Р47 Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов.— 4-е изд., перераб. и доп.— М.: Машиностроение, 1989.— 496 с.: ил. ISBN 5-217-00335-9
Изложены основы теории, расчета и конструирования деталей машин.
Четвертое издание (3-е изд. 1974 г.) переработано в соответствии с новыми нормативными документами и учебной программой, дополнено современными материалами по обеспечению и расчету надежности и автоматизации проектирования.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Учебник в соответствии с программой дисциплины и планами подготовки студентов машиностроительных специальностей вузов охватывает ряд общих вопросов конструирования, теорию, расчет и конструирование деталей и узлов общемашино-строительного применения (неразъемных и разъемных соединений, передач зацеплением и трением, осей, валов и муфт, подшипников и направляющих, упругих элементов, станин и корпусных деталей, редукторов, вариаторов, смазочных устройств и др.).
Дисциплина «Детали машин» способствует подготовке конструкторов широкого профиля — создателей новой техники — т. е. специалистов, вносящих наибольший творческий вклад в создание материальных ценностей. Дисциплина под своим классическим названием «Детали машин» внесла большой вклад в подготовку советских инженеров.
Она всегда включала в себя вопросы конструирования. Во время печатания книги название дисциплины в новых учебных планах многих машиностроительных специальностей и в общей программе сформулирована «Детали машины и основы конструирования», как автор давно считал целесообразным. Настоящий учебник может использоваться для дисциплин с этим, с прежним и другими близкими названиями.
Учебник в своей большей части построен в соответствии с принятой классификацией деталей машин. В то же время он по возможности отражает глобальные вопросы современной техники — создание конструкций, обеспечивающих материале-, трудо- и энергосбережение.
Общие вопросы курса для лучшего закрепления в сознании студентов излагаются возможно ближе к объектам основного использования, но при сохранении необходимой общности. В частности контактные напряжения в постановке Герца и смазочные материалы излагаются перед разделом передач. Некоторые сведения о динамике вращательных систем рассматриваются перед муфтами и т. д.
Революционными факторами развития проектирования машин и их деталей являются автоматизация расчетов и конструирования с помощью ЭВМ и переход на вероятностные расчеты, т. е. расчеты на надежность. Соответственно в учебнике приведены общие сведения об автоматизации проектирования деталей машин, рекомендации по расчетам на ЭВМ деталей машин отдельных групп, развиты расчеты на надежность.
Опыт преподавания дисциплины показал, что автоматизацию расчетов и проектирования и даже частично расчеты надежности целесообразно относить к семинарским занятиям и проектированию. Применение ЭВМ трудно излагать на лекциях. Поэтому настоящий учебник уместно рассматривать в комплексе с учебными пособиями: «Расчет деталей машин на ЭВМ» под ред. Д. Н. Решетова и С. А. Шувалова, М, Высшая школа, 1985 и «Надежность машин» авторы Д. Н. Решетов, А. С. Иванов, В. 3. Фадеев, Высшая школа, 1988.
В настоящем, четвертом, существенно переработанном издании учебника дополнительно получили надлежащее отражение прогрессивные материалы, новые методы расчетов, в том числе новые ГОСТы и
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие .......... 3
Введение........... 5
Общие сведения......... 6
Глава 1. Основные критерии работоспособности и расчета деталей
машин. Надежность .... 11
§ 1.1. Общие сведения. Прочность . . . 11
§ 1.2. Жесткость......... 14
| 1.3. Износостойкость...... 15
§ 1.4. Теплостойкость....... 17
§ 1.5. Виброустойчивость...... 18
§ 1.6. Надежность........ 19
Расчет деталей машин с учетом
рассеяния значений параметров 21
Глава II. Машиностроительные материалы ........ 24
§ 2.1. Общие сведения....... 24
§ 2.2. Чугуны.......... 25
§ 2.3. Конструкционные стали .... 28
§ 2.4. Сплавы цветных металлов ... 34 § 2.5. Пластические массы и другие
материалы......... 37
§ 2.6. Пути экономии материалов ... 43
Глава III. Технологичность. Допуски и посадки. Конструирование и
элементы САПР..... 45
§ 3.1. Технологичность ...... 45
§ 3.2. Допуски и посадки...... 46
§ 3.3. Конструирование машин и элементы САПР........ 51
Глава IV. Соединения. Сварные соединения ......... 56
§ 4.1. Общие сведения о соединениях . . 56 § 4.2. Общие свдения о сварных соединениях .......... 56
§ 4.3. Соединения дуговой сваркой . . 58 § 4.4. Соединения контактной сваркой § 4.5. Данные для расчета. Примеры
конструкций........ 66
Глава V. Заклепочные, паяные, клеевые
соединения....... 72
§ 5.1. Заклепочные соединения .... 72
§ 5.2. Паяные соединения...... 76
§ 5.3. Клеевые соединения..... 78
Глава VI. Соединения деталей с натягом 80
§ 6.1. Общие сведения....... 80
§ 6.2. Цилиндрические соединения с натягом ..........
§ 6.3. Расчет соединений с натягом на ЭВМ...........
§ 6.4. Соединения стяжными кольцами
и планками......... 88
Глава VII. Резьбовые, клиновые и
штифтовые соединения. . 90
§ 7.1. Основные понятия и определения 90 § 7.2. Основные типы и параметры резьб 91
§ 7.3. Крепежные винты...... 95
§ 7.4. Установочные фундаментные и специальные винты (болты) .... 98 § 7:5. Гайки, инструмент для завинчивания и отвинчивания ..... 99
§ 7.6. Предохранение резьбовых соединений от самоотвинчивания . . . 101 § 7.7. Классы прочности и материалы
резьбовых деталей ...... 104
§ 7.8. Момент завинчивания, КПД и условие самоторможения .... 105
§ 7.9. Взаимодействие между винтом и гайкой. Расчет винтов при постоянной нагрузке........ 107
§ 7.10. Расчет резьбовых соединений при нагружении силами в плоскости
стыка.......... 111
§ 7.11. Расчет резьбовых соединений, нагруженных отрывающими силами и моментами......113
§ 7.12. Винты, подверженные переменной нагрузке. Вероятностные расчеты .......... 117
§ 7.13. Клеммовые, или фрикционно-вин-
товые соединения...... 121
§ 7.14. Фрикционные соединения коническими кольцами...... 122
§ 7.15. Общие сведения о клиновых соединениях ......... 124
§ 7.16. Соединения штифтами .... 125
Глава VIII. Шпоночные, шлицевые и
профильные соединения . 127
§ 8.1. Шпоночные соединения .... 127
§ 8.2. Шлицевые соединения..... 131
§ 8.3. Профильные (бесшпоночные) сое- .
динения ......... 138
Глава IX. Общие сведения о передачах. Контактные напряжения. Смазочные материалы ... 140
$ -j. i. исновные понятии...... ни
§ 9.2. Расчеты контактных напряжений 141
§ 9.3. Смазочные материалы..... 142
§ 9.4. Контактно-гидродинамический эффект теории смазки...... 147
Глава \. Зубчатые передичи..... 150
§ 10.1. Общие сведения...... 150
§ 10.2. Краткие сведении из геометрии и кинематики эвольвентных зацеплений ......... 151
§ 10.3. Параметры и конструкции зубчатых передач........ 154
§ 10.4. Виды разрушения зубьев. Критерии работоспособности и расчета зубчатых передач ..... 158
§ 10.5. Материалы. Термическая и химико-термическая обработка ... 160 § 106. Точность зубчатых передач . . . 163 § 10.7. Силы, действующие в цилиндрических передачах...... 165
§ 10.8. Расчет зуПьси цилиндрических зубчатых колес на контактную
прочность ........ 165
§ 10.9. Расчет зубьев цилиндрических
передач на изгиб......168
§ 10.10. Модификация профилей зацепления ......... 172
§ 10.11. Расчетная нагрузка.....176
§ 10.12. Допускаемые напряжения . . . 185 Допускаемые контактные напряжения ......... 185
Допускаемые напряжения при расчете зубьев на изгиб . ... 186 § 10.13. Передачи коническими зубчатыми колесами...... . 191
Геометрические расчеты конических зубчатых передач .... 192 Силы и конических зубчатых
передачах........ 196
Расчеты конических зубчатых
колес на прочность..... 197
§ 10.14. КПД зубчатых передач . ... 198 § 10.15. Вероятностный расчет на прочность зубчатых передач . .. . 199 § 10.16. Расчет зубчатых передач на
ЭВМ.........201
§ 10.17. Цилиндрические передачи Новикова .........202
§ 10.18. Передачи с арочными зубьями 208
§ 10.19. Зубчатые редукторы.....208
§ 10.20. Передачи между валами с перекрещивающимися осями — вин товые и гипоидные . . . . . 212 § 10.21. Планетарные передачи . . . . 215 § 10.22. Волновые передачи.....220
Главе XI. Червячные передачи . . . . 228
§ 11.1. Общие сведения......228
§ 11.2. Геометрия червячных цилиндрических передач без смешения червяка ..........229
§ 11.3. Червячные цилиндрические передачи со смещением червяка ... 231
§ 11.4. Скольжение в червячной передаче, коэффициент полезного действия, силы в зацеплении . . .
§ 11.5. Причины выхода из строя червячных передач и критерии их работоспособности .......2Jr
§ 11.6. Материалы....... .
§ 11.7. Расчеты на прочность.....
§ 11.8. Расчетная нагрузка. Коэффи- i ииент нагрузки.......20;
§ 11.9. Допускаемые напряжения . . . 2)1;
§ 11.10. Тепловой расчет и охлаждение
червячных передач.....2(1
§ 11.11. Конструкции червячных редукторов ..........2(!
§ 11.12. Смазка.........Щ
§ 11.13. Передачи с вогнутым профилем витков червяка и глобоидные передачи........24(
Глава XII. Цепные передачи .... 249
§ 12.1. Общие сведения...... 2й-
§ 12.2. Цепи.......... 25)
§ 12.3. Основные параметры приводных )-
цепных передач....... 25!;
§ 12.4. Критерии работоспособности и J
расчета цепных передач. Мате- \
риалы цепей........ 25Sj
§ 12.5. Несущая способность и расчет S
цепных передач....... 25(1
§ 12.6. Постоянные силы в ветвях цепи I
и нагрузки на валы..... 25! •;
§ 12.7. Колебания передаточного отно- J
шения и динамические нагрузки 25)!
§ 12.8. Потери на трение. Конструиро- |
вание передач....... Щ
§ 12.9. Звездочки........ 26Н
§ 12.10. Смазывание....... Щ
§ 12.11. Цепные вариаторы..... 265;
Глава XIII. Фрикционные передачи и i,
вариаторы...... 267 S
§ 13.1. Общие сведения...... 267,
§ 13.2. Основные типы фрикционных пе- {
редач.......... 278"
§ 13.3. Кинематические и прочностные ;
расчеты......... 27( j
§ 13.4. Потери на трение, КПД и расчет •,
нажимных механизмов . . . . 275
Глава XIV. Ременные передачи . . . 27!
§ 14 I. Общие сведения......278;
§ 14.2. Материалы плоских приводных
ремней .........279 ^
§ 143. Клиновые ремни......28Ь
§ 14.4. Основные характеристики ременных передач........2М,
§ 14.5. Критерии работоспособности и ; расчета ременных передач. Рабо- -; та ремня на шкивах.....2865
§ 14.6. Кинематика ременных передач 28Si
295 296 296
§ 14.7. Основные геометрические зависи-
мости в ременных передачах . . 287 § 14.8. Силы и напряжения в ремнях . . 287 § 14.9. Расчет ременных передач по тя-говой способности и расчет плос-
коременных передач ..... 290
§ 14.10. Комплексный расчет ременных передач на выносливость и тяговую способность. Расчет клино-
ременных передач.....292
§ 14.11. Расчет поликлиновых ремней . . 294
§ 14.12. Силы, действующие на валы, и
потери в ременной передаче . .
§ 14.13. Порядок проектного расчета
плоскоременных передач . . .
§ 14.14. Порядок проектного расчета
клиноременных передач . . .
§ 14.15. Расчет клиноременных передач
на ЭВМ.........296
§ 14.16. Передачи зубчатыми ремнями 297 § 14.17. Расчет зубчатоременных передач
на ЭВМ.........300
§ 14.18. Передачи с натяжными роликами и с автоматически регулируемым натяжением .... § 14.19. Ременные приводы с переменной
скоростью вращения .... ьш § 14.20. Шкивы ременных передач . . . 304 Глава XV. Передача винт — гайка . . 308
Глава XVI. Валы и оси......316
§ 16.1. Общие сведения и основы конструирования .......316
§ 16.2. Материалы и обработка валов
и осей..........321
§ 16.3. Расчетные схемы валов и осей.
Критерии расчета ...... 321
§ 16.4. Расчеты на прочность.....32'
§ 16.5. Расчеты на жесткость .... 33( § 16.6. Расчеты валов на виброустойчивость ..........33
§ 16.7. Гибкие валы........33
Глава XVII. Подшипники качения . . 33
§ 17.1. Общие сведения......32
§ 17.2. Основные типы подшипников и их
характеристики......3'
т-—.„„TV полтинников .... 3'
300 301
характерич «л..
§ 17.3. Точность подшипников .... 3' § 17.4. Распределение нагрузки между
телами качения.......3'
Контактные напряжения в подшипниках ........3
--- "~п,мчпниКОВ ... 3
шипниках .....
§ 17.6. Кинематика подшипников . . . § 17.7. Причины выхода из строя подшипников. Критерии расчета . . § 17.8. Расчет на долговечность . . . . § 17.9. Определение эквивалентной нагрузки и подбор подшипников . . § 17.10. Статическая грузоподъемность
подшипников.......
§ 17.11. Жесткость подшипников каче-— .. .,„ ппрпваоительный натяг
17 12 Быстроходность подшипников 360
17.13. Потери на трение. . • • • 363
17 14 Зазоры в подшипниках . . • 363
17'15. Посадки подшипников . . • & 7 16 Установка подшипников • . .
17.17. Смазывание подшипников каче ^
ния ••'*''* 469
394
395 396
, 17.18.
i 17.19. Монтаж и демонтаж МЧА-"....
никое..........371
Глава XV111. Подшипники скольжения 372
§ 18.1. Общие сведения......372
§ 18.2. Подшипниковые материалы . . 377 § 18.3. Критерии работоспособности и
расчета подшипников.....383
§ 18.4. Условные расчеты подшипников 384 § 18.5. Работа подшипников скольжения в условиях гидродинамической
смазки .........385
§ 18.6. Тепловой расчет......391
§ 18.7. Расчет подшипников на ЭВМ . . 393 § 18.8. Самовозбуждающиеся колебания
валов в подшипниках.....
§ 18.9. Подшипники с сегментными самоустанавливающимися подушками § 18.10. Гидростатические подшипники 396 § 18.11. Подшипники с газовой смазкой 397 § 18.12. Магнитные подшипники . . . 398
§ 18.13. Подпятники.......399
Глава XIX, Смазочные устройства . . 402 Глава XX. Пружины и рессоры. . . 406
§ 20.1. Основные понятия......406
§ 20.2. Материалы пружин.....407
§ 20.3. Конструирование и расчет цилиндрических витых пружин растяжения и сжатия.......409
§ 20.4. Фасонные, многожильные и тарельчатые пружины.....412
§ 20.5. Пружины кручения.....415
§ 20.6. Упругие элементы из неметалли-ческШ материалов, листовые рес-
' соры..........416
! Глава XXI. Муфты.......417
) § 21.1. Основные понятия......417
5 § 21.2. Постоянные муфты.....419
§ 21.3. Компенсирующие муфты . . . 420
7 § 21.4. Подвижные муфты.....423
§ 21.5. Упругие муфты.......428
g Муфты с упругими элементами
д из эластомеров.......430
Муфты с металлическими (сталь-
JQ ными) элементами......434
51 § 21.6. Сцепные механические управляемые муфты........437
53 Кулачковые и зубчатые сцепные
муфты..........437
58 Фрикционные муфты.....' 440
§ 21.7. Самодействующие сцепные муфты 451 1В9 Муфты скольжения.....459
Цена: 150руб.
