, 1994.
-

560 с.

3
. Анурьев В.И. Справочник конструктора
-
машиностроителя. Т.3.
-

М.: Машиностроение, 1994.
-

558 с.

4.
Гурин В.В., Замятин В.М. Расчет и конструирование узлов и дет
а-
лей машин (для машиностроительных специальностей)
: Учебное пособие.


Томск: Изд. ТПУ, 2003.


283 с.

5.

Гурин В.В., Замятин В.М. Расчет и конструирование узлов и дет
а-
лей машин (для машиностроительных специальностей): Справочное пос
о-
бие.


Томск: Изд. ТПУ, 2003.


244 с.

6
. Дунаев П.Ф., Леликов П.А. Констр
уирование узлов и деталей машин.


М.: Высш. шк., 1985.
-

416 с.

7
. Иосилевич Г.Б. и др. Прикладная механика / Г.Б. Иосилевич,

Г.Б. Строганов, Г.С. Маслов.
-

М.: Высш. шк., 1989.
-

352 с.


33
40. В каких случаях применяют ш
поночные соединения
?


41. Какие р
азновидности шпоночных с
оединений

применяются
?
.

42. Как производится в
ыбор поперечного сечения шпонки
?


43. Как производится р
асчет шпоночных соединений по напряжениям
среза и по напряжениям смятия
?

44. В каких случаях применяют ш
лицевые соединения
?


45. Перечислите р
азновидности

шлицевых соединений

и области их
применения
.

46. Какие существуют с
пособы центрирования шлицевых соединений
?

47. Как производится р
асчет шлицевого соединения на смятие
?

48. В каких случаях применяют ш
тифтовые соединения

различных в
и-
дов
?


49. Как производ
ится р
асчет штифтовых соединений на срез и на см
я-
тие
?

50. Чем отличаются друг от друга вал и ось
?


51
. Какие существуют р
азновидности валов и осей (по их геометрич
е-
ским осям и по назначению
)
?

52. Перечислите к
ритерии работоспособности тихоходных (статическ
и
нагруженных) и быстроходных валов.

53. Как о
предел
яется

минимально допустим
ый диаметр вала по чист
о-
му

кручению (ориентировочный расчет вала)
?

54. Как

назнач
ить

величин
ы

диаметров и осевы
е

размер
ы

различных
участков вала при его проектировании
?

55. Как оп
ределить н
агрузки, действующие на валы
?


56. Как
постро
ить

суммарн
ую

эпюр
у изгибающих моментов,
дейс
т-
вующих на вал
?

57. Как
постро
ить

эпюр
у

крутящих моментов, действующих на вал
?

58. Как проверить вал

по опасным сечениям
?

Как определить

эквив
а-
лентны
е

напря
жени
я

в опасных сечениях вала
?

59. Как проверить вал
по статической прочности (для тихоходных или
статически нагруженных валов)
?

60. Как провести

проверочный
расчет вала по усталостной прочности
(для быстроходных валов) при пульсирующем цикле нагружений
?

6
1. Как провести

проверочный расчет
вала по усталостной прочности
(для быстроходных валов) при симметричном цикле нагружений
?

62. Как производится п
роектный расчет вала по статической прочности
(для тихоходных или статически нагруженных валов)
?

63. Объяснит
е устройство п
одшипник
а

качения

и назначение его дет
а-
лей.

64. Приведите классификацию
подшипников качения
по их типам и по
сериям.


65. Как производится м
аркировка подшипников качения
?

66. Как производится подбор подшипников качения по динамической

32

13. Что называется о
тклонени
ем

разм
ера
?


14. Какая линия называется н
улев
ой
?

15. Что называется допуском размера
?


16. Что называется п
оле
м

допуска
?

17. Что понимается под термином «к
валитет
»
?

18. Что называется с
оединение
м
?


19. Какой размер
соединения
называется н
оминальны
м

размер
ом
?


20.

Как располагаются поля допусков сопрягаемых деталей в посадках
с
зазором.

21. Как располагаются поля допусков сопрягаемых деталей в посадках
с натягом.

22. Как располагаются поля допусков сопрягаемых деталей в перехо
д-
ных посадках
?

23. Как располагаются
поля допусков сопрягаемых деталей в посадках,
назначенных
в системе отверстия
?

24. Как располагаются поля допусков сопрягаемых деталей в посадках,
назначенных
в системе
вала
?

25. Какие посадки называются в
несистемны
ми
?
Укажите п
римеры их
целесообразного на
значения.

26. Какие соединения называются неразъемными
?

27. Какие т
реб
ования

предъявля
ются

к неразъемным соединениям
?

28. Перечислите в
иды заклепочных соединений.

29. Как производится р
асчет заклепочных соединений по напряжению
среза заклепок
?

30. Как прои
зводится р
асчет соединяемых
заклепками листов на ра
з-
рыв по наиболее
нагруженным сечениям
?

31. Как производится р
асчет заклепочного соединения по напряжениям
смятия боковых поверхностей заклепок
?

32. В каких случаях применяются сварные соединения различных
в
и-
дов
?


33. В чем заключаются д
остоинства и недостатки сварных соединений
по сравнению с другими видами неразъемных соединений
?

34. Как производятся расчеты
стыкового лобового
,

флангового стык
о-
вого
,

лобового внахлестку
,

флангового внахлестку шв
ов
?

35. В ка
ких случаях применяют р
езьбовые соединения
?


36. По каким признакам к
лассифици
руются

резьб
ы
?


37. Как производится р
асчет элементов
резьбы на срез и на смятие при
действии на
болт осевой нагрузки
?

38. Как производится р
асчет ненапряже
нного болтового соедин
ения
при
действии осевой и поперечной нагрузок (
если
болт поставлен без заз
о-
ра)
?

39. Как производится р
асчет напряженного болтового соединения при
поперечной нагрузке.


31
ника качения, выраженная в часах работы. Коэффициент долговечности, з
а-
вися
щий от степени вероятности безотказной работы. Коэффициент долг
о-
вечности, зависящий от материалов, применяемых для изготовления деталей
подшипника и условий его эксплуатации. Эквивалентная динамическая н
а-
грузка. Приведенная нагрузка для подбора подшипников

качения. Подбор
подшипников по динамической грузоподъемности. Условие работоспособн
о-
сти подшипника качения. Конструкции подшипниковых узлов. Посадки к
о-
лец подшипника. Способы фиксации подшипников в корпусе: а) осевым
фиксированием вала в двух направлениях

в одной опоре, другая опора
-

пл
а-
вающая; б) фиксированием вала в двух опорах (в каждой опоре
-

в одном н
а-
правлении).

2.
4
.2.9 Смазочные материалы. Способы смазки. Уплотнения

Назначение смазки. Виды смазки: жидкие масла, кальциевые смазки
(солидолы), литиев
ые смазки, натриевые смазки (консталины), твердые сма
з-
ки. Способы подачи смазочных материалов к деталям и узлам: разовое или
периодическое закладывание; окунанием в масляную ванну; подача смазки
фитилями или дозирующими масленками; разбрызгиванием; циркул
яционная
смазка. Условия применения различных способов подачи смазки.

Назначение уплотнений. Уплотнения неподвижных соединений. У
п-
лотнения подвижных соединений. Контактные уплотнения (манжеты, упло
т-
нения по торцевым поверхностям и т.п.). Область применения

контактных
уплотнений. Конструкции контактных уплотнений. Подбор манжет. Беско
н-
тактные уплотнительные устройства (щелевое уплотнение, лабиринтное у
п-
лотнение и т.п.).

Мазеудерживающие кольца. Конструкция мазеудерживающего кольца.
Его назначение. Маслоотраж
ательные кольца. Конструкция маслоотраж
а-
тельного кольца. Его назначение.

2.4.3. В
опросы для самопроверки

1. Сформулируйте к
ритерии работоспособности элементов констру
к-
ций
.

2. Какие виды сталей используются при изготовлении машин
?

3. С какой целью производя
т термическую обработку сталей
?

4. Какие материалы, кроме сталей, используют при производстве м
а-
шин
?

5. С какой целью стандартизируют детали
?

6. Что понимают под термином «
взаимозаменяемость
»
?


7. По каким параметрам классифицируют о
шибки
?


8. Что понимают

под термином «
точность размера
»
?


9. Каким законом описывается
распределени
е

случайных ошибок
?

10. Какой размер называется н
оминальны
м
?

11. Какой размер называется д
ействительны
м
?

12. Какой размер называется п
редельны
м
?


30

деление запаса прочности.

Проверочный расчет вала на усталостную прочность с учетом всех о
с-
новных факторов, влияющих на усталостную прочность. Допускаемый к
о-
эффициент запаса прочности (коэффициент безопасности). Про
верка вала на
жесткость
.
Максимальный угол закручивания вала. Уравнение равновесия
между центробежной силой и внутренними силами упругости вала. Критич
е-
ская угловая скорость. Критическая частота вращения вала. Мероприятия,
обеспечивающие антирезонансные св
ойства валов. Допускаемое значение
угловой скорости.

2.
4
.2.7 Муфты

Назначение муфт. Классификация муфт. Выбор типа муфты. Подбор
муфты по крутящему моменту и точности изготовления и монтажа соед
и-
няемых валов.

2.
4
.2.8 Опоры валов и осей

Общие понятия. Назна
чение опор. Требования, предъявляемые к оп
о-
рам. Виды опор.

Подшипники скольжения. Достоинства подшипников скольжения. Н
е-
достатки подшипников скольжения. Разновидности подшипников скольж
е-
ния по виду трения скольжения. Разновидности подшипников скольжения по

виду воспринимаемой нагрузки. Виды повреждений и критерии работосп
о-
собности подшипников скольжения. Методы оценки надежности подшипн
и-
ков скольжения. Конструкции подшипников скольжения. Материалы деталей
подшипников скольжения. Смазочные материалы и методы

ввода их в по
д-
шипники скольжения
.

Подшипники качения. Принцип работы подшипников качения. Ус
т-
ройство подшипников качения. Достоинства и недостатки подшипников к
а-
чения (по сравнению с подшипниками скольжения). Классификация по
д-
шипников качения (по форме те
л качения; по направлению воспринимаемых
сил; по способности самоустанавливаться; по числу рядов тел качения; по
габаритным размерам при одном и том же внутреннем диаметре). Маркиро
в-
ка подшипников качения. Основные эксплуатационные характеристики по
д-
шипник
ов качения. Сравнительная оценка подшипников качения. Точность
подшипников качения. Быстроходность подшипников качения. Материалы
деталей подшипников качения.

Несущая способность подшипников качения. Основные виды повре
ж-
дений подшипников качения. Распредел
ение нагрузки между телами кач
е-
ния. Контактные напряжения в подшипниках качения. Статическая груз
о-
подъемность подшипника качения. Эквивалентная нагрузка. Динамическая
грузоподъемность подшипника качения. Кривая усталости. Условие прочн
о-
стной надежности под
шипника качения. Номинальная долговечность по
д-
шипника качения. Расчетная долговечность подшипника, выраженная в ми
л-
лионах оборотов вращающегося кольца. Расчетная долговечность подши
п-

29
пежные резьбы. Ходовые резьбы. Области применения различных видов
резьб.

Крепежные детали и

типы соединений. Болты, винты, шпильки, гайки.
Соединения болтом, винтом, шпилькой. Назначение шайб. Виды шайб. Ко
н-
структивные формы головок болтов, винтов, гаек и шайб. Материалы кр
е-
пежных деталей. Способы защиты крепежных деталей от коррозии.

Расчеты на

прочность элементов резьбы по напряжениям растяжения,
среза и смятия. Расчет ненапряженного (незатянутого) резьбового соедин
е-
ния при действии на него осевой нагрузки. Расчет напряженного резьбового
соединения при действии на него осевой нагрузки. Расчет н
енапряженного
болтового беззазорного соединения при действии на него поперечной н
а-
грузки. Расчет напряженного болтового соединения с зазором при действии
на него поперечной нагрузки
.

Шпоночные соединения. Области применения. Призматические шпо
н-
ки.

Клиновы
е шпонки. Сегментные шпонки. Материалы, применяемые для
изготовления шпонок. Ненапряженные шпоночные соединения. Напряже
н-
ные шпоночные соединения. Расчет шпоночного соединения по напряжен
и-
ям смятия боковых поверхностей. Расчет шпоночного соединения по напр
я-
жениям среза.

Шлицевые соединения. Области применения. Разновидности шлиц
е-
вых соединений по форме поперечного сечения шлицы. Способы центрир
о-
вания шлицевых соединений. Расчет шлицевого соединения по напряжениям
см
я
тия боковых поверхностей.

Штифтовые сое
динения. Области применения. Виды штифтов. Мат
е-
риалы, применяемые для изготовления штифтов. Расчет штифтового соед
и-
нения по напряжениям смятия боковых поверхностей. Расчет штифтового
соединения по напряжениям среза.

2.
4
.2.6 Валы и оси

Вал. Его назначение
. Ось. Ее назначение. Простой вал (вал). Торсио
н-
ный вал. Прямой вал. Коленчатый вал. Гибкий вал. Сплошной вал. Конс
т-
рукция валов и осей. Цапфа. Шип. Шейка. Пята. Требования к цапфам.
Упорные буртики. Радиусная галтель. Канавка. Шпоночные пазы. Шлицы.
Матер
иалы валов. Термическая и термохимическая обработки валов.

Критерии работоспособности валов. Статическая прочность. Усталос
т-
ная прочность. Жесткость. Антирезонансные свойства.

Предварительный (проектный) расчет на статическую прочность.

Проектирование вала
. Построение расчетной схемы.

Определение нагрузок, действующих на вал. Построение эпюр изг
и-
бающих и крутящих моментов, действующих на вал. Определение нормал
ь-
ных и касательных напряжений в наиболее опасных сечениях вала. Опред
е-
ление эквивалентных напряжен
ий в наиболее опасных сечениях вала. Опр
е-

28

Допуск. Поле допуска. Квалитет.

Посадка. Посадки с зазором. Посадки с натягом. Переходные посадки.
Система отверстия. Запись посадки в системе отверстия. Система вала. З
а-
пись посадки в системе вала. Внес
истемные посадки. Запись внесистемной
посадки.

Точность геометрической формы деталей. Отклонение поверхностей.
Отклонения от формы (отклонения от прямолинейности, плоскостности,
круглости и др.). Отклонения расположения поверхностей или частей дет
а-
лей (о
тклонения от параллельности, перпендикулярности, наклона, соосн
о-
сти и т.п.). Суммарные отклонения формы и расположения (радиальное и
торцевое биение и др.).

Обозначения предельных отклонений на чертежах. Неровности. Во
л-
нистость и шероховатость. Основные п
араметры для оценки шероховатости.
Обозначение шероховатости на чертежах.

2.
4
.2.4 Неразъемные соединения

Виды неразъемных соединений. Требования, предъявляемые к нераз
ъ-
емным соединениям.

Соединения заклепками. Области применения заклепочных соедин
е-
ний. Раз
новидности заклепок. Материалы, применяемые для изготовления
заклепок. Виды заклепочных соединений. Виды повреждений заклепочных
соединений и критерии их работоспособности. Расчет заклепочного соедин
е-
ния по напряжениям среза заклепок. Расчеты заклепочного
соединения по
напряжениям смятия боковых поверхностей заклепок

и

по напряжениям ра
з-
рыва соединяемых листов по наиболее нагруженным сечениям. Определение
минимально допускаемого расстояния заклепочного шва от края соединя
е-
мых листов.

Сварные соединения.
Вид
ы сварки (г
азовая
, э
лектродуговая
,

э
лектр
о-
контактная
). Их

характеристик
и
. Области применения сварных соединений.
Достоинства и недостатки сварных соединений. Виды сварных соединений:
стыковые, нахлесточные, тавровые, угловые. Односторонний

шов. Двуст
о-
ронни
й шов. Разновидности сварных швов по расположению шва относ
и-
тельно нагрузки: фронтальные, фланговые, косые, комбинированные. Дост
о-
инства и недостатки сварных соединений. Материалы и допускаемые напр
я-
жения. Расчеты на прочность стыковых фронтального
и углов
ого
швов. Ра
с-
чет на прочность нахлесточных сварных соединений (фронтальных и фла
н-
говых). Расчет на прочность таврового сварного соединения. Расчет на про
ч-
ность точечного сварного шва.

2.
4
.2.5 Разъемные соединения

Резьбовые соединения. Достоинства и недоста
тки резьбовых соедин
е-
ний.

Резьба и ее параметры. Разновидности резьб по форме профиля резьбы.
Правая резьба. Левая резьба. Разновидности резьб по их назначению. Кр
е-

27
также с другими общетехническими и специа
льными дисциплинами.

Рационально спроектированная и правильно изготовленная машина
должна быть прочной, долговечной, возможно дешевой, экономичной в эк
с-
плуатации и безопасной при обслуживании. Одна из основных тенденций с
о-
временного машиностроения
-

повыше
ние удельной мощности и быстрохо
д-
ности машин. Однако нужно иметь в виду, что увеличение мощности, быс
т-
роходности, а следовательно, производительности машин, с одной стороны,
улучшает их технико
-
экономические показатели, с другой
-

повышает дин
а-
мические наг
рузки в деталях и узлах, что требует применения более совр
е-
менных механизмов и передач, высококачественных материалов, более то
ч-
ного изготовления деталей.

В разделе «Детали машин» студент должен ознакомиться с принцип
и-
альными основами расчета деталей машин

на прочность, жесткость, усто
й-
чивость и износостойкость. С учетом одного или нескольких вышеперечи
с-
ленных критериев и ведется расчет, цель которого
-

определение размеров
деталей создаваемой машины или механизма. При этом расчеты необходимо
увязывать с эк
ономическими требованиями, так как детали должны быть р
а-
ботоспособны в течение всего заданного срока службы при минимальных з
а-
тратах на их изготовление и эксплуатацию.

2.
4
.2.1 Общие вопросы

Критерии работоспособности элементов конструкций. Деталь. Сборо
ч-
на
я единица (узел). Прочность детали. Жесткость детали. Износостойкость
детали.

2.
4
.2.2 Машиностроительные материалы

Машиностроительные материалы. Сталь. Углеродистая сталь. Углер
о-
дистые стали обыкновенного качества. Стали группы «А». Стали группы
«Б». Стали

группы «В». Маркировка углеродистых сталей обыкновенного
качества. Качественные углеродистые стали. Качественные низкоуглерод
и-
стые стали. Качественные среднеуглеродистые стали. Качественные высок
о-
углеродистые стали. Маркировка качественных углеродистых ст
алей. Лег
и-
рованные стали. Маркировка легированных сталей. Сплавы.

Термическая обработка сталей. Отжиг. Нормализация. Закалка. Отпуск.
Химико
-
термическая обработка сталей. Цементация. Азотирование. Циан
и-
рование. Борирование.

Чугун. Серый чугун. Маркировка с
ерого чугуна. Медные сплавы. Л
а-
туни. Маркировка латуней. Бронзы. Маркировка бронз.

2.
4
.2.3 Основы взаимозаменяемости

Взаимозаменяемость и стандартизация.

Размеры. Номинальный размер. Предельные размеры.

Отклонения. Действительное отклонение. Предельное
отклонение.
Верхнее отклонение. Нижнее отклонение.


26

7.

Гурин В.В., Замятин В.М. Расчет и конструирование узлов и дет
а-
лей машин (для машиностроительных специальностей): Справочное пос
о-
бие.


Томск: Изд. ТПУ, 2003.


24
4 с.

8
. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин.
-

М.: Высш.
шк., 1978.
-

352 с.

9
. Дунаев П.Ф., Леликов П.А. Конструирование узлов и деталей машин.


М.: Высш. шк., 1985.
-

416 с.

10. Иосилевич Г.Б. и др. Прикладная механика /Г.Б. Иосилевич,

Г.
Б. Строганов, Г.С. Маслов.
-

М.: Машиностроение, 1985.
-

564 с.

11. Иосилевич Г.Б. и др. Прикладная механика /Г.Б. Иосилевич,

Г.Б. Строганов, Г.С. Маслов.
-

М.: Высш. шк., 1989.
-

352 с.

12. Иосилевич Г.Б. Детали машин.
-

М.: Машиностроение, 1988.
-

358 с
.

13
. Краткий справочник конструктора нестандартного оборудования.
Т.1 / В.И. Бакуменко, В.А. Бондаренко, С.Н. Косоруков, С.А. Атминис,

Ю.В. Берсенев, Ю.П. Воронцов, В.И. Комаров, А.В. Кудрявцев, Л.П. Лаврова,
О.Р. Михалева, С.А. Нецветаев, В.И. Павельев,

Г.Ф. Свалов, В.Б. Свечников,
О.Н. Тинников, В.Н. Финашин.
-

М.: Машиностроение, 1997.
-

544 с.

14
. Краткий справочник конструктора нестандартного оборудования.
Т.2 / В.И. Бакуменко, В.А. Бондаренко, С.Н. Косоруков, С.А. Атминис,


Ю.В. Берсенев, Ю.П. Ворон
цов, В.И. Комаров, А.В. Кудрявцев, Л.П. Лаврова,
О.Р. Михалева, С.А. Нецветаев, В.И. Павельев, Г.Ф. Свалов, В.Б. Свечников,
О.Н. Тинников, В.Н. Финашин.
-

М.: Машиностроение, 1997.
-

524 с.

15. Машнев М.М. и др. Теория механизмов и машин и детали машин
/М.
М. Машнев, Е.А. Красковский, П.А. Лебедев.
-

Л.: Машиностроение,
1980.
-

512 с.

16. Прикладная механика /В.М. Осецкий, Б.Г. Горбачев, Г.А. Добр
о-
бор
-
ский, Н.С. Козловский, Е.И. Моисеенко, Г.В. Мясников, В.С. Перевалов,

И.Н. Фальк.
-

М.: Машиностроение, 197
7.
-

488 с.

17
. Тарабасов Н.Д., Учаев П.Г. Проектирование деталей и узлов маш
и-
ностроительных конструкций.
-

Л.: Машиностроение, 1983.
-

240 с.

18
. Чернавский С.А. и др. Проектирование механических передач /

С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцев.
-

М.: Машиностроение, 1984.
-

558 с.

19
. Чернилевский Д.В. Курсовое проектирование деталей машин и м
е-
ханизмов.
-

М.: Высш. шк., 1980.
-

240 с.

20
. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин.
-

М.:
Высш. шк., 1991.
-

432 с.

Примечание
: курсивом выде
лена дополнительная литература.

2.
4
.2 Программа раздела «
Д
етали машин»

Введение

Приступая к изучению раздела «Детали машин», прежде всего, нео
б-
ходимо уяснить его основную задачу и связь с другими разделами курса, а

25
54. В чем заключаются д
остоинства и недостатки червячных передач
по сравнению с другими вида
ми передач
?


55. Укажите о
бласти применения червячных передач.

56. Укажите

Геометрические параметры червячной передачи с архим
е-
довым червяком и их взаимосвязь.

57. В чем заключается о
собенность определения передаточного числа
червячной передачи
?

58. Как п
роизводится с
иловой расчет червячной передачи с архимед
о-
вым червяком
?


59. Как производится о
пределение составляющих нормальной силы в
зацеплении червячной передачи с архимедовым червяком
?

60. Как производится расчет червячной передачи с архимедовым
че
р-
вяк
ом
по

контактной прочности
?

61. Как производится расчет

червячной передачи с архимедовым че
р-
вяком по напряжениям изгиба
?

62. Как определить
КПД червячной передачи с архимедовым черв
я-
ком
?


63. В чем проявляется я
вление самоторможения.

64. Почему производитс
я т
епловой расчет червячной передачи с арх
и-
медовым червяком

и

как он производится
?

2.
4

Детали машин

Введение

Целью изучения раздела «Детали машин» является приобретение ст
у-
дентом суммы знаний и навыков, необходимых для того, чтобы он мог, исх
о-
дя из заданн
ых условий работы механизма, используя отработанные методы,
правила и нормы проектирования, рассчитать и спроектировать этот мех
а-
низм с наиболее рациональными параметрами.

2.
4
.1 Литература

1
. Анурьев В.И. Справочник конструктора
-
машиностроителя. Т.1.
-

М.:

Машиностроение, 1994.
-

728 с.

2
. Анурьев В.И. Справочник конструктора
-
машиностроителя. Т.2.
-

М.: Машиностроение, 1994.
-

560 с.

3
. Анурьев В.И. Справочник конструктора
-
машиностроителя. Т.3.
-

М.: Машиностроение, 1994.
-

558 с.

4. Борисов С.И., Зуев Ф.Г.

Основы технической механики и детали м
е-
ханизмов приборов.
-

М.: Машиностроение, 1977.
-

344 с.

5.

Гурин В.В. Прикладная механика. Учебное пособие.


Томск: Изд.
ТПУ, 2002.


172 с.

6.
Гурин В.В., Замятин В.М. Расчет и конструирование узлов и дет
а-
лей машин

(для машиностроительных специальностей): Учебное пособие.


Томск: Изд. ТПУ, 2003.


283 с.


24

35. Какова
взаимосвязь между этими
геометрическими
параметрами

эвольвентной цилиндрической прямозубой передаче
?

36. Как производится с
иловой расчет цилиндрической эво
львентной
прямозубой передачи
?

37. Как производится о
пределение составляющих нормальной силы в
зацеплении
?

38. Как производится р
асчет эвольвентной цилиндрической прямоз
у-
бой передачи по контактным напряжениям
?


39. Как

определе
ляется
величин
а

контактн
ого
н
апряжени
я
.

40. Как производится р
асчет
цилиндрической эвольвентной
прямоз
у-
бой передачи по изгибным напряжениям
?


41.
Вывод
ите

формул
у для определения
величины изгибных напряж
е-
ний

в
цилиндрической эвольвентной прямозубой передач
е
.

42. В чем заключаются о
соб
енности геометрии цилиндрических эвол
ь-
вентных косозубых передач по сравнению с прямозубыми.

43. Укажите г
еометрические параметры эвольвентной цилиндрической
косозубой передачи и их взаимосвязь.

44. Как произвести силовой
рас
чет косозубой цилиндрической эв
ол
ь-
вентной
передачи
?

45. Как производится о
пределение величин составляющих нормальной
силы в зацеплении
?

46. В чем заключаются о
собенности работы косозубой цилиндрической
эвольвентной передачи по сравнению с работой прямозубой цилиндрической
эвольвентной п
ередачи
?

47. В чем заключаются о
собенности расчета косозубой цилиндрич
е-
ской эвольвентной передачи на контактную прочность по с
равнению с расч
е-
том прямозубой
цилиндрической эвольвентной передачи
?

48. В чем заключаются о
собенности расчета косозубой цилиндрич
е-
ской эвольвентной передачи на изгибную прочность по сравнению с анал
о-
гичным расчетом прямозубой цилиндрической эвольвентной передачи
?

49. Что представляет собой о
ртогональная коническая прямозубая п
е-
редача
?

Каковы

геометрические параметры
этой передачи
и
их взаимосвязь
?

50. Как производится с
иловой расчет ортогональной конической пр
я-
мозубой эвольвентной передачи
?

Как определяются

величин
ы

составляющих
нормальной силы в зацеплении

ортогональной конической прямозубой
эвольвентной передачи
?

51. В чем заключаю
тся о
собенности расчета ортогональной конической
прямозубой передачи на контактную прочность по сравнению с аналогичным
расчетом прямозубой цилиндрической эвольвентной передачи
?

52. В чем заключаются о
собенности расчета ортогональной конической
прямозубой
передачи на изгибную прочность по сравнению с аналогичным
расчетом прямозубой цилиндрической эвольвентной передачи
?

53. Что представляют собой ч
ервячные передачи
?



23
8. Укажите
взаимосвязь
между г
еометрически
ми

и
силовыми

параме
т-
р
ами

фрикционной передачи с цилиндрическими катками
.

9. Каковы к
ритерии

работоспособности фрикционных передач
?

10. Как производится р
асчет фрикционной передачи с цилиндрическ
и-
ми катками по контактной прочности.

11. Какие передачи называют п
ередач
ами

с гибкими звеньями
?


12. По каким признакам классифицируют ременные передачи
?

13. В чем заключаются достоинства и
недостатки
ременных передач
по
сравнению с другими видами передач
?

14. Укажите
области применения

ременных передач
.

15. Объясните п
ринцип
работы

ременной передачи.

16. Укажите

основные геометрические параметры и их вза
имосвязь.

17. Зачем создается н
ачальное натяжение ремня.

18. Какие усилия появляются

в различных участках

ремня при начал
ь-
ном натяжении
ремня и при работе ременной передачи под нагрузкой
?

19. Почему возникает у
пругое проскальзывание ремня по шкивам
?

20. Ка
к определить н
апряжения на различных участках ремня реме
н-
ной передачи при холостом ходе и под нагрузкой
?

21. Какая взаимосвязь существует
между кинематическими и геоме
т-
рическими параметрами ременной передачи.

22. Каковы к
ритерии работоспособности ременных
передач
?

23. Как производится р
асчет ременной передачи по тяговой способн
о-
сти
?

24. В чем заключаются о
собенности расчета клиноременной передачи
по сравнению с расчетом плоскоременной передачи
?

25. Сформулируйте о
сновн
ую

теорем
у

зацепления.

26. Каково с
лед
ствие из основной теоремы зацепления
?

27. Покажите
взаимосвязь
между г
еометрически
ми

параметр
ами

ц
и-
линдрической эвольвентной прямозубой передачи.

28. Укажите в
иды разрушений зубьев.

29. Покажите
взаимосвязь между допускаемыми контактными напр
я-
жениями, твер
достью и пределом выносливости.

30. Как определить д
опускаемые напряжения изгиба для реверсивной и
для нереверсивной зубчатых передач
?

31. Что представляет собой э
вольвента окружности и
какими

свойств
а-
ми она обладает
?

32. Почему
эвольвентн
ое

зацепление
о
бе
спечи
вает

постоянств
о

мгн
о-
венного значения передаточного отношения
?

33. В чем заключается п
ричина невлияния изменения межосевого ра
с-
стояния в эвольвентной цилиндрической пе
редаче на величину мгновенного
значе
ния

передаточного отношения
?

34. Укажите, какие
геометрические параметры
эвольвентной цилин
д-
рической прямозубой передаче
стандартизуются.


22

делительной ножки зуба на наружном дополнительном конусе. Высота дел
и-
тельной ножки зуба на среднем дополнительном конусе. Получение цилин
д-
рической зубчатой передачи, эквивалентной ортогональной конической п
е-
редач
е. Выражение параметров эквивалентной цилиндрической передачи ч
е-
рез параметры ортогональной конической передачи.

Составляющие силы, действующей в зацеплении ортогональной пр
я-
мозубой конической передачи.

Расчет прямозубой конической ортогональной передачи н
а контактную
прочность.

Расчет зубьев конической ортогональной прямозубой передачи по н
а-
пряжениям изгиба.

Червячные передачи. Области применения. Разновидности червячных
передач. Достоинства червячных передач по сравнению с другими зубчат
ы-
ми передачами. Не
достатки червячных передач по сравнению с другими зу
б-
чатыми передачами.

Червячная передача с цилиндрическим архимедовым червяком. Одн
о-
заходный червяк. Многозаходные червяки. Геометрия червячной передачи с
цилиндрическим архимедовым червяком. Основные геоме
трические и кин
е-
матические соотношения в червячной передаче с цилиндрическим архимед
о-
вым червяком.

Составляющие силы, действующие в зацеплении червячной передачи с
цилиндрическим архимедовым червяком.

Материалы, применяемые для изготовления червячных перед
ач.

Допускаемые напряжения.

Расчет зубьев колеса червячной передачи с цилиндрическим архимед
о-
вым червяком на контактную прочность.

Расчет зубьев колеса червячной передачи с цилиндрическим архимед
о-
вым червяком по напряжениям изгиба.

КПД червячной передачи.
Тепловой расчет червячной передачи.

2.
3
.3 В
опросы для самопроверки

1. Каков п
ринцип работы фрикционного механизма
?


2. В чем заключается у
словие надежной работы фрикционного мех
а-
низма
?

3. Каким образом производится о
пределение необходимой силы пр
и-
жатия кат
ков фрикционной пары
?

4. В чем заключаются д
остоинства и недостатки фрикционных передач
по сравнению с другими видами передач
?


5. В каких о
бласт
ях приме
н
яются

фрикционн
ые

передач
и
?

6.
Материалы

используют в качестве

материала
катков фрикционных
передач
?

7
. Укажите
взаимосвязь
между г
еометрически
ми

и кинематически
ми

параметр
ами

фрикционной передачи с цилиндрическими катками
.


21
обработка.
Д
опускаемые контактные напряжения. Допускаемые напряжения
изгиба для нереверсивных передач
. Допускаемые напряжения изгиба для р
е-
версивных передач. Номинальная нагрузка. Расчетная нагрузка. Коэффиц
и-
ент нагрузки. Составляющие коэффициента нагрузки: коэффициент нера
в-
номерности распределения нагрузки, коэффициент динамичности, коэфф
и-
циент, учитываю
щий одновременное участие в передаче нагрузки нескол
ь-
ких пар зубьев.

Расчет на контактную прочность активных поверхностей зубьев. Усл
о-
вие прочности. Формула Герца. Нормальная сила в зацеплении. Радиусы
кривизны эвольвент. Приведенный радиус кривизны. Форму
ла для определ
е-
ния минимально допускаемого диаметра шестерни. Формула для определ
е-
ния минимально допускаемого межосевого расстояния.

Особенности расчета эвольвентной косозубой цилиндрической перед
а-
чи на контактную прочность.

Расчет зубьев эвольвентной цили
ндрической прямозубой передачи по
изгибным напряжениям. Условие прочности при изгибе. Составляющая но
р-
мальной силы, изгибающая зуб. Составляющая нормальной силы, сжима
ю-
щая зуб. Опасное сечение при изгибе. Изгибающий момент, действующий на
зуб. Формула для

определения напряжений изгиба в опасном сечении. Фо
р-
мула для определения напряжений сжатия в зубе. Формула для определения
суммарного номинального напряжения на растянутой стороне зуба. Коэфф
и-
циент формы зуба. Зависимость величины коэффициента формы зуба
от чи
с-
ла зубьев. Напряжения в опасном сечении с учетом концентрации.

Особенности расчета эвольвентной косозубой цилиндрической перед
а-
чи на контактную прочность по сравнению с расчетом эвольвентной прям
о-
зубой цилиндрической передачи. Особенности расчета эво
львентной косоз
у-
бой цилиндрической передачи на изгибную прочность по сравнению с расч
е-
том эвольвентной прямозубой цилиндрической передачи.

2.
3
.2.5 Зубчатые пространственные передачи

Конические передачи. Области применения. Разновидности конич
е-
ских передач.

Особенности компоновки механизма с коническими колесами.

Ортогональные конические передачи. Начальные конуса. Углы при
вершинах начальных конусов. Делительные конусы. Конусы вершин. Конусы
впадин. Конусное расстояние. Передаточное отношение конической орт
ог
о-
нальной передачи. Определение величины передаточного отношения через
диаметры начальных конусов, через углы при вершинах начальных конусов.
Наружные дополнительные конусы. Средние дополнительные конусы. Ра
с-
четный дополнительный конус. Диаметр делительно
й окружности на нару
ж-
ном дополнительном конусе. Максимальный модуль. Диаметр делительной
окружности на среднем дополнительном конусе. Средний

расчетный модуль.
Высота делительной головки зуба на наружном дополнительном конусе. В
ы-
сота делительной

головки
зу
ба на среднем дополнительном конусе. Высота

20

2.
3
.2.4 Зубчатые цилиндрические передачи

Общие сведения. Области применения. Разновидности зубчатых пер
е-
дач. Достоинства зубчатых передач по сравнению с передачами других в
и-
дов. Недостатки зубчатых пе
редач.

Зубчатое зацепление. Шестерня. Колесо. Тело зубчатого колеса. Венец
зубчатого колеса. Профиль зуба. Основной закон зацепления. Передаточное
отношение. Условие постоянства передаточного отношения. Полюс зацепл
е-
ния. Сопряженные профили.

Эвольвентное з
ацепление. Эвольвента. Эволюта. Основная окру
ж-
ность. Радиусы кривизны эвольвенты. Линия зацепления. Угол зацепления.
Эвольвентное зацепление с круглыми колесами и его свойства. Начальные
окру
ж
ности. Взаимосвязь начальной и основной окружностей эвольвентно
го
круглого колеса. Межосевое расстояние. Шаг по основной окружности. К
о-
эффициент перекрытия. Исходный контур. Параметры исходного контура.
Модуль. Взаимосвязь между модулем и шагом. Окружность впадин. Окру
ж-
ность вершин зуба. Зуб. Головка зуба. Ножка зуба.

Угловой шаг. Окружная
толщина зуба. Окружная ширина впадины. Окружной шаг. Окружной м
о-
дуль. Делительная окружность. Делительный модуль (модуль). Передаточное
число. Определение геометрических параметров эвольвентной цилиндрич
е-
ской прямозубой передачи чере
з модуль, число зубьев шестерни, передато
ч-
ное число и угол зацепления.

Методы изготовления зубчатых колес. Метод копирования. Метод о
б-
катки.

Косозубая цилиндрическая передача. Образование боковой поверхн
о-
сти зуба косозубого колеса. Поле зацепления. Делител
ьная линия зуба. Дел
и-
тельный угол наклона линии зуба. Делительный окружной шаг. Нормальный
шаг. Связь между окружным и нормальным шагами. Осевой шаг. Связь ме
ж-
ду нормальным и осевым шагами. Окружной модуль. Нормальный модуль.
Связь между нормальным, окружн
ым и осевым модулями. Определение м
е-
жосевого расстояния, диаметра делительной окружности, диаметра окружн
о-
сти вершин, диаметра окружности впадин через нормальный модуль, число
зубьев шестерни, передаточное число и делительный угол наклона линии з
у-
ба. Коэфф
ициент перекрытия косозубой цилиндрической передачи. Получ
е-
ние прямозубой цилиндрической передачи, эквивалентной косозубой цили
н-
дрической передаче. Эквивалентное число зубьев.

Шевронная передача. Особенности ее геометрии.

Сила в зацеплении эвольвентной цил
индрической прямозубой перед
а-
чи. Определение составляющих силы в зацеплении через крутящий момент
на шестерне (или на колесе) и геометрические параметры передачи.

Виды разрушений зубьев: контактное выкрашивание, абразивный и
з-
нос, заедание, пластический сдв
иг, отслаивание поверхностных частиц мат
е-
риала зуба, излом (усталостный и от перегрузок).

Материалы зубчатых колес и их термическая или химико
-
термическая

19
ров. Области применения фрикционных вариаторов.

Кинематика фрикционной передачи. Коэффициент скольжения. Пер
е-
даточное отношение фр
икционной цилиндрической передачи. Передаточное
отношение конической фрикционной передачи.

Усилия

во

фрикционных передачах.

Момент сопротивления. Полезная
окружная сила. Усилие прижатия катков. КПД фрикционных передач и в
а-
риаторов. Виды повреждения элемент
ов фрикционной передачи.

Критерии работоспособности фрикционной передачи. Расчет фрикц
и-
онной передачи на прочность по контактным напряжениям. Расчет фрикц
и-
онных передач на износостойкость.

2.
3
.2.2 Ременные передачи

Классификация ременных передач (по форме
поперечного сечения
ремня). Типы приводных ремней. Клиновые ремни. Их разновидности. До
с-
тоинства ременных передач. Недостатки ременных передач. Области прим
е-
нения ременных передач.

Геометрия ременной передачи. Принцип действия ременной передачи.

Усилия в в
етвях ременной передачи при холостом ходе. Усилия в р
е-
менной передаче под нагрузкой. Упругое скольжение. Дуги скольжения. У
г-
лы скольжения. Буксование. Натяжение ветвей ремня. Напряжения в ремне.
Кинематика ременных передач. Передаточное отношение ременной
перед
а-
чи.

Основные критерии работоспособности ременной передачи: тяговая
способность и долговечность ремней. Расчет плоскоременной передачи по
тяговой способности. Расчет клиноременной передачи по тяговой способн
о-
сти. Расчет ремня на циклическую долговечно
сть.

КПД ременной передачи. Давления на валы в ременных передачах.
Шкивы ременных передач.

2.
3
.2.3 Цепные передачи

Области применения цепных передач. Классификация цепей по их н
а-
значению. Разновидности приводных цепей. Конструкция роликовой пр
и-
водной цепи.

Маркировка роликовых приводных цепей.

Звездочки цепных передач. Материалы деталей цепей и звездочек.

Кинематика цепной передачи.

Усилия в цепной передаче. Окружное усилие. Сила натяжения. Дин
а-
мическая нагрузка. Причина появления динамической нагрузки. Наг
рузка на
валы цепной передачи. Основные параметры цепной передачи.

Вид повреждений элементов цепной передачи. Критерии работосп
о-
собности цепной передачи.

Порядок проектирования цепной передачи (по износостойкости эл
е-
ментов передачи).

Методы регулировки нат
яжения цепной передачи. Способы смазки
цепной передачи.


18

О.Н. Тинников, В.Н. Финашин.
-

М.: Машиностроение, 1997.
-

524 с.

15. М
ашнев М.М. и др. Теория механизмов и машин и детали машин
/М.М. Машнев, Е.А. Красковский, П.А. Лебедев.
-

Л.: Машиностроение,
1980.
-

512 с.

16. Прикладная механика /В.М. Осецкий, Б.Г. Горбачев, Г.А. Добр
о-
бор
-
ский, Н.С. Козловский, Е.И. Моисеенко, Г.В. Мяс
ников, В.С. Перевалов,
И.Н. Фальк.
-

М.: Машиностроение, 1977.
-

488 с.

17
. Тарабасов Н.Д., Учаев П.Г. Проектирование деталей и узлов маш
и-
ностроительных конструкций.
-

Л.: Машиностроение, 1983.
-

240 с.

18
. Чернавский С.А. и др. Проектирование механических

передач /

С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцев.
-

М.: Машиностроение, 1984.
-

558 с.

19
. Чернилевский Д.В. Курсовое проектирование деталей машин и м
е-
ханизмов.
-

М.: Высш. шк., 1980.
-

240 с.

20
. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин
.
-

М.:
Высш. шк., 1991.
-

432 с.

Примечание
: курсивом выделена дополнительная литература
.

2.
3
.2 Программа раздела «Передаточные механизмы с круглыми
кол
е
сами»

Введение

Приступая к изучению раздела «Передаточные механизмы с круглыми
колесами», прежде всего
, необходимо уяснить его основную задачу и связь с
другими разделами курса, а также с другими общетехническими и специал
ь-
ными дисциплинами.

В разделе «Передаточные механизмы с круглыми колесами» студент
должен ознакомиться с принципиальными основами расчет
а и проектиров
а-
ния передач механических приводов машин. Рационально спроектированный
и правильно изготовленный привод должен быть долговечным, ремонтопр
и-
годным, экономичным в эксплуатации, безопасным при обслуживании и
иметь минимально возможные габариты.

С учетом одного или нескольких вышеперечисленных критериев и в
е-
дется расчет, цель которого
-

определение размеров элементов передач пр
и-
вода. При этом расчеты необходимо увязывать с экономическими требов
а-
ниями, так как детали должны быть работоспособны в те
чение всего зада
н-
ного срока службы при минимальных затратах на их изготовление и эксплу
а-
тацию.

2.
3
.2.
1 Фрикционные передачи

Фрикционная передача. Принцип работы фрикционной передачи. Ра
з-
новидности фрикционных передач. Достоинства фрикционных передач. Н
е-
дос
татки фрикционных передач. Области применения фрикционных передач.

Фрикционные вариаторы. Принцип действия фрикционных вариат
о-

17
Введение

Целью изучения раздела «Передаточные механизмы с круглыми кол
е-
сами» является приобретение студентом суммы знаний и навыков
, необх
о-
димых для того, чтобы он мог, исходя из заданных условий работы механи
з-
ма, используя отработанные методы, правила и нормы проектирования, ра
с-
считать и спроектировать элементы приводов машин с наиболее рационал
ь-
ными параметрами.

2.
3
.1 Литература

1
.
Анурьев В.И. Справочник конструктора
-
машиностроителя. Т.1.
-

М.: Машиностроение, 1994.
-

728 с.

2
. Анурьев В.И. Справочник конструктора
-
машиностроителя. Т.2.
-

М.: Машиностроение, 1994.
-

560 с.

3
. Анурьев В.И. Справочник конструктора
-
машиностроителя. Т.3.

-

М.: Машиностроение, 1994.
-

558 с.

4. Борисов С.И., Зуев Ф.Г. Основы технической механики и детали м
е-
ханизмов приборов.
-

М.: Машиностроение, 1977.
-

344 с.

5.

Гурин В.В. Прикладная механика. Учебное пособие.


Томск: Изд.
ТПУ, 2002.


172 с.

6.
Гурин В
.В., Замятин В.М. Расчет и конструирование узлов и дет
а-
лей машин (для машиностроительных специальностей): Учебное пособие.


Томск: Изд. ТПУ, 2003.


283 с.

7.

Гурин В.В., Замятин В.М. Расчет и конструирование узлов и дет
а-
лей машин (для машиностроительных с
пециальностей): Справочное пос
о-
бие.


Томск: Изд. ТПУ, 2003.


244 с.

8
. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин.
-

М.: Высш.
шк., 1978.
-

352 с.

9
. Дунаев П.Ф., Леликов П.А. Конструирование узлов и деталей машин.


М.: Высш. шк., 1985.
-

416 с.

1
0. Иосилевич Г.Б. и др. Прикладная механика /Г.Б. Иосилевич,

Г.Б. Строганов, Г.С. Маслов.
-

М.: Машиностроение, 1985.
-

564 с.

11. Иосилевич Г.Б. и др. Прикладная механика /Г.Б. Иосилевич,

Г.Б. Строганов, Г.С. Маслов.
-

М.: Высш. шк., 1989.
-

352 с.

12.
Иосилевич Г.Б. Детали машин.
-

М.: Машиностроение, 1988.
-

358 с.

13
. Краткий справочник конструктора нестандартного оборудования.
Т.1 /В.И. Бакуменко, В.А .Бондаренко, С.Н. Косоруков, С.А. Атминис,


Ю.В. Берсенев, Ю.П. Воронцов, В.И. Комаров, А.В. Кудрявц
ев, Л.П. Лаврова,
О.Р. Михалева, С.А. Нецветаев, В.И. Павельев, Г.Ф. Свалов, В.Б. Свечников,
О.Н.Тинников, В.Н.Финашин.
-

М.: Машиностроение, 1997.
-

544 с.

14
. Краткий справочник конструктора нестандартного оборудования.
Т.2 / В.И. Бакуменко, В.А. Бондаре
нко, С.Н. Косоруков, С.А. Атминис,

Ю.В. Берсенев, Ю.П. Воронцов, В.И. Комаров, А.В. Кудрявцев, Л.П. Лаврова,
О.Р. Михалева, С.А. Нецветаев, В.И. Павельев, Г.Ф. Свалов, В.Б. Свечников,

16

19. Каким образом

определ
яют

реакц
ии

в опорах двухопорных бал
ок
?

20. Каким образом

определ
яют

реакц
ии

в
опоре
консольной балки
?

21. Каким образом

строятся

эпюры поперечных сил, действующих на
балку
?

22. Каким образом

строятся

эпюры
изгибающих моментов, действу
ю-
щих на балку
?

23. Какое сопротивление называют сложным
?

24
. В чем
заключается
задача теорий прочности?

25
. Какие теории прочности существуют?

26
. Как в случае плоского напряженного состояния найти эквивален
т-
ные напряжения по третьей и четвертой теориям прочности?

27
. Почему существуют несколько теорий прочно
сти?

2
8
. Какие напряжения называют местными и как их определяют?

29. Какие виды местных напряжений существуют
?

30. Что называют к
онцентраци
ей

напряжений
?


31
. Что такое концентратор напряжения?

32. Какое напряжение называют н
оминальн
ым
?

33
. Что называют

теоретическим коэффициентом концентрации н
а-
пряжений?

34
. Что называют эффективным коэффициентом концентрации напр
я-
жений?

33. Как определить к
оэффициенты концентрации (теоретический и э
ф-
фективный)
?

3
4
. Какие напряжения называют контактными и как определи
ть их в
е-
личину?

35. Какие
нагрузки

называют циклическими
?

36. Каковы основные х
арактеристики цикла
?

3
7
. Что называют пределом выносливости материала?

3
8
. Как предел выносливости связан с пределом прочности?

3
9
. Как строится кривая
выносливости

материала

(кривая Веллера)
?

40.
Что называют

о
граниченный предел выносливости
?

41. Какие ф
акторы, влия
ют

на величину предела выносливости
?

42. Как определить величину к
оэффициент
а

запаса пр
очности при
симметричном цикле по
нормальным напряжениям
?


43. Как определит
ь величину к
оэффициент
а

запаса прочности при
симметричном цикле по касательным напряжениям
?


44. Как определить величину к
оэффициент
а

запаса прочности при
симметричном цикле
?


45
. Какие мероприятия проводят для повышения сопротивления уст
а-
лости проектируем
ых деталей?

46
. В чем заключается расчет деталей на сопротивление усталости?

2.
3

Передаточные механизмы с круглыми колесами


15
Расчеты на прочность при переменных напряжениях. Порядок расчета
элемента конструкции, находящейся под действием переменных нагрузок.
Коэ
ффициент запаса прочности (коэффициент безопасности) по нормальным
напряжениям при симметричном цикле. Коэффициент запаса прочности по
касательным напряжениям при симметричном цикле. Коэффициент запаса
прочности при сложном напряженном состоянии при симмет
ричном цикле.
Коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии
цикла. Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям при н
е-
симметричном цикле. Коэффициент запаса прочности по касательным н
а-
пряжениям при несимметричном цикле. Ко
эффициент запаса прочности при
сложном напряженном состоянии при несимметричном цикле. Коэффициент
запаса прочности по нормальным напряжениям при сопротивлении пласт
и-
ческим деформациям. Коэффициент запаса прочности по касательным н
а-
пряжениям при сопротивле
нии пластическим деформациям. Коэффициент
запаса прочности по сопротивлению пластическим деформациям при сло
ж-
ном напряженном состоянии.

2.
2
.3
В
опросы для самопроверки

1. Перечислите критерии работоспособности
детали.

2. Чем отличаются внешние нагрузки от в
нутренних сил
?

3. При помощи какого метода определяются внутренние силы
?

4. Какие факторы не учитывают о
сновные гипотезы и допущения, пр
и-
нимаемые в сопротивлении материалов
?

5. Что называется напряжением в
поперечн
ом

сечени
и

стержня при его
растяжении или
при его сжатии
?

6. Назовите основные м
еханические характеристики
материала.

7. Каким образом производится и
спытание образца на растяжение
?

8. Что представляет собой у
словная диаграмма растяжения пластичных
материалов и

каковы

характеристики ее отдельных уч
астков
?

9. Что представляет собой м
одуль продольной упругости
?

10. Чем отличается

у
словная диаграмма растяжения хрупких матери
а-
лов от условной диаграммы растяжения пластичных материалов
?

11. Для каких материалов о
пределение твердости материала
произв
о-
дится

по методу Бриннеля
, а для каких
-

по

методу Роквелла
?


12. Что такое ударная вязкость
?

13. В каких опорах реакцию делят на составляющие по осям, а в какой
-

нет
?

14. Каковы в
озможные варианты крепления балки (возможное сочет
а-
ние опор бал
ки) при
условии оп
ределимости системы
?

15. Какой изгиб называется чистым, а какой
-

поперечным
?

16. Какая плоскость называется силовой
?

17. Какой слой называется нейтральным
?

18. Какая ось называется нейтральной
?


14

2.
2
.
2.7 Местные напряжения

Виды местных напряжений. Концентрация напряжений. Причины, в
ы-
зывающие концентрацию напряжений. Концентраторы напряжений
. Ном
и-
нальное напряжение. Коэффициент концентрации. Теоретический коэффиц
и-
ент концентрации напряжений. Эффективный коэффициент концентрации
напряжений. Концентрация напряжений при растяжении (сжатии). Конце
н-
трация напряжений при изгибе. Концентрация напряж
ений при кручении.
Методы борьбы с концентрацией напряжений.

Контактные напряжения. Допущения, принимаемые при определении
величины контактных напряжений при сжатии двух шаров и при сжатии
двух цилиндров, соприкасающихся по образующей. Формулы для определ
е-
ния величины максимальных значений контактных напряжений при сжатии
двух шаров и при сжатии двух цилиндров, соприкасающихся по образующей
внешним и внутренним образом.

Напряжения смятия. Формула для определения напряжения смятия.

2.
2
.
2.8 Прочность материал
ов при переменных

напряжениях

Основные понятия об усталостной прочности. Циклические нагрузки.
Цикл напряжений. Частота изменения напряжений. Период цикла. Характер
разрушения материала при воздействии на него циклических нагрузок. Уст
а-
лость материала. Цик
лическая прочность (выносливость). Предел выносл
и-
вости. Основные параметры цикла. Максимальное напряжение цикла. Мин
и-
мальное напряжение цикла. Среднее напряжение цикла. Амплитуда цикла.
Коэффициент асимметрии цикла. Симметричный цикл. Пульсирующий (о
т-
нулев
ой) цикл. Постоянное напряжение.

Предел выносливости при симметричном цикле. Кривая выносливости.
Базовое число циклов. Предел выносливости. Долговечность. Предельные
циклы напряжений. Диаграмма предельных напряжений. Подобные циклы.

Факторы, влияющие на в
еличину предела выносливости. Влияние ко
н-
центрации напряжений. Эффективный коэффициент концентрации напряж
е-
ний.

Теоретический коэффициент концентрации напряжений. Зависимость
между теоретическим и эффективным коэффициентами концентрации н
а-
пряжений. Коэффиц
иент чувствительности материала и концентрации н
а-
пряжений. Взаимосвязь между прочностью стали и ее чувствительностью к
концентрации напряжений. Влияние абсолютных размеров детали. Ма
с-
штабный фактор (коэффициент влияния абсолютных размеров сечения).
Причины

влияния абсолютных размеров детали на величину предела выно
с-
ливости материала этой детали. Влияние состояния поверхности. Причины
влияния состояния поверхности детали на величину предела выносливости
материала этой детали. Коэффициент состояния поверхност
и. Общий коэ
ф-
фициент изменения предела выносливости при симметричном цикле. Дейс
т-
вительный предел выносливости детали.


13
речных сечений; пропорциональность между углом поворота сечения и ра
с-
стоянием от этого сечения до закрепленного конца цилиндра; пренебрежимо
малая величина нормальных напряжений при кручении). Определение вел
и-
чины крутящих моментов в поперечных с
ечениях круглого стержня. П
о-
строение эпюры крутящих моментов.

Расчеты на прочность и жесткость при кручении. Кручение круглого
цилиндра. Абсолютный сдвиг элемента. Относительный сдвиг. Относител
ь-
ный угол закручивания. Закон Гука при кручении. Эпюра напряже
ний по п
о-
перечному сечению цилиндра. Элементарная касательная сила. Элемента
р-
ный момент. Крутящий момент в рассматриваемом сечении цилиндра. Отн
о-
сительный угол закручивания. Полный угол закручивания. Жесткость при
кручении. Зависимость напряжения от крутящ
его момента. Наибольшее н
а-
пряжение при кручении. Условие прочности при кручении. Связь величины
допускаемого напряжения при кручении с величиной допускаемого напр
я-
жения при растяжении. Формула для определения минимально допускаемого
диаметра цилиндра при ч
истом кручении. Расчет на жесткость при кручении
(по допускаемому углу закручивания на единицу длины цилиндра).

2.
2
.
2.6 Сложное сопротивление

Понятие о теории прочности. Эквивалентное линейное напряженное
состояние. Теория наибольших линейных деформаций (в
торая теория про
ч-
ности). Основная причина разрушения материала по второй теории прочн
о-
сти. Условие прочности по второй теории прочности. Материалы, для кот
о-
рых применима вторая теория прочности. Теория наибольших касательных
напряжений (третья теория прочн
ости). Основная причина разрушения мат
е-
риала по третьей теории прочности. Условие прочности по третьей теории
прочности. Материалы, для которых применима третья теория прочности.
Энергетическая теория формоизменения (четвертая теория прочности). Кр
и-
терий п
рочности по четвертой теории прочности. Условие прочности по че
т-
вертой теории прочности. Материалы, для которых применима четвертая
теория прочности.

Расчет бруса на прочность при одновременном действии на него изгиба
и растяжения (сжатия).

Расчет круглой
балки на прочность при одновременном действии на
нее изгиба и кручения. Построение эпюр изгибающих моментов в двух вз
а-
имно перпендикулярных плоскостях. Построение результирующей эпюры
изгибающих моментов. Определение максимальных значений нормальных
напряж
ений от изгиба в опасных сечениях балки. Определение максимал
ь-
ных значений касательных напряжений от кручения в опасных сечениях ба
л-
ки. Определение эквивалентного напряжения по одной из теорий прочности.

Определение величины коэффициента запаса прочности (
коэффицие
н-
та безопасности) при проверочном расчете балки при одновременном дейс
т-
вии на нее изгиба и кручения.


12

ется статически определимой. Однопролетная (простая) балка. Консольная
балка (консоль).

Метод определения опорных реакций в случае, когда система статич
е-
ски определима.

Внутренние силовые факторы, возникающие в попе
речном сечении
балки при ее изгибе: изгибающий момент и поперечная сила. Методика о
п-
ределения поперечной силы. Правило знаков при определении величины п
о-
перечной силы. Эпюра поперечных сил. Методика построения эпюры поп
е-
речных сил. Методика определения изг
ибающего момента. Правило знаков
при определении величины изгибающего момента. Методика построения
эпюры изгибающих моментов.

Геометрические характеристики плоских сечений. Статические моме
н-
ты площади. Центральные оси. Моменты инерции плоских сечений: осев
ые,
полярные и центробежные. Единица измерения плоских моментов инерции.
Свойства моментов инерции. Главные оси инерции. Главные центральные
оси инерции. Главные моменты инерции. Моменты инерции простейших
наиболее распространенных плоских сечений: прямоуг
ольника, круга и кр
у-
гового кольца. Моменты сопротивления: осевые и полярные. Осевые моме
н-
ты сопротивления простейших наиболее распространенных плоских сечений:
прямоугольника, круга и кругового кольца. Полярные моменты сопротивл
е-
ния при изгибе для круга и
кругового кольца.

Напряжения при изгибе. Расчеты на прочность при изгибе. Плоскость
изгиба. Напряжения в слое, отстоящем на некотором расстоянии от не
й-
трального (по закону Гука). Кривизна изогнутой балки. Жесткость сечения
при изгибе. Максимальные напряжен
ия при изгибе. Условие прочности при
изгибе.

Перемещения при изгибе. Прогиб балки. Угол поворота сечения. Упр
у-
гая линия балки. Уравнение связи кривизны оси изогнутой балки с изгиба
ю-
щим моментом и жесткостью сечения. Приближенное дифференциальное
уравнение
изогнутой оси балки. Уравнение для определения угла поворота
сечения. Уравнение для определения величины прогиба балки. Допускаемый
прогиб при расчетах балки на жесткость.

2.
2
.
2.5 Кручение

Чистый сдвиг и его особенности. Площадки чистого сдвига. Деформ
а-
ция

сдвига. Величина касательного напряжения при сдвиге. Абсолютный
(линейный) сдвиг. Относительный сдвиг. Закон Гука при сдвиге. Модуль у
п-
ругости второго рода. Размерность модуля упругости второго рода. Условие
прочности при сдвиге. Допускаемое напряжение пр
и сдвиге, выраженное ч
е-
рез допускаемое напряжение при растяжении.

Кручение стержня круглого поперечного сечения. Деформация круч
е-
ния. Основные свойства деформации кручения в пределах упругих деформ
а-
ций (недеформируемость оси кручения; неизменность плоскост
ности поп
е-

11
Деформация растяжения. Абсолютное удлинение. Относительное у
д-
линение. Деформ
ация сжатия. Абсолютное укорочение. Относительное ук
о-
рочение. Относительная поперечная деформация. Коэффициент Пуассона.
Закон Гука для пластичных материалов. Модуль продольной упругости (м
о-
дуль упругости первого рода). Область действия закона Гука.

Механи
ческие характеристики и свойства материалов. Основные мех
а-
нические характеристики: предельные напряжения, твердость, ударная вя
з-
кость. Пластичные конструкционные материалы. Хрупкие конструкционные
материалы. Малопластичные конструкционные материалы. Испыта
ния на
растяжение. Условная диаграмма растяжений пластичных материалов. Пр
е-
дел пропорциональности. Предел упругости. Предел текучести. Предел
прочности (временное сопротивление). Условная диаграмма растяжения
хрупких материалов. Явление наклепа. Испытание
на сжатие. Условные ди
а-
граммы сжатия пластичных и хрупких материалов. Твердость. Определение
твердости по Бринелю. Материалы, твердость которых определяется по Бр
и-
нелю. Определение твердости по Роквеллу. Материалы, твердость которых
определяется по Роквелл
у. Связь между твердостью и временным сопроти
в-
лением. Ударная вязкость. Определение ударной вязкости.

Допускаемые напряжения и запасы прочности. Допускаемое напряж
е-
ние. Предельное напряжение. Коэффициент запаса прочности (коэффициент
безопасности). Связь м
ежду допускаемым и предельным напряжениями.

Расчеты на прочность при растяжении (сжатии). Уравнение прочности.
Проверочный расчет на прочность при растяжении (сжатии). Проектные ра
с-
четы на прочность при растяжении (сжатии). Предельная деформация. Усл
о-
вие ж
есткости. Расчеты на жесткость при растяжении (сжатии).

Статически определимые системы. Определение внутренних сил и н
а-
пряжений в статически определимых системах.

Статически неопределимые системы. Общий метод решения статич
е-
ски неопределимых систем.

Напр
яженное состояние при растяжении (сжатии). Напряжения на гр
а-
нях бесконечно малого элемента. Свойства линейного напряженного состо
я-
ния: сумма нормальных напряжений, действующих по двум взаимно перпе
н-
дикулярным площадкам; закон парности касательных напряжени
й; сечение, в
котором касательные напряжения максимальны.

2.
2
.
2.4 Изгиб прямолинейного бруса

Общие понятия. Изгиб. Балка. Чистый изгиб. Поперечный изгиб. Сил
о-
вая плоскость. Простой (плоский) изгиб. Признаки чистого изгиба. Не
й-
тральный слой. Нейтральная ось
. Силовая линия. Деформация волокон.

Типы опор. Шарнирно
-
подвижная опора. Реакция

в шарнирно
-
подвижной опоре. Шарнирно
-
неподвижная опора. Реакция в шарнирно
-
неподвижной опоре. Жесткая заделка (защемление). Реакция в жесткой з
а-
делке. Возможные варианты креп
ления балки при условии, что система явл
я-

10

Введение

Первой стадией создания машины, сооружения является проектиров
а-
ние, в процессе которого расчетным пут
ем определяют размеры отдельных
элементов конструкций. Проектируемая конструкция должна быть надежной
в заданных условиях функционирования в течение заданного срока.

Круг задач, решаемых методами сопротивления материалов, включает
в себя задачи расчета без
опасных нагрузок, определения надежных размеров
элементов, обоснования выбора наиболее подходящих материалов. Для этого
необходимо выявить закономерности распределения внутренних усилий и
соответствующих им геометрических изменений в элементах в зависимост
и
от их формы и размеров, вида, характера, места приложения, величины и н
а-
правления нагрузок, определить меры изменения усилий и деформаций и с
о-
поставить их с механическими характеристиками реальных конструкцио
н-
ных материалов.

Особенностью постановки задач

в сопротивлении материалов является
широкая экспериментальная проверка предлагаемых решений. Методы с
о-
противления материалов изменяются вместе с возникновением новых задач и
требований практики.

2.
2
.
2.1 Общие сведения

Внешние силы. Деформация. Прочность.
Жесткость. Устойчивость.

2.
2
.
2.2 Основные понятия и определения

Нагрузки. Сосредоточенные нагрузки. Характеристика сосредоточе
н-
ной нагрузки. Распределенные нагрузки. Виды распределенных нагрузок.
Характеристики распределенных нагрузок. Статические нагрузки
. Динам
и-
ческие нагрузки. Внутренние силы. Дополнительные внутренние силы (ус
и-
лия). Метод сечений. Продольная сила. Поперечная сила. Крутящий момент.
Изгибающий момент.

Понятие о напряжениях. Напряженное состояние в точке. Нормальное
напряжение. Касательное

напряжение. Напряженное состояние тела. Главные
площадки. Главные напряжения. Линейное (одноосное) напряженное состо
я-
ние. Плоское (двухосное) напряженное состояние. Объемное (трехосное) н
а-
пряженное состояние.

Конструктивные элементы механизмов и машин. Бр
ус. Оболочка. Пл
а-
стина.

Основные гипотезы и допущения. Гипотеза о сплошном строении тела.
Гипотеза об идеальной упругости материала. Гипотеза об однородности м
а-
териала. Гипотеза об изотропности материала. Гипотеза плоских сечений.
Допущение о малости дефор
маций. Допущение о линейной зависимости м
е-
жду деформациями и нагрузками. Принцип независимости действия сил
(принцип суперпозиции). Принцип Сен
-
Венана.

2.
2
.
2.3 Растяжение и сжатие


9
рехзвенника и
для
кривошипно
-
ползунного механизма
.

Определите числовое
значение угловой скорости и углового ускорения шатуна и их направление.
Как следует определять скорость (ускорение) третьей точки звена при и
з-
вес
тных векторах скоростей (ускорений) двух точек этого звена, используя
свойство подобия?

9. Как о
предел
яются

величины и направление

реакций в кинематич
е-
ских парах плоского рычажного механизма методом планов сил
?

10. Для чего предназначены м
еханизмы со
ступ
енчатым соединением
круглых

колес
?

11. Чем отличается передаточное отношение от передаточного числа
?

12. Как определить величины линейных скоростей точек колес и угл
о-
вых скоростей колес
механизмов со ступенчатым соедине
нием

круглы
х

к
о-
лес
г
рафоаналитически
м

метод
ом

кинематического анализа
?


13. На какие виды делится трение
?

14. Приведите формулу з
акон
а

Амонтона
-
Кулона
.

15.
Что такое угол и конус трения?

16.
Дайте определение коэффициента полезного действия.

1
7
.
Как о
предел
яется

величин
а

среднего значения КП
Д
?


18. Как о
предел
яется

величин
а

мгновенного значения КПД
?


19. Как о
предел
яется

величин
а

КПД составного механизма при посл
е-
довательном соединении простых механизмов
?


20. Как о
предел
яется

величин
а

КПД составных механизмов при пара
л-
лельном соединении прос
тых механизмов с разными КПД
?


2.
2

Основы сопротивления материалов

Введение

«Сопротивление материалов» является разделом механики деформ
и-
руемого твердого тела, в котором рассматриваются методы расчета типовых
элементов конструкций на прочность, жесткость и

устойчивость.

2.
2
.1 Литература

1.

Беляев Н.М. Сопротивление материалов.
-

М.: Высш. шк., 1976.


608
с.

2. Иосилевич Г.Б. и др. Прикладная механика /Г.Б. Иосилевич,

Г.Б. Строганов, Г.С. Маслов.


М.: Высш. шк., 1989.


352 с.

3. Миролюбов И.Н. Пособие к
решению задач по сопротивлению мат
е-
риалов.


М.: Машиностроение, 1974.


460 с.

4. Прикладная механика /В.М. Осецкий, Б.Г. Горбачев, Г.А. Добро
-
борский, Н.С. Козловский, Е.И. Моисеенко, Г.В. Мясников, В.С. Перевалов,
И.Н. Фальк.


М.: Машиностроение, 1977.



488 с.

5. Степин П.А. Сопротивление материалов.


М.: Машиностроение,
1979.


312 с.

2.
2
.2 Программа раздела «Основы сопротивления материалов»


8

2.
1
.
2.5 Трение в кинематических парах

Основные понятия. Трение скольжения. Сухое трение.
Граничное тр
е-
ние. Жидкостное трение. Полусухое трение. Полужидкостное трение. Сила
трения. Сила трения покоя. Сила трения движения. Коэффициент трения. К
о-
эффициент трения покоя. Коэффициент трения движения. Формула Амонт
о-
на
-
Кулона для определения силы трен
ия. Угол трения. Угол трения покоя.
Угол трения движения. Трение в поступательной паре (ползун на наклонной
плоскости). Самотормозящая наклонная плоскость. Трение в клинчатом по
л-
зуне. Трение в винтовой паре с прямоугольной резьбой. Трение в винтовой
паре с

треугольной резьбой. Трение во вращательной паре. Трение качения.
Коэффициент трения качения.

2.
1
.
2.6 Механический коэффициент полезного действия механизма

Коэффициент полезного действия (КПД) механизма. Коэффициент п
о-
терь. КПД сложного механизма, состоящ
его из
N

последовательно соедине
н-
ных простых механизмов, КПД которых известны. КПД сложного механи
з-
ма, состоящего из
N

параллельно соединенных простых механизмов (при и
з-
вестном распределении потока мощности через простые механизмы и при
известных КПД прост
ых механизмов). КПД сложного механизма, состоящего
из
N

параллельно соединенных простых механизмов с одинаковым КПД.

2.
1
.3 В
опросы для самопроверки

1. Приведите определение звена, кинематической пары, кинематич
е-
ской цепи.

2. Назовите основные плоские кине
матические пары, объясните дел
е-
ние пар на высшие и низшие, покажите возможные и невозможные движения
звеньев пар относительно друг друга. Приведите пример пространственной
пары.

3. Какие кинематические цепи, замкнутые или незамкнутые, использ
у-
ют обычно дл
я механизмов? Приведите определение механизма.

4. Объясните физический смысл числовых коэффициентов в структу
р-
ной формуле. Почему число звеньев, закон движения которых задается
внешним образом, должно быть равно числу степеней свободы механизма?
Можно ли
в механизме с одной степенью свободы изменить положение
звеньев, не меняя положения входного звена?

5. Приведите пример пространственного механизма и покажите на нем
движения звеньев, отличающие его от плоского механизма.

6. В каких случаях применяется фо
рмула Сомова
-
Малышева, а в каких
-

формула Чебышева
?

7
. Постройте планы положений кривошипно
-
ползунного механизма и
шарнирного четырехзвенника. Проследите, как меняется ход ведомого звена
при изменении размеров звеньев механизма.

8
. Постройте план
ы

скорос
тей и план ускорений для шарнирного чет
ы-

7
которые вопросы дисциплины «Теории механизмов и машин», без знания к
о-
торых изучение других разделов курса «Механика» будет затруднено.

2.
1
.
2.1 Общие сведения

Машина.

Прибор. Машинный агрегат. Механизм.

2.
1
.
2.2 Структура элементов механизмов

Звено. Стойка.

Кинематическая пара. Элемент кинематической пары. Низшая кинем
а-
тическая пара. Высшая кинематическая пара. Плоская кинематическая пара.
Пространственная кинематическа
я пара. Кинематическое соединение. Ст
е-
пень свободы кинематической пары. Класс кинематической пары.

Кинематическая цепь. Открытая кинематическая цепь. Замкнутая к
и-
нематическая цепь. Простая кинематическая цепь. Сложная кинематическая
цепь. Плоская кинематич
еская цепь. Пространственная кинематическая цепь.
Степень свободы кинематической цепи. Формула Сомова
-
Малышева. Фо
р-
мула Чебышева. Избыточные связи. Пассивные звенья.

2.
1
.
2.3 Механизмы и их классификация

Понятие «механизм» в классической теории механизмов.

Входное звено. Выходное звено. Рабочее (исполнительное) звено. Ст
е-
пень подвижности механизма. Условие однозначности работы механизма.
Рычажные механизмы. Кулачковые механизмы. Фрикционные механизмы.
Зубчатые механизмы. Механизмы с гибкими звеньями. Группы

Ассура.

2.
1
.
2.4 Кинематический анализ механизмов

Планы положений механизма. Планы скоростей плоского рычажного
механизма. Свойства плана скоростей. Планы ускорений плоского рычажн
о-
го механизма. Свойства плана ускорений. Кинематическая диаграмма лине
й-
ных п
еремещений. Кинематическая диаграмма угловых перемещений. Гр
а-
фическое дифференцирование методом хорд. Кинематическая диаграмма
скоростей. Кинематическая диаграмма ускорений.

Колесные механизмы. Передаточное отношение колесного механизма.
Начальные окружнос
ти колес. Определение величины передаточного отн
о-
шения колесного механизма с внешним касанием колес. Определение вел
и-
чины передаточного отношения колесного механизма с внутренним касанием
колес. Определение угловых скоростей колес колесного механизма. Опре
д
е-
ление моментов на колесах колесного механизма. Механизмы с последов
а-
тельным соединением колес. Определение передаточного отношения мех
а-
низма с последовательным соединением колес. Паразитное колесо. Назнач
е-
ние паразитных колес. Механизмы со ступенчатым со
единением колес. О
п-
ределение передаточного отношения механизма со ступенчатым соединен
и-
ем колес. Графоаналитический метод кинематического анализа колесных м
е-
ханизмов.


6

2 СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИ
ЧЕСКОГО РАЗДЕЛА ДИСЦ
ИПЛИНЫ

Введение

Место и значение курса «Механика» в р
яду общеинженерных дисци
п-
лин.

Основные тенденции в развитии машиностроения (роботизация, ко
м-
плексная механизация, снижение металлоёмкости конструкций, увеличение
производительности, уменьшение энергопотребления, улучшение экологич
е-
ских параметров и т.д.).

Задачи курса. Методика изучения курса.

2.
1

Основы теории механизмов

Введение

Во второй части курса «Механика» рассматриваются вопросы теории
механизмов и машин, в которой положения общей механики применяются
при изучении особых механических систем, называе
мых механизмами.

Изучаются структура, кинематика и динамика механизмов и машин,
общие методы их анализа, с помощью которых исследуются кинематические
и динамические характеристики заданного механизма или, наоборот, по з
а-
данным характеристикам определяются

схема, основные размеры звеньев и
другие параметры конструируемого механизма.

2.
1
.1 Литература

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин.
-

М.: Машин
о-
строение, 1979.
-

640 с.

2. Иосилевич Г.Б. и др. Прикладная механика /Г.Б. Иосилевич,

Г.Б. Строган
ов, Г.С. Маслов.
-

М.: Машиностроение, 1985.
-

564 с.

3. Иосилевич Г.Б. и др. Прикладная механика /Г.Б. Иосилевич,

Г.Б. Строганов, Г.С. Маслов.
-

М.: Высш. шк., 1989.
-

352 с.

4. Машнев М.М. и др. Теория механизмов и машин и детали машин
/М.М. Машнев, Е.А
. Красковский, П.А. Лебедев.
-

Л.: Машиностроение,
1980.
-

512 с.

5. Прикладная механика / В.М. Осецкий, Б.Г. Горбачев, Г.А. Добробор
-
ский, Н.С.Козловский, Е.И.Моисеенко, Г.В.Мясников, В.С.Перевалов,
И.Н.Фальк.
-

М.: Машиностроение, 1977.
-

488 с.

6. Юдин
В.А., Петрокас Л.В. Теория механизмов и машин.
-

М.: Высш.
шк., 1967.
-

528 с.

2.
1
.
2 П
рограмма раздела
«Основы теории механизмов»

Введение

Приступая к изучению раздела «Основы теории механизмов», следует
в общих чертах представить его содержание, связь с д
ругими разделами ку
р-
са «Механика». Следует учесть, что в данном разделе изучаются только н
е-

5
1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ УЧЕБ
НОЙ

ДИСЦИПЛИНЫ

1.1 Цели преподавания дисциплины

Преподавание курса «Механика» имеет целью сообщить студентам н
е-
обходимые сведения из области кинематики и динамики механизмов, теор
е-
тических основ сопротивления материалов, а также методы расчёта на про
ч-
ность, ж
ёсткость деталей машин и механизмов, являющихся общими для
различных областей машиностроения, дать первые практические навыки ра
с-
чётов и проектирования деталей и механизмов.

Курс «Механика» является базовым для изучения профилирующих
дисциплин, требующих у
мения проводить расчёты на прочность, долгове
ч-
ность, а также навыков конструирования.

1.2 Задачи изучения дисциплины

В результате системного изучения всех разделов дисциплины
«М
ех
а-
ника
»

студент должен знать структурную и функциональную классификацию
механи
змов, методы кинематического анализа и синтеза механизмов, теор
е-
тические основы расчётов на прочность и жесткость наиболее распростр
а-
ненных деталей и узлов машин, механизмов, приборов, иметь общие понятия
о работе машин.

В задачу дисциплины входит обучени
е студента практическому пров
е-
дению анализа и синтеза механизмов, расчётам по механической прочности,
конструированию типовых деталей и узлов машин, проведению проверочных
расчётов на прочность и жёсткость; приобретению первых навыков по конс
т-
руированию де
талей и узлов механизмов, машин, агрегатов.

1.3 Перечень базовых дисциплин и их разделов, необходимых для изуч
е-
ния курса «Механика»

1. Математика:

-

векторная алгебра,

-

аналитическая геометрия,

-

математический анализ.

2. Физика:

-

механика.

3. Инжене
рная графика:

-

ортогональные проекции,

-

аксонометрия,

-

техническое черчение.

4. Применение вычислительной техники в инженерных и экономич
е-
ских расчётах.






4

курсового проектирования. Для этого используются пакеты типовых пр
о-
грамм и пакеты, разработанные сотрудниками кафедры «Теоретическая и
п
рикладная механика» по различным разделам курса. При проведении зан
я-
тий всех видов достаточно широко используются средства ТСО (модели м
е-
ханизмов, слайды, диафильмы и т.п.).

Д
ля закрепления основных теоретических положений курса
,

приобр
е-
тения навыков в пра
ктических расчетах и анализе работоспособности тип
о-
вых изделий машиностроения

проводятся п
рактические занятия
, а с целью
иллюстрации
основных гипотез и допущений, экспериментальной оценки
пределов применимости расчётных формул, определения механических х
а-
р
актеристик конструкционных материалов

проводится л
абораторный пра
к-
тикум
.

Итоговым этапом обучения является курсовое проектирование. В
ы-
полнение курсового проекта позволяет активно закрепить и углубить знания,
п
о
лученные при изучении общетехнических дисципли
н, приобрести навыки
работы со справочной литературой, со стандартами, а также освоить принц
и-
пы оформления конструкторской документации на разрабатываемые изделия
машиностроения.

Курс заканчивается выходным контролем.

По курсу «Механика» студенты должны:

а) выполнить и защитить две контрольных работы, каждая из которых
состоит из двух контрольных задач;

б) сдать экзамен и зачет по курсу;

в) выполнить и защитить курсовой проект.

ЛИЧНЫЙ ШИФР СТУДЕНТА

Исходные данные для выполнения контрольной работы студент
до
л-
жен принять в соответствии со своим личным шифром, состоящим из пяти
цифр.

Первые три цифры шифра

соответствуют
начальным буквам ф
а-
милии, имени, отчества студента
.

Их соответствия приведены в таблице 1.

Четвертая и пятая цифры шифра

соответствуют
двум
последним
цифрам в зачетной книжке студента
.

Например:
Петров Николай Романович. Номер зачетной книжки
923109
.

Шифр в этом случае имеет вид:
65509
.

Таблица 1

Буква

АБ

ВГ

ДЕЖЗИ

К

ЛМ

НОР

П

С

ТУФХ

ЦЧШЩЭЮЯ

Цифра

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9





3
ВВЕДЕНИЕ

При определении технической политики на современном предприятии
ведущая роль принадлежит технологу, так как рационально спроектирова
н-
ный и рационально управляемый технологический процесс обеспечивает и
необходимую произв
одительность, и качество выпускаемой продукции, и
снижение её себестоимости, и экологическую безопасность окружающей
среды.
Поэтому т
ехнолог должен в достаточной мере разбираться не только в
вопросах своей относительно узкой специальности, но и в смежных о
бластях,
знать не только технологию производства, но и те средства, которые обесп
е-
чивают технологический процесс.

В связи с вышеизложенным очевидно, что инженер
-
технолог должен
представлять себе не только общие принципы устройства механизмов

и м
а-
шин
, но и

принципы их проектирования, знать детали, из которых состоят
механизмы, и условия, при которых эти детали достаточно прочны и надё
ж-
ны, так как прочность и надёжность каждой детали определяют прочность и
надёжность машины в целом.

Комплекс указанных вопрос
ов, в той степени, в которой они необх
о-
димы инженерам
-
технологам, рассмотрен в данном курсе «Механика».

Курс условно разбит на четыре раздела.

В первом из них рассматриваются общие вопросы теории механизмов.

Второй раздел, посвящённый основам расчётов на п
рочность и жёс
т-
кость инженерных конструкций, изложен в объёме, необходимом для изуч
е-
ния последующих разделов: третьего и четвертого.

В третьем разделе рассмотрены вопросы проектирования наиболее
распространённых передаточных механизмов (фрикционных, ременн
ых,
цепных, зубчатых и червячных).

Четвёртый раздел посвящён расчету и проектированию деталей машин.

В курсе «Механика» используются сведения, полученные студентами
при изучении общенаучных и общеинженерных дисциплин, таких, как вы
с-
шая математика, физика,
инженерная графика, вычислительная математика.
Поэтому в начале курса должен быть осуществлён входной контроль знаний
отдельных разделов этих дисциплин по пакету контрольных вопросов.

Предмет курс
а

-

комплекс общетехнических дисциплин, позволяющих
обоснова
нно выбрать, спроектировать и рассчитать, а также квалифицир
о-
ванно эксплуатировать различные технические средства промышленных
производств с учетом спе
цифики каждой специаль
ности.

Основные задачи

курса
-

изучение основ прочности и освоение расч
е-
тов на проч
ность простых силовых эл
ементов несущих конструкций, ос
во
е-
ние общих принципов построения машин, механизмов, деталей и их прое
к-
тирования, ознакомление с осно
вами стандартизации и вза
имозаменяемости,
изучение конст
рукций механизмов и машин
.

Расчётно
-
аналитич
еский и инженерно
-
конструкторский характер курса
способствует использованию персональных компьютеров, особенно на этапе

2

УДК 621.86.01


Механика
:
Рабочая программа, методические указания и индивид
у-
альные задания

на
контрольные работы и на курсовой проект для студентов
Института

дистанционного обучения
специальностей.
240304, 240401,
240403
,
280201

/ Сост. В.В.Гурин, В.М.Замятин


Томск: Изд. ТПУ, 200
7
.


83

с.



Рабочая программа курса и индивидуальные задания на кон
трольн
ые

работ
ы

по курсу «Механика» составлены на основе ГОС ВПО для немаш
и-
ностроительных специальностей.



Рабочая программа, методические указания и индивидуальные задания

на контрольные работы и на курсовой проект для студентов
Института

ди
с-
танционного
обучения

специальностей
240304, 240401, 240403
,
280201

ра
с-
смотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры
«Теоретическая и прикладная механика»

«
___»
___
___________
_200
7

года.


Заведующий кафедрой, доцент, к.т.н ______________ В.М.Замятин



Аннотация


Рабочая программа, методические указания и индивидуальные задания
на контрольные работы и на курсовой проект предназначены для студентов
специальностей
240304 «Химическая технология тугоплавких неметаллич
е-
ских и силикатных материалов», 240401

«Химическая технология органич
е-
ских в
е
ществ», 240403 «Химическая технология природных энергоносителей
углеродных материалов», 280201 «Охрана

окружающей среды и рационал
ь-
ное использование природных ресурсов»
ИДО.


Данная дисциплина изучается три семестра.

Приведен перечень основных тем дисциплины, указаны темы лабор
а-
торных работ и практических занятий.

Приведены варианты заданий на контрольные работы. Приведены в
а-
рианты заданий на курсовой проект.

Даны методические указания по выполнению контрольных рабо
т и
курсового проекта.





ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образ
о
вания

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

__________________________________________________________________



УТВЕРЖДАЮ

Директор ИДО

__________
_____А.Ф. Федоров


«_____» _____________ 200
7

г.



МЕХАНИКА


Рабочая программа, методические указания и индивидуальные задания


на контрольные работы и на курсовой проект

для студентов Института дистанционного
обучения
специальностей
:

240304

«
Химическая т
ехнология тугоплавких неметаллических и


силикатных материалов
»

2
4
0401

«
Химическая технология органических веществ
»,


2
4
0403

«
Химическая технология природных энергоносителей


углеродных материалов
»

280201
«
Охрана окружающей сред
ы и рациональное использование




природных ресурсов
»



Специальности

240304
,
2
4
0401
,
2
4
0403

280201

Семестр

4

5

6

4

5

6

Лекции, часов

2

4

2

2

4

-

Лабораторные занятия,

часов


2



2

-

Практические занятия,

часов


8

2


10

-

Контрольная ра
бота


1, 2



1, 2


Курсов
ой

проект
, часов


2

6


2

6

Самостоятельная работа,

часов


90

90


90

92

Формы контроля


экз
а
мен

зачет*


экз
а
мен

з
а
чет*



Томск 200
7



Приложенные файлы

  • pdf 10969683
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий