Настоящая книга написана в соответствии с программами Министерства высшего образования СССР и предназначается в качестве учебного пособия для студентов машиностроительных и механических специальностей высших учебных заведений при изучении лекционной части курсов «Детали машин» и «Подъемно-транспортные машины».
В I разделе книги («Детали машин») материал о конструкциях, значение которых в современном машиностроении уже не столь существенно, дан в сокращенном объеме. Это касается заклепочных и клиновых соединений, плоскоременных передач и т. д. Одновременно расширены главы, посвященные теоретическим исследованиям последних лет.
Раздел «Подъемно-транспортные машины» излагается в объеме, читаемом для всех специальностей, кроме «Подъемно-транспортные сооружения», для которой по названному курсу имеется специальная литература. Общий курс «Подъемно-транспортные машины» входит в' число общеинженерных дисциплин, он взаимосвязан с курсом «Детали машин» и объединяется обычно одной кафедрой. Это послужило основанием для изложения обоих курсов в одной книге, что весьма удобно при их последовательном изучении студентами, и позволило сократить общий объем книги.
Главное внимание в книге уделено современным методам расчета деталей машин и подъемно-транспортных машин; примеры расчетов приводятся в ограниченном количестве и только для иллюстрации теоретических положений.
Авторы стремились построить расчеты во всех главах пособия по единой методике, в основу которой положены современные критерии работоспособности: статическая, усталостная и динамическая прочность, износостойкость, жесткость и теплостойкость машин и их деталей.
Данные справочного характера приводятся в минимальном объеме, необходимом для подтверждения и иллюстрации теоретических выводов.
Книга может также использоваться студентами и конструкторами в качестве пособия при проектировании.
Первый раздел — «Детали машин» — написан доктором технических наук профессором Московского высшего технического училища им. Баумана М. Н. Ивановым, второй раздел—«Подъемно-транспортные машины» — доктором технических наук профессором Львовского политехнического института М. С. Комаровым.
Авторы выражают благодарность рецензентам рукописи — заведующему кафедрой «Детали машин» Одесского политехнического института профессору В. А. Добровольскому и коллективу этой кафедры, заведующему кафедрой «Детали машин» Киевского политехнического института доценту В, Л. Сахненко за сделанные ими полезные замечания по содержанию книги, а также научному редактору доценту Р. С. Курендашу за проделанную им большую работу по подготовке рукописи к изданию.
Авторы с благодарностью примут замечания по содержанию книги.
ДЕТ
М. Н. Иванов, М. С. Комаров
ОГЛАВЛЕНИ Е
П р е д и с л о в II е
ДЕТАЛИ МАШИН
Задачи курса детален машин...............
Введение .......................
Основные требования, предъявляемые к конструкции деталей машин..................
Основные критерии работоспособности и расчета деталей
машин
Влияние конструкций деталей на стоимость производства
О выборе материалов для изготовления деталей машин .
Замечания по вопросам расчета деталей машин ....
Об определении расчетных нагрузок........
Часть первая СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ МАШИН
Глава I. Резьбовые соединения...............
§ 1. Резьба..................
Основные определения и классификация по геометрической форме ............
Методы изготовления резьбы........
Геометрические параметры, характеризующие
резьбу .................
Типы стандартных резьб и их классификация по
назначению...............
Крепежные резьбы............
Трубные резьбы.............
Резьбы грузовых и ходовых винтов......
Резьбы специального назначения .......
§ 2. Основные типы крепежных деталей.......
§ 3. Способы стопорения резьбовых соединений ....
§ 4. Расчет прочности резьбы...........
Распределение осевой нагрузки винта по виткам
резьбы ................
Расчет крепежной резьбы.........
Расчет грузовых и ходовых резьб ,.....
§ 5. Зависимость между крутящим моментом, приложенным к гайке, и осевой силой винта........
§ 6. Самоторможение и к.п.д. винтовой пары.....
§ 7. Расчет прочности стержня болта (винта) при различных случаях нагружения........ ....
Стр.
соединении и расчет
Анализ полученных решений и выбор величины
затяжки соединения............
Расчет жесткостей болта и деталей......
§ 8. Эффект нецентрального нагружения болта .... § 9. Расчет соединений, включающих группу болтов . . § 10. Материал резьбовых изделий н допускаемые напряжения ...................
§ 11. Примеры расчета............. .
Глава II. Заклепочные соединения ... .........
§ 1. Основные сведения о конструкции и технологии заклепочных соединений. Классификация. Области применения § 2. Расчет прочности элементов заклепочного шва . . § 3. Материалы заклепок и нормы допускаемых напряжений ....................
Глава III. Сварные соединения..............
§ 1. Общие сведения . . § 2. Конструкция сварных
прочности ..................
Соединение встык............
Соединения внахлестку ..........
Соединение втавр .............
§ 3. Прочность сварных соединений и допускаемые напряжения ....................
§ 4. Примеры расчета..............
Глава IV. Клиновые соединения .............
§ 1. Конструкция, классификация и область применения . § 2. Расчет клинового соединения на прочность ....
Глава V. Клеммовое соединение..............
§ 1. Конструкция и применение..........
§ 2. Расчет прочности..............
Глава VI. Шпоночные, шлицевые и профильные соединения ....
§ 1. Шпоночные соединения...........
Конструкция и расчет соединений с клиновыми шпонками. Оценка и область применения . . . Оценка соединений клиновыми шпонками и область
их применения ..............
Конструкция и расчет соединений с призматическими шпонками. Оценка и область применения . Разновидности призматических шпонок — сегментная и цилиндрическая .........
Оценка соединений призматическими шпонками и
их применение ..............
Общие замечания но расчету шпоночных соединений . . ..............
§ 2. Шлицевые соединения............
Конструкция и классификация ........
Расчет шлицевых соединений........
Оценка и область применения ШЛНЦРВЫХ соединений .................
§ 3. Профильное (бесшпоночное) соединение.....
§ 4. Материалы и допускаемые напряжения . . . . .
§ 5. Примеры расчета..............
Глава VII. Соединение деталей посредством посадок с гарантированным натягом (прессовые соединения) .......
§ 1. Общие сведения...............
§ 2. Прочность прессового соединения........
Расчет прочности соединения ........
Расчет прочности и деформаций деталей .... Дополнительные указания к расчетам.....
Стр.
Стр.
§3. Оценка и область применения прессового соединения 135 § 4. Разновидности соединения посредством гарантированного натяга . . . . >........... 137
§ 5. Примеры расчета.............. 138
Чисть вторая МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ
Общие сведения и основные характеристики ......... 141
; Глава VJII. Ременные передачи.............. 144
§ 1. Общие сведения .............. 144
§ 2. Плоскоременная передача........... 146
Разновидности плоскоременных передач .... 146
Способы предварительного натяжения ремня . . 148
Основные типы плоских ремней ....... 149
§ 3. Основы теории ременных передач........ 150
Кинематика и геометрия ременной передачи . . 150
Силы, действующие на ремень....... 152
Влияние центробежных сил на работу ременной
передачи................ 156
Напряжения в работающем ремне...... 157
Влияние отдельных составляющих суммарного напряжения на тяговую способность передачи и
долговечность ремня ........... 158
Скольжения ремня по шкиву. Кривые скольжения
и к. п. д................ 162
§ 4. Методика расчета плоскоременных передач .... 165
§ 5. Пример расчета плоскоременной передачи..... 169
§ 6. Ременная передача с натяжным роликом..... 171
§ 7. Клиноременная передача.......... . 174
Принципиальные основы конструкции и область
применения............... 174
Методика расчета клиноременных передач ... 178
§ 8. Пример расчета клиноременной передачи..... 182
§ 9. Шкивы ременных передач. Требования к шкивам и
их материалы................ 184
Конструкция шкивов........... 184
Расчет прочности шкивов ......... 18R
Глава IX. Фрикционные передачи и вариаторы........ 187
§ 1. Общие сведения.............. 187
§ 2. Кинематические и силовые зависимости для основных
типов фрикционных передач и вариаторов '...... 189
§ 3. Расчет прочности фрикционных передач . ... 196
§ 4. Материалы и допускаемые напряжения..... 198
Глава X. Зубчатые передачи............... 199
§ 1. Критерии работоспособности и расчета прочности зубчатых передач................ 200
§ 2. Определение расчетной нагрузки Рр и Np .... 205
Коэффициент концентрации нагрузки..... 206
Коэффициент динамической нагрузки..... 208
§ 3. Прямозубые цилиндрические передачи...... 210
Расчет прочности зубьев по напряжениям изгиба.
Вывод основной формулы......... 210
Учет коэффициента перекрытия г...... 214
Учет коэффициента коррекции ' (коэффициента
смещения исходного контура инструмента) . . . 214
584
Стр.
Расчет прочности зубьев но контактным напряжениям ................. 217
Определение модуля и числа зубьев..... 220
§ 4. Косозубые и шевронные цилиндрические передачи . 222 Основные свойства косозубых передач, связанные
с их расчетом на прочность......... 222
§ 5. Конические зубчатые передачи........• 230
Общие сведения............ 230
Передаточное число ........... 23!
Силы в зацеплении............ 231
Расчет по напряжениям изгиба....... 232
Расчет по контактным напряжениям..... 235
Конические колеса с непрямыми зубьями . . . 237
Краткие сведения о гипоидных передачах . . . 238
§ 6. Области применения зубчатых передач...... 240
§ 7. Передаточное число зубчатых передач...... 241
§ 8. Материалы для изготовления зубчатых колес . . . 242
§ 9. Допускаемые напряжения.......... 249
Допускаемые контактные напряжения [=/,] . . . 244 Допускаемые напряжения изгиба [ои] .... 255 Допускаемые напряжения для проверки прочности зубьев при кратковременных перегрузках . . 255 § 10. Коэффициент полезного действия зубчатых передач.
охлаждение и смазка.............. 25ь
§ 11. Примеры расчетов............. 257
Глава XI. Червячные передачи.............. 263
§ 1. Общие сведения н основные характеристики . . . 263
Кинематика червячной передачи....... 26!>
Геометрия червячной передачи ....... 269
Червячные колеса (рис. 196)........ 272
Применение червячных передач....... 273
§ 2. Расчет прочности зубьев ........... 274
Основные свойства червячных передач, связанные
с их расчетом на прочность........ 274
Расчет зубьев колеса по напряжениям изгиба . . 275
Расчет по контактным напряжениям..... 276
Замечания но расчету глобоидальных передач . 27U
Замечания по определению расчетной нагрузки . 2/8
§ 3. Материалы н допускаемые напряжения..... 279
§ 4. Тепловой расчет, охлаждение и смазка передач . . 281
§ 5. Примеры расчета.............. 284
Глава XII. Цепные передачи............ . . 287
§ 1. Общие сведения о цепных передачах, область применения и основные характеристики......... 23V
§ 2. Конструкция основных типов приводных цепей и звездочек. Их материалы.............. 28ч
§ 3. Основные кинематические и геометрические параметры цепной передачи ............... 292
§ 4. Основные критерии работоспособности н расчет цепной передачи ................. 24':-
Пределыю допустимая величина износа и ее связь
с числом зубьев звездочек......... '--"''
Удар шарнира о зуб и предельные значения числа
оборотов звездочки и шага цепи....... 2'Ь
Силы, действующие н ветвях цепи, и нормы допускаемой нагрузки ..........'. 2!W
§ 5. Пример расчета .............. ^'^
прочности . . .
жесткости
валов на колебания
Часть третье ВАЛЫ И ОСИ, ПОДШИПНИКИ, МУФТЫ
Глава XIII. Прямые валы и оси ..............
§ 1. Общие сведения ..............
§ 2. Расчет валов и осей .............
Составление расчетной схемы и определение рас-
четных нагрузок ....... , .....
Расчет
Расчет
Расчет Глава XIV. Подшипники
П о д ш и п н и к и с к о л ь ж е н и я .........
§ 1. Общие сведения ..............
§ 2. Условия работы и критерии расчета .......
§ 3. Трение и смазка .......... . .
§ 4. Расчет подшипников скольжения . .....
Метод расчета подшипников жидкостного трения
Условные расчеты подшипников .......
§ 5. Конструкция подшипников скольжения и материалы вкладышей . .......... . ......
Подшипники качения . . . . ......
§ 6. Общие сведения и классификация ........
§ 7. Критерии работоспособности н расчета. Распределение нагрузки между телами качения . ...... .
§ 8. Расчет (подбор) подшипников качения ......
§ 9. Пример расчета вала п его опор ........
Муфты .
1. Общие сведения, назначение п
2. Глухие муфты .
3. Компенсирующие Упругие муфты
Назначение
свойства ...............
Работа ynpyroii муфты при периодически изме-
няющейся нагрузке ............
Работа упругой муфты при быстро нарастающем
ударном приложении нагрузки .......
Конструкция и расчет упругих муфт ......
Управляемые, или сцепные муфты .......
Кулачковые муфты ............
Фрикционные муфты ...........
Дисковые муфты ...... .....
Конические муфты . . ..........
Критерии роботоспособности фрикционных муфт,
материалы, рекомендуемые величины [р] и / . . Автоматические, пли самоуправляемые муфты . . . Примеры расчета ..............
§
§ 4.
.
классификация .
муфты .......
муфт и их динамические
Литература
ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ
В в о д п а я ч а с т ь...............
Назначение подъемно-транспортных машин Классификация подъемно-транспортных машин
Г.шва f. Детали и механизмы грузоподъемных машин . .
§ 1. Гибкие элементы для подвешивания груза .
Стр.
Материал проволочных канатов.......
Конструкции проволочных канатов .....
Расчет проволочных канатов........
Цепи .................
Пеньковые канаты............
Крепление концов канатов и цепей ......
§ 2. Полиспасты и блоки..............
Неподвижные н подвижные блоки......
Кратные полиспасты...........
Степенные (потенциальные) полиспасты ....
Дифференциальные блоки.........
Конструкции и расчет блоков ........
§ 3. Грузозахватные устройства..........
§ 4. Конструкции и расчет барабанов........
§ 5. Опорные ходовые колеса и катки........
§ 6. Остановочные и тормозные устройства......
Общие замечания ............
Остановочные устройства..........
Безопасные рукоятки ...........
Ленточные тормозы............
Колодочные тормозы ...........
§ 7. Привод подъемно-транспортных машин......
Общие замечания ............
Электропривод .............
Паровые двигатели и двигатели внутреннего
сгорания................
Глава //, Механизмы кранов...............
§ 1. Механизмы подъема груза..........
Общие замечания ............
Механизмы подъема с ручным приводом ....
Механизмы подъема с машинным приводом . . . § 2. Динамические нагрузки механизмов подъема груза .
Пуск и торможение механизма при подвешенном
грузе .................
Подъем груза с основания.........
§ 3. Механизмы передвижения и поворота кранов . . .
Общие замечания............
Сопротивления передвижению и повороту кранов ^ § 4. Динамические нагрузки механизмов передвижения
и поворота кранов ...............
§ 5. Механизмы изменения вылета кранов.......
Глава III. Грузоподъемные машины общего назначения.....
§ 1. Условия работы, классификация и производительность
§ 2. Краны поворотные стационарные........
§ 3. Мостовые краны......•...,....
§ 4. Краны консольные на однорельсовом ходу ....
§ 5. Транспортные краны............
Глава IV. Транспортирующие машины............
§ 1. Классификация, область применения и производительность .....................
§ 2. Тяговой расчет транспортирующих машин с гибким
несущим или тяговым элементом.........
§ 3. Приводные и натяжные устройства транспортеров
§ 4. Ленточные транспортеры...........
§ 5. Цепные транспортеры............
Скребковые транспортеры.........
Пластинчатые и лотковые транспортеры ....
Ступенчатые транспортеры (эскалаторы) . . .
Стр.
Стр.
§ 6. Ковшевые, люлечные н полочные транспортеры
(элеваторы).................. 568
§ 7. Транспортеры без гибкого элемента...... 573
Винтовые транспортеры.......... 573
Инерционные транспортеры ........ 574
Рольганги ............... 577
§ 8, Питатели................. 577
Литература :................, . . 580
Обложка художника О. М. К о м а р и i: ц к и
Редактор Ю. Л. К о т л я р о и
Техредактор А. В. М а л я в к о
Корректоры С. Я. М и х а и л е н к о н Н. И. Трофимович
Михаил Николаевич Иванов. Михаил Степанович Комаров. ДЕТАЛИ МАШИН И ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ.
00605, Сдано в набор 2/V.I 1960 г. Подписано к печати 28/ХН 1960 г. Формат 60x92Vis. Бум. л. 18,375. Печ л. 36,75+1 вкл. Уч.-изд. л. 34,44. Тираж 15000 (2-й завод 3001—10000)). Цена 1 руб. 15 кои. Зак. 155.
Типография издательства Львовского государственного университета. Львоа, Университетская, 1.
I
Цена: 300руб.
