Задачи по курсу "Детали машин" - от 150 руб.
В курс "Детали машин" входят:
- сварные соединения;
- резьбовые соединения;
- соединения с натягом;
- шпоночные, зубчатые, штифтовые соединения;
- расчет редукторов;
- различные виды передач и многое другое.
Анализируя исторический путь развития технологии различных производств и обслуживающих их машин, нетрудно заметить основные тенденции развития современного машиностроения. Это, во-первых, непрерывный рост машиностроения, увеличение номенклатуры и числа машин, выпускаемых для всех отраслей народного хозяйства и, во-вторых, неуклонное повышение мощности и производительности машин, их технологичности и экономичности при одновременном относительном снижении веса и размеров.
Основой для расчета редукторов служит новый, более высокий уровень организации, управления и технологии производства — широкое внедрение специализации, поточности, механизации и автоматизации производства, использование принципов взаимозаменяемости, унификации, нормализации и стандартизации типов машин, их узлов и деталей, внедрение прогрессивной технологии.
Создание все более мощных и производительных, технологичных и экономичных приводов ленточных и цепных конвейеров со сниженными весовыми и габаритными характеристиками обусловлено непрерывным их конструктивным совершенствованием, повышением скоростей и ускорений движущихся частей, действующих нагрузок, напряжений, температур и других параметров. Расчет редукторов, в свою очередь, вызывает необходимость использования новых, более прочных и износостойких материалов, различных способов их упрочнения и коррозионной защиты, совершенствования формы деталей, применения полых и тонкостенных сечений и т. д.
В течение долгого времени наука о машинах не имела четкого разделения и включала все вопросы расчета, конструирования, изготовления и эксплуатации машин. Лишь со второй половины прошлого столетия, по мере накопления знаний, началась постепенная дифференциация машиностроительных дисциплин. В настоящее время четко выявилось следующее разделение: 1) теория механизмов и машин (методы анализа и синтеза механизмов и машин); 2) машиностроительные материалы; 3) детали машин (основы расчета и конструирования машин); 4) расчет и конструирование различных машин (двигателей внутреннего сгорания, турбин, электрических машин, станков, подъемных машин и т. д.); 5) технология машиностроения; 6) эксплуатация различных машин; 7) экономика машиностроения.
В последнее время в связи с общими тенденциями развития машиностроения наблюдается стремление к дальнейшей дифференциации науки о машинах. Так уже, по существу, сформировались как самостоятельные дисциплины: точность механизмов и машин, износостойкость машин (трение и износ в машинах), прочность и жесткость машин (строительная механика машин), колебания машин, автоматика регулирования и управления машинами, технология и экономика производства различных видов машин. Интенсивно разрабатывается наука о надежности машин.
Все эти разделы науки о машинах опираются на базовые теоретические дисциплины: математику, физику, химию, теоретическую механику, термодинамику, аэро- и гидромеханику, электромеханику, сопротивление материалов, теорию упругости и пластичности, политическую экономию и др. В то время как названные теоретические дисциплины в большинстве случаев абстрагируются от многих понятий и соображений практического характера, таких, как неоднородность материалов, износостойкость, технологичность, транспортируемость, надежность, безопасность в эксплуатации, экономичность и т. п., прикладные машиностроительные науки призваны тщательно анализировать значимость этих практических факторов в каждом частном случае и учитывать их при создании новых машин. Таким образом, являясь как бы продолжением общетеоретических, базовых дисциплин, машиностроительные науки отличаются от них своей большей практической направленностью.
Значение курса «Детали машин» среди других машиностроительных дисциплин определяется словами: нельзя построить ни одну машину, не умея сконструировать, рассчитать и изготовить ее детали. Все существующие машины, начиная от простейшего редуктора и кончая ядерным реактором и космическим кораблем, собираются из отдельных конструктивных узлов, которые в свою очередь состоят из большего или меньшего числа различных деталей, представляющих собою первичные элементы, образующие в сборе машину, прибор или сооружение.
Задачей курса «Детали машин» является изучение методов расчета и конструирования редукторов. На первый взгляд, эта задача может показаться непомерно трудной, так как номенклатура современных машин очень велика, а количество составляющих их деталей, по существу, безгранично. Расчет редукторов упрощается тем, что могут быть предварительно сформулированы некоторые общие положения конструирования и расчета, применимые для всех деталей, а при рассмотрении их частных разновидностей использован обычный в науке прием классификации изучаемых предметов или явлений.
Классификацию деталей машин можно провести по различным признакам, например по виду материала, из которого они изготовлены, по форме (валы, втулки, диски и т. п.), определяющей однотипные способы обработки деталей (подобная классификация используется технологами), или по другим характеристикам.
С точки зрения конструктора наиболее удобно классифицировать все машинные детали по эксплуатационному признаку — по их назначению и характеру выполняемых ими функций в процессе эксплуатации, так как единообразие эксплуатационного назначения деталей во многих случаях ведет к единству предъявляемых к ним конструктивных требований и методов их расчета.
Анализируя приводы ленточных и цепных конвейеров , их узлы и детали, нетрудно заметить, что многие типы деталей широко используются во всех или, во всяком случае, во многих машинах, приборах и сооружениях с одними и теми же функциями. Другие же типы деталей применяются лишь в отдельных, относительно немногих видах машин для выполнения некоторых специальных функций, т. е. являются специализированными. Это дает основание поделить все машинные детали и составленные из них простейшие конструктивные узлы прежде всего на два больших класса: А. Машинные детали и узлы общего назначения. Б. Машинные детали и узлы специализированного назначения.
В свою очередь, каждый из этих классов можно подразделить на группы.
А. Машинные детали и узлы общего назначения.
1. Детали и узлы для соединения частей машин и сооружений между собой— соединения: заклепочные и болто-прессовые, сварные, паяные, клеевые, прессовые, винтовые, клеммовые, клиповые и штифтовые, шпоночные, шлицевые и профильные.
2. Детали и узлы для преобразования и передачи движения и энергии от одной части машины к другой — передачи: колесами трения (фрикционные), ременные, зубчатые различных типов, червячные, цепные, кулачковые, шарнирно-рычажные. К этой же группе следовало бы отнести и широко распространенные гидравлические, пневматические и электрические передачи. Учитывая, однако, значительную специфичность этих передач, их обычно относят к классу специализированных узлов и деталей.
3. Детали и узлы для осуществления вращательного и поступательного движения элементов машин — оси и валы, муфты для соединения валов, подшипники и подпятники различных типов, ползуны и направляющие, смазочные и уплотнительные устройства.
4. Опорные детали машин и сосуды — фундаментные балки, рамы и плиты, станины, стойки и кронштейны, коробки (картеры), сосуды, работающие под давлением. К этой же группе могут быть условно отнесены пружины и рессоры.
Б. Машинные детали и узлы специализированного назначения.
1. Детали и узлы поршневых машин — цилиндры и цилиндровые блоки, поршни, штоки, шатуны и др.
2. Детали и узлы турбин — турбинные диски, роторы, лопатки и др.
3. Детали и узлы электрических машин — статоры, роторы, обмотки, коллекторы и др.
4. Детали и узлы наземных транспортных и подъемных машин — рельсы, колеса, бандажи, шины, гусеницы, тормоза, канаты, блоки, барабаны, крюки, ковши, грейферы и др.
5. Детали и узлы судов и самолетов — секции судовых корпусов, фюзеляжи, крылья, рули, гребные винты и колеса, воздушные винты и др.
6. Детали и узлы станков — зажимные патроны, суппорты, люнеты, инструментальные зажимы и др
7. Детали и узлы бумагоделательных машин — вакуумные и сушильные цилиндры, каландровые валы, дефибрерные камни и др.
Этот перечень деталей и узлов специализированного назначения можно было бы продолжить в соответствии с существующими разновидностями машин.
Хотя приведенная классификация и не является вполне строгой, так как допускает отнесение некоторых деталей к разным группам, но она достаточно удобна для изучения основ конструирования и расчета деталей машин.
Курс «Детали машин» охватывает вопросы конструирования и расчета лишь деталей общего назначения, а также редукторов. Специализированные детали, работа которых тесно связана с рабочим процессом соответствующих машин, обычно и рассматриваются вместе с этими машинами.
Алексей Ф.
Червячные передачи применяют для передачи движения между перекрещивающимися валами. В основном используют ортогональные червячные передачи (оси валов червяка и червячного колеса взаимно перпендикулярны).