В книге рассмотрены расчеты и конструирование Деталей и узлов общего назначения: разъемных и неразъемных соединений передач трением и зацеплением, валов, осей и их соединений, подшипников и направляющих; станин,, плит и коробок; пружин я рессор. Рассмотрены также важнейшие общие вопросы конструирования.
Книга является учебником для вузов и соответствует программе курса деталей машин для машиностроительных и механических специальностей вузов.
Книга может быть также полезна инженерно-техническим работникам. . •
Введение
Современные машины обеспечивают Многократное повышение производительности труда человека. В настоящее время машины-двигатели (турбины) и машины-преобразователи энергии (элект-г рические генераторы) строят мощностью до .1200 000 кВт.
Между тем сам человек может длительно развивать мощность не более 0,1 кВт. Энергетическая оснащенность труда человека непрерывно повышается. ч х
Автомобили строят' грузоподъемностью до 120 т, подъемные краны грузоподъемностью до 650 т, локомотивы для поездов массой 3500 т и более. Эксплуатационная скорость наземнрго транспорта (автомобили, поезда) достигает 150—300 км/ч, .воздушного, пассажирского превышает 1000 км/ч. Наибольшие достигнутые, скорости в 2-—3 раза выше. Человек может нормально нести -не более 50 кг, передвигаясь со скоростью до 5 км/ч.
Развитие машиностроения ?и средств автоматизации обеспечивает возможность автоматической работы отдельных машин (в том числе по заданной программе и с самонастройкой), .групп машин, цехов и даже целых заводов с минимальным участием человека.
Машины настолько прочно вошли в жизнь общества, что в настоящее время трудно найти такой предмет или продукт потребления, который был былзготовлен или доставлен'к месту потребления без помощи машин. Без машин невозможно было бы современное^ развитие наук, • медицины, искусств, требующих Совершенных инструментов и" материалов, были бы невозможны быстрые темпы строительства, а также не могли бы удовлетворяться потребности населения в предметах широкого потребления.
Ведущая роль машиностроения среди других отраслей народ* ного хозяйства определяется тем, что основные производственные процессы во всех отраслях промышленности', строительства и сельского хозяйства выполняют машины. Технический Уровень всех , отраслей народного хозяйства в значительной степени определяется уровнем машиностроения.
Советская машиностроительная в металлообрабатывающая промышленность занимает по выпуску продукции первое место в Европе и второе место в мире. В ней занято более 35% всех ра-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение........-.......................... 3
ъ
Глава I. Общие сведения о деталях машин и истории развития их кон-
струкций и теории ......................... 5
Список литературы..................... 10
'Глава П. Основные критерии работоспособности и расчета деталей
машин . . ч............................. 11
§ 1. Общие сведения. Прочность..........'....., Ц
§ 2. Жесткость..................... •...... 15
§ 3. Износостойкость...................... . 18
§ 4. Теплостойкость....................... . 19
§ 5. Виброустойчивость. .*..................... 21
§ 6. Надежность.......................... 22
Список литературы................ . . . 24
Глава III. Машиностроительные материалы............. : .26
§ 7. Общие сведения....................... 26
§ 8. Чугуны.......Л....................... 28
. § 9. Конструкционные стали ..:...-.........л. . . : 32
§ 10: Сплавы цветных металлов...............:. 38
§11. Пластические массы и другие материалы........ . 43
§ 12. Пути повышения .экономии материалов .......... 49
Глава IV. Технологические требования к деталям машин. Допуски и
посадки. Конструирование..............*....... 51
Глава V. Соединения. Заклепочные соединения............ 57
§ 13.'Общие сведения о соединениях............... 57
§ 14. Понятия о заклепочных соединениях........... 57
§ 15. Основные типы заклепок и конструкций швов...... 59
§ 16. Расчет заклепочных соединений.............. 61
§ 17. Силовые заклепочные соединения.............. 63
§ 18. Силовые плотные заклепочные соединения........ 67
Список лит ер а т у-р ы : .................... 67
Глава VI. Сварные соединения.....,................ 68
§ 19, Общие сведения......................... 68
§ 20, Соединения электродуговоп сваркой............ 70
§ 21. Соединения контактной сваркой .............. 79
§ 22. Данные для расчета. Примеры конструкций ....... 82
§ 23. Клеевые соединения ........'....."........ 89
Список1, литературы.................... 90
Глава VII. Соединения деталей с натягом......•......... 91
§ 24. Общие сведения....................... 91
§ 25. Цилиндрические соединения с натягом......... . 92
§ 26. Соединения стяжными кольцами и планками....... 103
/С писок литературы..................... 103
Й 5 I
Глава VIII. Резьбовые соединения.................... Ю4
§ 27. Основные понятия и определения............. 104
§ 28. Резьба............................ 105
§ 29. Крепежные винты ...................... цз
/ § 30. Установочные и специальные винты . . .......... Hg
' § 31. Гайки и резьбовые вставки . ,................ цд
[ § 32. Инструмент для завинчивания винтов и гаек ...... 120
\ § 33. Предохранение резьбовых соединений от самоотвинчи-
\ вания...............,...-'.......... 121
'§ 34. КЛассы прочности и материалы резьбовых изделий .... 125
§ 35. Момент завинчивания, к. п. д. и условие самоторможения 126
§ 36. Взаимодействие между винтом и гайкой......... 130
§37. Расчет винтов и элементов резьбы при постоянной нагрузке 132
§ 38. Расчет винтов, нагруженных эксцентричной нагрузкой 135 § 39. Расчет резьбовых соединений при нагружении силами
в плоскости стыка...........,.......... 136
§ 40. Расчет резьбовых соединений, нагруженных отрывающими
силами и моментами..................... 140
§ 41. Винты, подверженные переменной нагрузке....... 145
§ 42. Клеммовые или фрикционно-винтовые соединения .... 149
§^ 43. Фрикционные соединения коническими кольцами..... 151
Список литературы.................... 153
Глава IX. Клиновые в штифтовые соединения............ 154
s § 44. Общие сведения о клиновых соединениях........ 154
': § 45. Силы в клиновом соединении, условия самоторможения и
! расчет на прочность..................... 156
§ 46. Соединения штифтами . .<.................. 157
: Список литературы....................
-Глава X. Шпоночные, зубчатые в профильные соединения...... 161
ц V^ 47. Шпоночные соединения......... . . . —..... 161
''/' 1/§ 48. Зубчатые (шлицевые) соединения .'............ Ifi9
j/ § 49. Профильные (бесшпоночные) соединения........ . 177
| Список --литературы.................... 178
Глава XI. Общие сведения о передачах. Фрикционные передачи . . . 179
§ 50. Основные понятия...................... 179
§ 51. Расчеты контактных напряжений............. 180
§ 52. Общие сведения о фрикционных передачах ........ 182
§ 53. Основные типы фрикционных передач........... 187
§ 54. Кинематические и прочностные расчеты.......... 192
\ § 55. Потери на трение, к. п. д. и расчет нажимных механизмов 193
j Список литературы.................... 196
Глара XII. Ременные передачи.................... 197
| § 56. Общие сведения....................... 197
j § 57. МатериальГплоских приводных ремней......... 199
i § 58. Соединения концов ремней................. 200
§ 59. Клиновые ремни....................... 205
; § 60. Основные характеристики ременных передач . . . . . . . 208
§ 61. Критерии работоспособности и расчета ременных передач.
1 Работа ремня на шкивах.................. 210
§ 62. Кинематика ременных передач............... 211ц.
§ 63. Основные геометрические зависимости в ременных передачах ............................. 212
§ 64. Силы и напряжения в ремнях............... 213
§ 65. Расчет ременных передач по тяговой способности и расчет
плоскоременных передач.................. 217
, § 66. Долговечность ремней.................... 221
I § 67. Расчет клиноременных передач. , .......,..,.. 222
652
/ § 68. Силы, действующие на валы, и потери в ременной передаче 224
' § 69. Порядок проектного расчета плоскоременных передач 226
f § 70. Порядбк проектного расчета клиноременных передач . . 226
] § 71. Расчет поликлиновых ремней................ 227
S § 72. Передачи с натяжными роликами и с автоматически регу-
' лируемым натяжением................... 228
1 § 73. Ременные приводы с переменной скоростью вращения 229
i § 74. Передачи зубчатыми ремнями............... 232
§ 75. Шкивы ременных передач ................. 235
Список литературы.................... 239
Глава XIII. Зубчатые передачи..................... 240
§ 76. Общие Сведения....................... 240
§ 77. Краткие сведения из геометрии и кинематики эвольвент-
ных зацеплений....................... 241
§ 78. Параметры и конструкции зубчатых передач....... 246
§ 79. Виды разрушения зубьев. Критерии работоспособности
и расчета зубчатых передач................ 250
§ 80. Материалы, термическая и химико-термическая обработка 254
§ 81. Точность зубчатых передач................. 258
§ 82. Расчет зубьев цилиндрических прямозубых колес на изгиб 260 § 83. Расчет зубьев цилиндрических прямозубых колес на контактную прочность..................... 266
§ 84. Особенности расчета косозубых и шевронных колес .... 269
§ 85. Зубчатые зацепления со смещением (корригированные) 273
§ 86. Расчетная нагрузка..................... 278
Концентрация нагрузки по ширине венца........ 280
Динамические нагрузки.................... 283
§ 87. Допускаемые напряжения ................. 287
§ 88. Передачи коническими зубчатыми колесами....... 297
Геометрические расчеты конических зубчатых колес. . . 297
Расчеты конических колес на прочность. .........• 302
§ 89. К. п. д. зубчатых передач.......-.......... 306
§ 90. Силы, действующие на валы и реи от зубчатых колес . . . 307
§ 91. Цилиндрические передачи Новикова............ 310
§ 92. Зубчатые редукторы..................... 317
§ 93. Передачи между валами с перекрещивающимися осями —
' винтовые и гипоидные ................... 322
§ 94. Планетарные передачи................... 326
§ 95. Волновые передачи..................... 333
Список литературы.................... 342
Глава XIV. Червячные передачи . . .................. 344
, § 96. Общие сведения....................... 344
!• § 97. Геометрия червячных передач............... 345
I § 98. Червячные передачи со смещением (корригированные) 348 's § '99. Причины выхода из строя червячных передач и крите-
1 рии их работоспособности................. 349
; § 100. Материалы.......................... 350
t § 101. Расчеты на прочность................... 351
5 § 102. Расчетная нагрузка. Коэффициент нагрузки....... 354
I - § 103. Допускаемые напряжения.................. 356
; § 104. Силы, действующие в червячном зацеплении...... 358
'; § 105. Расчет тела червяка, к. п. д................ 358
' § 106. Тепловой расчет и охлаждение червячных передач .... 361
•§ 107. Конструкции червячных редукторов ........... 363
! § 108. Смазка............. ................ 365
; § 109. Передачи с вогнутым профилем витков червяка и глобоид-
ные передачи . -....................... 366
Список литературы. . . ^................ 373
653
Глава XV. Цепные передача . .........• • - •.....• • • 374
§ НО. Общие сведения...................... 374
§ 111. Приводные цепи...................... 376
§ 112. Основные параметры цепных передач.......... 381
§-•113. Критерии работоспособности и расчета'цепных передач.
Материалы цепей...................... 384
§ 114. Несущая способность и подбор цепных передач..... 385
Постоянные силы в ветвях цепи и нагрузки на валы..... 3S8
§ 115. Переменность передаточного отношения и динамические
нагрузки ...... . . ...........т........ 389
§ 116. Потери на трение. Конструирование передач...... 392
Звездочки...................;........ . 394
§ 117. Смазка ......... . . '.................. 397
§ 118. Ценные вариаторы . . ..................... 398
Список литературы.........:......., . . . 399
Глава XVI. Передача винт—гайка.................... 400
•Список литературы.................... 409
Глава XVII. Валы в оси......................... 410
§ 119. Общие сведения и основы конструирования....... 410
§ 120. Материалы и обработка валов и осей.......... 417
§ 121. Расчетные схемы валов и осей, критерии расчета..... 4!8
§ 122. Расчеты на прочность ; . . ................. 420
§ 123. Расчеты на выносливость ................ . 423
§ 124. Расчеты на жесткость . . . ......'.......... 432
§ 125. Расчеты валов на колебания............... 436
§ 126. Специальные валы..................... 440
§ 127. Гибкие валы....................-. . . . 441
Список литературы.................... 442
Глава XVIII. Подшипники скольжения . . ,............... 443
§ 128. Общие сведения...................... . 443
§ 129. Подшипниковые материалы......„,.......... 451
§ 130. .Смазочные материалы.................... 457
§ 131. Критерии работоспособности и расчета подшипников . . . 465
§ 132. Условные расчеты подшипников............. 466
§ 133. Работа подшипников скольжения в условиях гидродинамического трения.............-...>...... 468
- / § 134. Тепловой расчет...................... 478
§ 135. Самовозбуждающиеся колебания валов в подшипниках 482 "§ 136. Подшипники 'с сегментными, самоустанавливающимнся
подушками.......................... 483
§ 137. Подшипники с воздушной смазкой............ 484
§ 138. Гидростатические подшипникр.......... . . 485
§ 139. Подпятники......................... 467
Список литературы.................... 490
Глава XIX. Подшипники качения................... . 491
' § 140. Общие понятия......................._> 491
§ 141. Основные типы и их характеристики ...... .^ ... 495
§ 142. Точность подшипников................... 503
§ 143. Распределение нагрузки между телами качения...... 504
§ 144. Контактные напряжения в подшипниках....... . 506
§ 145. Кинематика подшипников................. 507
§ 146. Причины выхода из строя и критерии расчета подтип- '
ников............................ 508
§ 147. Расчет на долговечность................... 510
§ 148. Определение приведенной нагрузки и подбор подшипников............................ 511
§ 149. Статическая грузоподъемность подшипников. ...... 518
§ 150. ?Кесткость подшипников качения и их предварительный натяг.......................... 520
§ -151. Быстроходность подшипников............... 522
§ 152'. Потери на трение..................... 523
§ 153. Зазоры "и подшипниках.................. 526
§ 154. Посадки подшипников............-...... . 526
§ 155. Установка подшипников.................. 530
§ 156. Смазка подшипников качения . . . . ,........... 533
§ 157. Уплотняющие устройства................. 535
§ 158. Монтаж и демонтаж подшипников.......1..... 538
Список литературы.................... 539
Глава XX. Смазочные устройства-...............-..... 540
Список литературы........ . .. . ......... 544
Глава XXI. Муфты ....,'........................ 545
§ 159. Основные понятия..................... 545
§ 160. Нерасцепляемые муфты.........\......... 547
§ 161. Компенсирующие муфты................. . 551
§ 162. Подвижные муфты............. ........ 553
§ 163. Упругие муфты............'........... 561
Муфты с неметаллическими (резиновыми) упругими элементами................. N.............. 563
Муфты с металлическими (стальными) элементами...... 569
§ 164. Сцепные механические управляемые муфты....... 572
Кулачковые и зубчатые сцепные муфты............ 572
Фрикционные муфты...................... 577
§ 165. Самодействующие сцепные муфты............. 593
Муфты скольжения . . . . ,................... 604
Список литературы............ . ....... 605
Глава XXII. Пружины и-рессоры......... ........... 606
§ 166. Основные понятия..................... 606
§ 167. Материалы пружин ,\. \.................... 608
§ 168. Конструирование и расчет цилиндрических витых пружин
растяжения и сжатия............ . '...... 611
§ 169. Фасонные и многожильные пружины........... 616
§ 170. Тарельчатые пружины................... 618
§ 171. Витые цилиндрические пружины кручения........ 620
§ 172. Плоские спиральные пружины........'......
Цена: 300руб.
