Математика

Физика

Химия

Биология

Техника и    технологии

Биргер И. А. и др. Б64 Расчет на прочность деталей машин: Справочник/И. А. Биргер, Б. Ф. Шорр, Г. Б. Иосилевич.— 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1979. —702 с., ил. В пер.: 3 р. 20 к. В справочнике изложены методы расчета на прочность различных соединений и передач, пружин, валов, подшипников, деталей поршневых двигателей, турбомашин и компрессоров; приведены сведения по определению напряжений и деформаций в элементах конструкций. Третье издание справочника (второе изд. 1966 г.) переработано и дополнено расчетами на прочность винтовых и цепных передач, расчетами контактных напряжений, расчетами деталей на выносливость, мало-цинловую усталость, термопрочность, сведениями по автоматизированному проектированию. Справочник предназначен для инженеров-конструкторов и расчетчиков машиностроительных заводов, проектно-конструкторских организаций. Вопросы надежности, прочности, долговечности и ресурса являются важнейшими в современной технике.
Вследствие непрерывного возрастания требований к быстроходности, экономичности, долговечности, надежности и к снижению массы машин расчеты на прочность становятся все более сложными. Они должны учитывать различные режимы работы, реальные свойства материалов, условия нагружения, технологические, эксплуатационные и другие факторы.
В расчетах на прочность деталей машин и конструкций все шире используют результаты, полученные в теории стержней, пластин, оболочек, в теории упругости, пластичности и ползучести, в механике разрушения. Все это приводит к тому, что в процессе разработки машины конструктор часто не имеет возможности провести достаточно обоснованные расчеты на прочность, и такие расчеты выполняют расчетные отделы.
В книге изложены методы расчета деталей машин на прочность в форме, удобной для использования непосредственно при проектировании машин и конструкций. При этом была учтена возможность различной теоретической подготовки конструкторов.
В первом разделе даны основные сведения, необходимые для элементарных расчетов на прочность.
Во втором разделе в большинстве случаев также приведены простейшие расчетные формулы и таблицы, для некоторых типовых элементов конструкций даны уточненные методы расчета. Основное внимание уделено выявлению физических основ задачи, простоте, удобству расчета, анализу допустимого уровня напряженности.
В технических расчетах все нужное оказывается простым, а все сложное оказывается ненужным. Основные расчеты приведены в форме, рекомендуемой в ГОСТах И нормативных руководствах, или в форме, используемой в отечественной и зарубежной расчетной практике, что позволяет использовать расчеты для накопления статистических данных по напряженности деталей.
В третьем разделе даны методы определения напряжений в стержнях, пластинах и оболочках, необходимые при расчетах на прочность, жесткость, устойчивость и колебания.
В связи с расширяющимся использованием в инженерных расчетах электронных вычислительных машин (ЭВМ) в настоящее издание включены дополнительные главы по численным методам расчета конструкций с учетом упругости, пластичности, ползучести, конструкционных материалов.
Глава ]. Основные виды напряженного состояния......,..... 5
Напряжение и деформация ,.................., 5
Растяжение и сжатие....................... 7
Изгиб................................ $
Срез и смятие........................... И
Кручение............................., 12
Концентрация напряжений.................... 14
Температурные напряжения ................... 15
Напряженные состояния ...................., 15
Глава 2. Механические характеристики конструкционных материалов и
оценка прочности ,........................ 17
Свойства материалов при статических напряжениях ,..... 17
Свойства материалов при высоких и низких температурах ... 21
Свойства материалов при переменных напряжениях...... 24
, . . Малоцикловая и термическая прочность............ , 28
Разрушения и изломы ,...................... 29
Оценка прочности......................... 31
Запасы прочности при статических напряжениях »,,.... 32
Запасы прочности по несущей способности ...,,,..... 33
Эзпйсы прочности при переменных напряжениях ....... 34
Запасы Длительной прочности при работе на различных режима» 35 Запасы усталостной прочности при работе на различных режимах.................,..,,........... 36
РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ
лава 3. Резьбппыр соединения
....................... 37
Материалы, покрытия и контроль крепежных деталей.....• 37
Упрощенный расчет соединений ,................ 39
Уточненный расчет соединений ,.,,.,,........... 43
Расчет напряжений кручения............,...... 49
Выбор величины предварительной затяжки........... 51
Распределение нагрузки по виткам резьбы и концентрация
напряжений в соединениях.................... 52
Прочность при постоянных нагрузках.............. 56
Прочность при переменных нагрузках .............. 61
лава 4. Фланцевые соединения ,,..,................. 67
Типы фланцевых соединений.................. , 67
Упрощенный расчет ,..................... , 67
Уточненный расчет соединений с неконтактирующими фланцами ?1
Напряженное состояние фланца и трубы............ ^q
Глава 5. Шпоночные и шлицевые соединения............... ог-
Шпоночные соединения.....................р о-
Шлицеоые соединения....................... gy
Расчет шлицевых соединений на прочность........... gg
Износ соединений......................... 94
Глава 6. Соединения деталей с гарантированным натягом........ 96
Условия неподвижности и контактные давления в соединениях 96
Расчетный и потребный натяги.................. 302
Прочность при переменных нагрузках.............. 1Q4
Глава 7, Сварные и паяные соединения........,......... 108
Основные виды соединений.................., .
Контроль качества сварных соединений.............
Расчет сварных соединений при постоянных нагрузках .... Влияние основных конструктивных и технологических факторов на усталостную прочность.................. 114
Расчет на прочность при переменных нагрузках........ 121
Паяные соединения........................ 122
Глава 8. Валы................................ 126
Конструктивные формы и материалы валов ,.......... 126
Основные технические требования.....,.......... 129
Нагрузки на валы и расчетные схемы.............. 130
Расчет статической прочности, жесткости и устойчивости валов 131
Расчет на усталостную прочность................ 136
Расчет на колебания ....................... 140
Критические частоты вращения валов.............. 140
Глава 9. Подшипники качения........,.............. 142
Основные характеристики..................... 142
Распределение нагрузки между телами качения........ 144
Кинематика и динамика подшипников ,............. 146
Несущая способность подшипников ,.............. 147
Выбор подшипников.......................- 1^2
Смазка подшипников ....................... '°3
Некоторые причины преждевременного выхода из строя под-
шипников качения.........................• 15°
-Глава 10, Пружины.............................. 158
Общие сведения , . . ,...................... |5°
Витые пружины.......................... |2|
Расчет витых цилиндрических пружин ............. |-?*
Расчет на статическую прочность ................ .,,„
Расчет на усталостную прочность ,............... ._«
Расчет на ударную нагрузку................... 171
Тарельчатые пружины.......................
Прорезные пружины........................ j?3
Кольцевые пружины.........•.............. j?4
Кольцевые волнистые пружины ..........•...... ]75
Резиновые упругие элементы ........ • ..........
« . . 180
Глава 11, Зубчатые передачи......................
_ , , , , 181
Основные обозначения.............• • • ' * 183
Упрощенный расчет на прочность прямых зубьев......• ^
Структура расчетных формул по ГОСТ 21354 /Э ,...-••
Нагрузки, действующие на зуб ................. 18!
Неравномерность распределения нагрузки по ширине зуба
(коэффициент ТСр)....................... 19(
Статическое распределение усилий между зубьями (коэффициент Ка) •......................... 19?
Динамические усилия на зубьях при крутильных колебаниях (коэффициент Ккр) и резонансные режимы...... 202
Динамические усилия на зубьях при пересопряжении
(коэффициенты Л'д и -/Q ,.................. 206
Расчет зубьев на прочность при изгибе............. 213
Расчет на контактную выносливость активных поверхностей
зубьев................................ 219
Работа передачи при различных режимах............ 224
Особенности расчета передач с косыми, шевронными, коническими зубьями и передач М. Л. Новикова ,.......... 226
Косозубые и шевронные передачи.............. 226
Конические передачи ..................... 227
Передача М. Л. Новикова.................. 228
Глава 12. Шарннсвиктсвые передачи.................... 230
Конструкции передач и материалы ,.............. 230
Расчет передач............,.............. 231
Глава 13. Ременные передачи......................... 239
Материалы и конструкции приводных клиновых ремней , , . . 239
Механика ременной передачи................... 240
Расчет ременных передач..................... 244
Передачи с зубчатыми ремнями................. 247
Порядок расчета и проектирования ременных передач ..... 250
Глава 14, Цеггнуе передачи.......................... 252
Конструкции цепей и матепиягтм
цепе и материалы................. 252
Усилия в передаче......................... 254
Выбор основных параметров передачи.............. 255
Несущая способность передачи................, . 257
Особенности проектирования и эксплуатации передач ..... 261
Порядок расчета передачи.................... 262
Глава 15. Расчет деталей поршневых двигателей.............. 264
Расчет коленчатых валоз..................... 264
Расчет шатунов.......................... 27!
Расчет поршневого пальца.................... 274
Расчет поршневых колец..................... 275
Расчет днища поршня . . . , ,.................. 276
Глава 16. Расчет деталей турбомашин.................... 277
Расчет лопаток на растяжение от центробежных сил ..... 277
Расчет лопаток на изгиб..................... 26!
Запас прочности профильной части лопатки ,,.,..,.,, 2&0
Равнопрочные лопатки ...................... 291
Охлаждаемые лопатки.................,..... 293
Изгибные колебания лопаток................... 2S4
Закрученные лопатки ,...................... 301
Шарнирные лопатки.......................* 309
Бандажированные лопатки.................... 313
Расчет замков лопаток........,......,.,«,,, 318
Вибрация лопаток ......................... 32J
Расчет дисков. Напряжения на контуре ..........., 328
Запасы прочности диска..................... 333
Профилирование равнопрочных дисков . . , ,......... 335
Основные уравнения при расчете дисков ,........... Зо7
Напряжения и деформации в диске постоянной толщины . ! ' 339
Напряжения и деформации в диске переменной толщины . '. '. 342
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ КОНСТРУКЦИЙ
Глава 17, Изгиб стержней ,......................, 352
Перерезывающая сила и изгибающий момент.......... 352
Напряжения и деформации при изгибе............. 354
Упругая линия стержня ..................... 361
Определение прогибов с помощью интеграла Мора....... 365
Прогибы и углы поворота в стержне переменного сечения .... 370
Изгиб стержня с учетом пластических деформаций ...... 371
Глава 18, Кручение стержней ........................ 376
Круглый вал............................ 376
Стержень с эллиптическим поперечным сечением........ 377
Стержни прямоугольного сечения и тонкостенные....... 378
Распределение касательных напряжений ............ 379
Учет пластических деформаций.................. 380
Трубчатые стержни........................ 382
Глава 19, Расчет колец............................ 384
Плоская деформация колец..................., 384
Осесимметричная деформация колец............... 391
Глава 20, Устойчивость стержней ,..................... 398
• • Формула Эйлера.......................... 398
Общий случай расчета критической нагрузки . ........ 400
• Таблицы для расчета критической нагрузки.......... 401
Влияние начального прогиба и в не центре иного приложения
• силы на выпучивание стержня.................. 405
Расчет сжатых стержней на прочность и жесткость...... 405
Потеря устойчивости пря упруго-пластических деформациях 408 Выпучивание стержня при упруго-пластических деформациях 409 Динамический анализ устойчивости. Действие следящих нагрузок ................................. 412
Потеря устойчивости при нагреве................ 414
Глава 21, Колебания упругих систем.................... *1э
Основные понятия ,..........•'............• ;L'j?
Метод динамических жесткостей . ,............... *!1э
Определение собственных частот системы методом динамических
жесткостей............................. ,„,,
' Крутильные колебания...................... ^/и
• • Изгибные колебания ........................
Частоты собственных колебаний некоторых динамических
систем..........................•.....
Глава 22. Критические частоты вращении валов..............
D ... 431
1 ВаЛ С ОДЕ!1!?Л ДИСКОМ........................ 436
Вэл с несколькими дисками.................' ' 437
Вал с непрерывно распределенными массами..........
461 Глава 23, Расчет пластинок ,.......................
, . 4G1
Круглые пластинки..................... 475
1 Прорывные мембраны....................... 476
' • ' Прямоугольные пласгиики ,...................
____ 7С
Г л а в и 24, Расчет на прочность цилиндрических оболочек........, 41
Основные зависимости................. ,..... 47
Расчет длинных оболочек..................... 48
Расчет коротких оболочек..................... 48
Температурные напряжения в оболочке............. 49,
Гл а в а 25. Устойчивость пластинок, колец и оболочек........... 49^
Устойчивость пластинок ,..................... 494
Устойчивость колец........................ 49?
Устойчивость цилиндрических оболочек............. 49S
Устойчивость конических оболочек...............» 509
Устойчивость сферических и эллипсоидальных оболочек. . . . 510 Устойчивость пластинок и оболочек при температурных напряжениях ............................... 511
Устойчивость анизотропных оболочек ,............. 512
Устойчивость подкрепленных оболочек ,............ Б13
Глава 26. Численные методы расчета конструкций............. 516
Вариационные уравнения..................... 516
Вариационно-разностный метод................. 518
Метод конечных элементов..............,..... 621
Глава 27. Расчет конструкций с учетом пластичности и ползучести .... 529
Уравнения упругости................,....., 529
Уравнения пластичности ,.................... 53!
Уравнения ползучести....................... 535
Расчет конструкций на прочность с учетом пластичности и ползучести (простсе нагружение) .................. 537
Расчет на прочность конструкций при сложном нэгружении 541 Глава 28. Концентрация напряжений и деформаций в деталях машин . , . 548
Основные понятия .................... ..... 548
Концентрация напряжений около отверстий.......... 549
Концентрация напряжений в плоских и осесимметричных выточках и галтелях......................... 555
Концентрация напряжений и деформаций в условиях пластических деформаций и ползучести.................. 556
• Концентрация напряжений в элементах конструкций..... 559
'лава 29. Контактные задачи ........................ 565
Контакт деталей простой формы................. 566
Конструкционные контактные задачи.............. 579
Общий метод решения конструкционных контактных задач , , 582
.... И лава 30. Расчет на прочность
--------„и личность при слышном напряженном состоянии . . > 589
Критерии статической прочности ,................ 589
Критерии длительной и мзлоцикловой прочности ,...... 595
лава 31. Расчет усталостной прочности.................. 597
Основные закономерности усталостной прочности ......, 597
Определение пределов выносливости деталей ,......... 604
Условия усталостной прочности ................. ggg
Определение запасов усталостной прочности , ......... gQ9
Статистические модели усталостной прочности ,,,,...,' 618
Глава 32. Вероятность разрушения и запасы прочности.......... 619
Вероятность разрушения.............,....... 620
Вероятность разрушения при произвольных законах распределения напряжений и пределов прочности ,.......... 621
Статистические запасы прочности.............. * 624
Глава 33. Элементы теории надежности ,................, , 629
Основные понятия.....,....,.........., , . . 629
Правила надежности............,........... 629
Вероятность безотказной работы, плотность распределения
и интенсивность отказов ..................... 632
Основное уравнение теории надежности............. 634
Общая закономерность изменения интенсивности отказов по
времени наработки.........,................ 634
Прогнозируемая вероятность безотказной работы ....... 635
Экспоненциальный закон надежности .............. 635
Нормальное распределение времени безотказной работы .... 636
Распределение Вейбуллз для времени безотказной работы , « 637
Надежность системы последовательных элементов....... 633
Надежность системы параллельных элементов........ . 638
Анализ надежности системы с несколько параллельно работающими элементами ....................... 639
Расчет числа изделий, находящихся в эксплуатации , , , . . 640
Количественные показатели надежности............. 641
Глава 34, Технологические методы повышения долговечности детален
машин ............................... 642
Остаточные напряжения...................... 642
Упрочнение деталей машин поверхностным пластическим
деформированием.......................... 645
Термическая и химико-термическая обработка......... 650
Определение остаточных напряжений.......,...... 651
Глава 35, Основы теории технической диагностики ............ 656
Постановка задач технической диагностики ........... 656
Вероятностные методы распознавания.............. 657
Методы статистических решений................. 66[
Методы статистических решений при наличии зоны неопределенности.............................. 663
Метрические методы распознавания............... 664
Метод разделения в пространстве признаков.......... 666
Логические методы распознавания..............., 670
Глава 36. Основы автоматизированного проектирования .,,..,•.... 671
Структура автоматизированного производства ......... 671
Структура математической модели ................ 672
Уровни и классы моделей .................... 673
Общие принципы создания систем автоматизированного проектирования.............................. 674
Цели и методы оптимизации................... 675
Список литературы................................ 678
Предметный указатель............................... 684

Цена: 500руб.

Назад

Заказ

На главную страницу

Hosted by uCoz