И75 Прикладная механика: Для студентов втузов/ Г. Б. Иосилевич, П. А. Лебедев, В. С. Стреляев. — М.: Машиностроение, 1985.— 576 с., ил.
В пер. 1 р. 40 к.
Для технических вузов по курсам «Сопротивление материалов», «Теория механизмов и машин», «Детали машин». Содержит перечень понятий, расположение и объем изложения которых имеют цель ознакомить студентов вузов немашиностроительных специальностей с общими принципами анализа работы и синтеза (конструирования) типовых конструкций общемашиностроительного назначения.
ПРЕДИСЛОВИЕ
При написании книги авторы руководствовались программой курса «Прикладная механика», предусматривающей изучение общеинженерных дисциплин — «Сопротивление материалов», «Теория механизмов и машин» и «Детали машин». Излагаемый материал включает основы теории надежности, элементы автоматизированного проектирования, а также краткие сведения из материаловедения и основ взаимозаменяемости, которые важны для понимания курса и формирования инженерного мышления.
Книга содержит как общетеоретические положения (методы построения математических моделей механизмов, машин и их элементов, анализ их работы), так и конкретные инженерные решения, обобщающие результаты теоретического анализа и практического опыта машиностроения.
Раздел первый (за исключением гл. 8) написан д-ром техн. наук П. А. Лебедевым, раздел второй — д-ром техн. наук В. С. Стреляевым, раздел третий — д-ром техн. наук Г. Б. Иосилевичем, гл. 8 - Г. Б. Иосилевичем и В. С. Стреляевым.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие................... 3
Раздел первый. ОСНОВЫ МАШИНОВЕДЕНИЯ .... 4
Глаеа 1. Введение в прикладную механику....... 4
§ 1. Определение и основные задачи курса....... 4
§ 2. Краткие исторические сведения о развитии прикладной
механики .................. 5
§ 3. Машины, машинные агрегаты, механизмы, механические
приспособления, приборы и аппараты....... 6
§ 4. Основные характеристики и параметры машин и приборов 10
§ 5. О построении расчетных моделей (схем)...... 11
Глава 2. Основы структурного анализа механизмов..... 15
§ 1. Звенья, кинематические пары и их классификация ... 16
§ 2. Кинематические цепи.............. 19
§ 3. Определение подвижности механизмов с учетом действующих сил.................. 20
§ 4. Избыточные связи. Пассивные звенья....... 28
§ 5. Указания к применению тополого-матричного метода
определения подвижности кинематических цепей ... 30
§ 6. Построение и классификация механизмов...... 32
§ 7. Применение механизмов в технике........ 34
Глава 3. Кинематический анализ механизмов........ 36
§ 1. Цели, задачи и методы исследования движения звеньев
механизмов................. 36
§ 2. Краткие сведения о векторных операциях, необходимых
для решения задач кинематики механизмов..... 39
§ 3. Функции положений и функции перемещений звеньев
механизмов................. 44
§ 4. Аналитические методы определения функций положений
стержневых передаточных механизмов....... 46
§ 5. Определение скоростей и ускорений движения звеньев 56
Глава 4. Синтез стержневых механизмов........ 58
§ 1. Постановка задач синтеза стержневых механизмов.
Методы синтеза............... 58
§ 2. Входные и выходные параметры синтеза механизмов. Основные и дополнительные условия синтеза. Целевые .
функции и ограничения............. 60
§ 3. Условие обеспечения непрерывного относительного вращения звеньев стержневых механизмов....... 61
§ 4. Учет особенностей функций положения и передаточных
функций при построении функций перемещений ... 64
§ 5. Методы приближения функций в синтезе механизмов. . . 68
570
Глава 5. Введение в динамику машин......... 77
§ 1. Силы, действующие в машинах.......... 77
§ 2. Краткие сведения о процессах трения и их параметрах 81 § 3. Условия статической определенности сил, действующих
в машинах................. gy
§ 4. Приведенная и уравновешивающая силы. Теорема Жуковского .................. gg
§ 5. Векторный метод определения сил взаимодействия звеньев
механизмов и машин............. 90
§ 6. Мощность привода. Коэффициент полезного действия 94 § 7. Приведение масс и моментов инерции, параметров упругости и диссипации энергии звеньев машин..... 98
§ 8. Методика определения функции движения машины с жесткими звеньями под действием приложенных сил ... 105 § 9. Балансировка роторов............. Ю6
Глава 6. Основы теории точности механизмов....... 109
§ 1. О погрешностях движения звеньев механизмов .... 109 § 2. Определение суммарных ошибок выходных параметров
механизмов................. \ j i
§ 3. Вероятностные характеристики ошибок механизмов . . . 114
Глава 7. Основы теории машин-автоматов, промышленных роботов и манипуляторов............. i \ g
§ 1. Машина-автомат, робот, автооператор и манипулятор,
их определение и классификация......... j j о
§ 2. Захватные устройства промышленных роботов .... j2i
§ 3. Структура и свойства кинематических цепей механизмов
манипуляторов и роботов............ ,^
§ 4. Системы управления машин-автоматов....... ,33
Глава 8. Элементы теории надежности......... j^
§ 1. Составляющие надежности........... ^
§ 2. Основные показатели надежности......... jjg
§ 3. Основное уравнение теории надежности...... j^j
§ 4. Статистические модели случайных величин..... ^
Раздел второй. ОСНОВЫ РАСЧЕТОВ ПРОЧНОСТНОЙ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ (СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ) ........... 146
Глава 9. Общие принципы расчетов прочностной надежности . . . 146
§ 1. Задачи и методы сопротивления материалов .... 146
§ 2. Схематизация реальных объектов и свойств материалов 147
§ 3. Анализ внутренних силовых факторов....... 151
§ 4. Понятие о напряженном и деформированном состоянии 158
Глава 10. Растяжение и сжатие элементов конструкций ... 160 § 1. Напряжения и деформации, условия прочности и жесткости при растяжении............. 160
§ 2. Характеристики механических свойств материалов ... 166 § 3. Статически неопределимые системы при растяжении
(сжатии).................. 168
§ 4. Двухосное растяжение и сжатие.....; , . . 175
571
Г шва 11. Сдвиг и кручение элементов конструкций..... 179
§ 1. Напряжения и перемещения при чистом сдвиге и кручении
стержней кругового поперечного сечения...... 179
§ 2. Особенности решения задачи о кручении стержней некругового профиля................ 186
§ 3. Расчет цилиндрических винтовых пружин с малым шагом 188
§ 4. Расчет на кручение за пределами упругости..... 190
Глава 12. Изгиб элементов конструкций......... 192
§ 1. Плоский прямой изгиб............ 192
§ 2. Нормальные напряжения при изгибе....... 194
§ 3. Геометрические характеристики плоских сечений .... 198 § 4. Нормальные и касательные напряжения при плоском
прямом изгибе................ 202
§ 5. Напряженное состояние при поперечном изгибе .... 204
§ 6. Расчет на изгиб за пределами упругости...... 206
§ 7. Определение перемещений при изгибе....... 207
Глава 13. Сложное напряженное, состояние я теории прочности 211
§ 1. Объемное напряженное состояние. Закон Гука для объемного напряженного состояния......... . 211
§ 2. Теории прочности............... 214
§ 3. Сложное сопротивление............ 219
Глава 14. Контактные напряжения, устойчивость и динамика
упругих систем............... 227
§ 1. Контакт цилиндров.............. 227
§ 2. Анализ напряженного состояния......... 231
§ 3. Устойчивость стержней............. 233
§ 4. Динамические задачи.............. 238
Глава 15. Прочность при переменных напряжениях..... 247
§ 1. Циклы переменных напряжений и усталость материалов 247
§ 2. Кривая и предел выносливости......... 249
§ 3. Влияние конструктивных и технологических факторов
на сопротивление усталости........... 250
§ 4. Условия прочности при переменных напряжениях и
запасы прочности............... 256
Раздел третий. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ, УЗЛОВ
И МЕХАНИЗМОВ......... 259
Часть 1. ОСНОВЫ РАСЧЕТА И КОНСТРУИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ, УЗЛОВ И МЕХАНИЗМОВ....... 259
Глава 16. Требования, предъявляемые к деталям и узлам машин.
Стадии конструирования машин......... 259
§ 1. Общие сведения о деталях и узлах машин и основные
требования к ним.............. 259
§ 2. Прочностная надежность деталей машин (методы оценки) 262
§ 3. Износостойкость деталей машин......... 265
§ 4. Жесткость деталей машин............ 268
§ 5. Стадии конструирования машин......... 270
572
Глава П. Машиностроительные материалы и точность изготовления деталей........\...... 271
§ 1. Машиностроительные материалы......... 271
§ 2. Точность изготовления деталей.......... 278
Часть 2. ПЕРЕДАТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ....... 288
Глава 18. Ременные передачи............. 290
§ 1. Ремни и шкивы................ 291
§ 2. Усилия и напряжения в ремне.......... 294
§ 3. Кинематика и геометрия передач......... 296
§ 4. Тяговая способность и КПД передач.......298
§ 5. Расчет и проектирование передач......... 301
§ 6. Передачи зубчатыми ремнями.......... 304
Глава 19. Фрикционные передачи и вариаторы.......308
§ 1. Виды механизмов и их назначение........308
§ 2. Кинематика и КПД передач........... 312
§ 3. Расчет передач................ jjj
Глава 20. Зубчатые механизмы (передачи)......... 315
§ 1. Общие сведения............... 315
§ 2. Кинематика зубчатых передач.......... 317
§ 3. Элементы теории зацепления передач....... 319
§ 4. Эвольвентные зацепления............ 321
§ 5. Геометрический расчет эвольвентных прямозубых передач 328
§ 6. Особенности геометрии косозубых и шевронных колес 332
§ 7. Особенности геометрии конических колес...... 335
§ 8. Передачи с зацеплением Новикова........ 337
§ 9. Усилия в зацеплении.............. 338
§ 10. Расчетные нагрузки.............. 341
§11. Виды повреждений передач........... 344
§ 12. Расчет зубьев на прочность при изгибе..... 346
§ 13. Расчет на контактную прочность активных поверхностей
зубьев.................. 352
§ 14. Материалы, термообработка и допускаемые напряжения
для зубчатых колес............. 355
§ 15. Особенности расчета и проектирования планетарных
передач .................. 360
§ 16. Конструкции зубчатых колес.......... 366
Глава 21. Гнперболоидные передачи........... 372
§ 1. Общие сведения............... 372
§ 2. Геометрический расчет передачи......... 375
§ 3. Кинематика и КПД передачи.......... 377
§ 4. Расчет на прочность червячных передач...... 379
§ 5. Материалы, допускаемые напряжения и конструкции
деталей передачи ............... 382
Глава 22. Передачи винт — гайка............ 385
§ I. Общие сведения............... 385
§ 2. Кинематические характеристики и КПД передачи . . . 386
§ 3. Расчет несущей способности элементов передачи- . . . 389
Глава 23. Цепные передачи.............. тт
§ 1. Цепи и звездочки.............. 392
§ 2. Кинематика и быстроходность передач....... 397
§ 3. Усилия в передаче.............. 398
§ 4. Расчет цепных передач............. 399
§ 5. Особенности конструирования и эксплуатации передач 402
Часть 3. ВАЛЫ, МУФТЫ, ОПОРЫ И КОРПУСА .... 405
Глава 24. Валы и оси................ 405
§ 1. Общие сведения............... 405
§ 2. Конструкции и материалы валов и осей...... 406
§ 3. Расчет прямых валов на прочность и жесткость . . . 409
§ 4. Подбор гибких валов............. 417
Глава 25. Муфты................. 419
§ 1. Общие сведения............... 419
§ 2. Нерасцепляемые муфты............. 420
§ 3. Сцепные управляемые и самоуправляющиеся муфты 425
Глава 26. Подшипники скольжения........... 433
§ 1. Общие сведения............... 433
§ 2. Особенности работы подшипников........ 434
§ 3. Конструкции и виды повреждений подшипников . . . 436
§ 4. Нагрузочная способность подшипников скольжения . . . 439
Глава 27. Подшипники качения............. 443
§ 1. Общие сведения............... 443
§ 2. Кинематика и динамика подшипников...... 447
§ 3. Несущая способность подшипников........ 449
§ 4, Выбор подшипников.............. 456
§ 5. Конструкции подшипниковых узлов........ 456
Глава 28. Детали корпусов, уплотнения, смазочные материалы
и устройства............... 460
§ 1. Детали корпусов............... 460
§ 2. Уплотнения и устройства для уплотнения . ... 462
§ 3. Смазочные материалы и устройства........ 464
Часть 4. СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ (УЗЛОВ) МАШИН И
УПРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ........... 467
Глава 29. Сварные, паяные и клеевые соединения .... 468
§ 1. Сварные соединения.............. 469
§ 2. Проектирование и расчет соединений при постоянных
нагрузках.................. 472
§ 3. Расчет на прочность сварных соединений при переменных нагрузках................ 478
§ 4. Паяные соединения.............. 479
§ 5. Клеевые соединения.............. 482
Глава 30. Заклепочные соединения........... 485
§ 1. Общие сведения............... 485
§ 2. Расчет соединений при симметричном нагружении . . . 487
§ 3. Расчет соединений при несимметричном нагружении . . . 490
Глава 31. Соединения с натягом............ 492
§ 1. Общие сведения................ 492
§ 2. Расчет соединений............... 493
574
Глава 32. Резьбовые соединения............ 500
§ 1. Общие сведения............... ,„„
§ 2. Особенности работы резьбовых соединений..... <04
§ 3. Виды разрушений и основные расчетные случаи . . . 515 § 4. Особенности расчета групповых (многоболтовых) соединений ................... C,Q
Глава 33. Шпоночные, шлицевые, профильные и штифтовые соединения .................. 523
§ 1. Шпоночные соединения............. 523
§ 2. Шлицевые соединения............. 526
§ 3. Профильные соединения............ 529
§ 4. Штифтовые соединения............. 530
Глава 34. Пружины и резиновые упругие элементы..... 532
§ 1. Типы пружин................ „-
§ 2. Расчет витых цилиндрических пружин сжатия и растяжения ................... ,,,
§ 3. Резиновые упругие элементы.......... ^]
Раздел четвертый. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ... 545 Глава 35. Системы автоматизированного проектирования .... 545
§ 1. Общие сведения............... 545
§ 2. Общие принципы построения систем автоматизированного проектирования.............. 547
§ 3. Структура математической модели........ 550
§ 4. Цели и методы оптимизации.......... 553
Глава 36. Некоторые задачи оптимизации конструкций .... 556
§ 1. Расчет вала минимальной массы......... 556
§ 2. Расчет многоступенчатого редуктора минимальных размеров ................. 557
Список литературы................ 561
Чредметный указатель............... 563
Цена: 300руб.
