Главная Учебники - Производство
поиск по сайту правообладателям
|
|
|
содержание .. 1 2 3 ..
7
6
Часть I
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ
МАШИН
Глава
1.
ОСНОВНЫЕ
ПОЛОЖЕНИЯ
1.1.Общие
сведения
Целью
курса
является
изучение
основ
расчета
и
конструирования
деталей
и
узлов
общего
назначения
.
1.2. Требования к машинам и деталям
В
соответствии
с
современными
тенденциями
к
большинству
проектируемых
машин
предъявляют
следую
-
щие
общие
требования
:
•
высокая
производительность
;
•
экономичность
;
•
надежность
и
долговечность
;
•
удобство
и
безопасность
обслуживания
;
•
транспортабельность
.
При
расчетах
,
конструировании
и
изготовлении
машин
должны
строго
соблюдаться
стандарты
:
государственные
(
ГОСТы
),
отраслевые
(
ОСТы
),
предприятий
(
СТП
).
Стандарты
в
максимально
возможной
степени
приближе
-
ны
к
стандартам
Международной
организации
по
стандар
-
тизации
(ISO).
Применение
в
машине
стандартных
деталей
и
узлов
уменьшает
количество
типоразмеров
,
обеспечивает
взаимо
-
заменяемость
,
позволяет
быстро
и
дешево
изготовлять
но
-
вые
машины
,
а
в
период
эксплуатации
облегчает
ремонт
.
9
8
1.3. Критерии работоспособности
и
расчета
деталей
машин
Работоспособность
деталей
машин
оценивают
по
одному
или
нескольким
критериям
,
выбор
которых
обус
-
ловлен
условиями
работы
и
характером
возможного
разру
-
шения
.
Такими
критериями
являются
:
прочность
,
жесткость
,
износостойкость
,
теплостойкость
,
виброустойчивость
.
Прочность
.
Важнейшим
критерием
работоспособности
всех
деталей
является
прочность
,
т
.
е
.
способность
детали
сопротивляться
разрушению
или
возникновению
пластичес
-
ких
деформаций
под
действием
приложенных
к
ней
нагру
-
зок
.
Методы
расчетов
на
прочность
изучают
в
курсе
сопро
-
тивления
материалов
.
В
расчетах
на
прочность
большое
значение
имеет
правильное
определение
расчетных
нагру
-
зок
и
допускаемых
напряжений
.
Повысить
прочность
можно
путем
выбора
рациональной
формы
поперечного
сечения
детали
,
устранения
концентра
-
торов
напряжений
,
введения
поверхностного
упрочнения
.
Жесткость
.
Жесткостью
называют
способность
детали
сопротивляться
изменению
формы
и
размеров
под
нагруз
-
кой
.
Износостойкость
.
Износостойкостью
называют
свой
-
ство
материала
оказывать
сопротивление
изнашиванию
.
Под
изнашиванием
понимают
процесс
разрушения
и
отде
-
ления
материала
с
поверхности
твердого
тела
при
трении
,
проявляющемся
в
постепенном
изменении
размеров
или
фор
-
мы
.
Износ
(
результат
изнашивания
)
снижает
прочность
дета
-
лей
,
изменяет
характер
сопряжения
,
увеличивает
зазоры
в
подвижных
соединениях
,
вызывает
шум
.
Теплостойкость
.
Теплостойкостью
называют
способ
-
ность
конструкции
работать
в
пределах
заданных
темпера
-
тур
в
течение
установленного
срока
службы
.
Перегрев
де
-
талей
во
время
работы
—
явление
вредное
и
опасное
,
так
как
при
этом
снижается
их
прочность
,
ухудшаются
свой
-
ства
смазочного
материала
,
а
уменьшение
зазоров
в
под
-
вижных
соединениях
приводит
к
заклиниванию
и
поломке
.
Для
обеспечения
нормального
теплового
режима
работы
проводят
тепловые
расчеты
(
расчеты
червячных
и
волно
-
вых
передач
,
подшипников
скольжения
).
Виброустойчивость
.
Вибрации
снижают
качество
работы
машин
,
увеличивают
шум
,
вызывают
дополнительные
на
-
пряжения
в
деталях
.
Особенно
опасны
резонансные
колеба
-
ния
.
1 1
1
0
Часть II
СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
При
изготовлении
машины
некоторые
ее
детали
или
узлы
соединяют
между
собой
с
помощью
неразъемных
или
разъемных
соединений
.
Неразъемными
называют
соединения
,
которые
невозмож
-
но
разобрать
без
разрушения
или
повреждения
деталей
.
К
ним
относят
клепаные
,
сварные
,
паяные
,
клееные
соедине
-
ния
,
а
также
соединения
с
натягом
.
Разъемными
называют
соединения
,
которые
можно
раз
-
бирать
и
вновь
собирать
без
повреждения
деталей
.
К
разъемным
относят
резьбовые
,
шпоночные
,
шлицевые
со
-
единения
.
Глава 2.
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
2.1.
Общие
сведения
Сварные
соединения
—
наиболее
распространен
-
ный
тип
неразъемных
соединений
.
Они
образуются
путем
ме
-
стного
нагрева
деталей
в
зоне
их
соединения
.
Применяют
раз
-
личные
виды
сварки
.
Наибольшее
распространение
получили
электрические
,
основными
из
которых
являются
дуговая
и
контактная
сварка
.
При
дуговой
сварке
металл
в
зоне
соединения
доводится
до
расплавления
.
Соединение
образуется
после
отвердения
ме
-
талла
.
Различают
следующие
разновидности
дуговой
сварки
:
1
)
автоматическая
сварка
под
флюсом
—
высокопроиз
-
водительна
и
экономична
,
с
хорошим
качеством
шва
,
при
-
меню
в
крупносерийном
и
массовом
производстве
для
кон
-
струкций
с
длинными
швами
;
2)
полуавтоматическая
шлаковая
сварка
,
применяют
для
конструкций
с
короткими
прерывистыми
швами
;
3)
ручная
сварка
—
малопроизводительна
,
с
невысоким
качеством
шва
,
применяю
при
малом
объеме
сварочных
ра
-
бот
и
в
том
случае
,
когда
другие
виды
дуговой
сварки
нера
-
циональны
.
Для
дуговой
сварки
применяют
электроды
с
различной
об
-
мазкой
.
Для
сварки
конструкционных
сталей
применяют
элек
-
троды
:
Э
42,
Э
42
А
,
Э
46,
Э
46
А
,
Э
50,
Э
50
А
и
др
.
Число
после
буквы
Э
,
умноженное
на
1
0,
обозначает
минимальное
значение
временного
сопротивления
металла
шва
.
Буква
А
обозначает
повышенное
качество
электрода
,
обеспечивающее
получение
более
высоких
пластических
свойств
металла
шва
.
При
контактной
сварке
металл
в
зоне
соединения
доводит
-
ся
не
до
жидкого
,
а
только
до
пластичного
состояния
.
Соеди
-
нение
образуется
путем
сдавливания
деталей
.
Контактную
сварку
применяют
в
серийном
и
массовом
производстве
для
нахлесточных
соединений
тонкого
листового
металла
(
то
-
чечная
,
шовная
сварка
)
или
для
стыковых
соединений
круг
-
лого
и
полосового
металла
(
стыковая
сварка
).
Далее
рассмотрим
соединения
дуговой
сваркой
.
Достоинства
сварных
соединений
.
1
.
Невысокая
стоимость
соединения
вследствие
малой
тру
-
доемкости
сварки
и
простоты
конструкции
сварного
шва
.
2.
Сравнительно
небольшая
масса
конструкции
.
3.
Герметичность
и
плотность
соединения
.
4.
Возможность
автоматизации
процесса
сварки
.
5.
Возможность
сварки
толстых
профилей
.
Недостатки
.
1
.
Невысокое
качество
сварного
шва
.
Применение
авто
-
матической
сварки
в
значительной
мере
устраняет
этот
недостаток
.
2.
Трудность
контроля
качества
сварного
шва
.
3.
Коробление
деталей
из
-
за
неравномерности
нагрева
в
процессе
сварки
.
4.
Невысокая
прочность
при
переменных
режимах
нагру
-
жения
.
Сварной
шов
является
сильным
концентратором
на
-
пряжений
.
1
3
1
2
2.2. Основные типы и элементы сварных
соединений
В
зависимости
от
взаимного
расположения
соеди
-
няемых
элементов
применяют
следующие
типы
сварных
со
-
единений
.
Стыковые
соединения
.
Простые
и
наиболее
надежные
из
всех
сварных
соединений
,
их
рекомендуют
в
конструкциях
,
подверженных
воздействию
переменных
напряжений
.
На
рис
. 2.
1
,
а
–
г
показаны
различные
варианты
стыковых
швов
,
выполненных
ручной
дуговой
сваркой
при
различной
тол
-
щине
соединяемых
элементов
.
При
автоматической
сварке
происходит
более
глубокое
проплавление
металла
,
шов
образуется
в
основном
за
счет
основного
металла
,
а
не
ме
-
тость
обеспечивает
плавный
переход
,
вследствие
чего
сни
-
жается
концентрация
напряжений
.
Вогнутый
профиль
полу
-
чают
последующей
механической
обработкой
шва
,
что
по
-
вышает
стоимость
соединения
;
выпуклые
(
рис
. 2.3,
в
) —
нерациональны
,
так
как
вызы
-
вают
повышенную
концентрацию
напряжений
;
специальные
(
рис
.2.3,
г
),
профиль
которых
представляет
не
-
равнобедренный
прямоугольный
треугольник
,
применяют
при
переменных
нагрузках
.
За
катет
шва
k
принимают
катет
впи
-
санного
в
сечение
шва
равнобедренного
треугольника
(
см
.
рис
. 2.3,
б
).
В
большинстве
случаев
значение
k
принимают
рав
-
ным
толщине
5
свариваемых
деталей
,
но
не
менее
3
мм
.
Угловые
швы
бывают
:
лобовые
,
расположенные
перпендикулярно
линии
дей
-
ствия
силы
F
(
см
.
рис
. 2.2,
а
);
фланговые
,
расположенные
параллельно
линии
действия
силы
F
(
см
.
рис
. 2.2,
б
);
Puc. 2.
1
.
Стыковые
швы
:
а
—
односторонний
без
скоса
кромок
;
б
—
односторонний
со
скосом
кромок
;
в
—
двусторонний
с
двумя
симметричными
скосами
одной
кромки
;
г
—
двусторонний
с
двумя
симметричными
скосами
двух
кромок
а
)
б
)
в
)
г
)
талла
электрода
как
при
ручной
сварке
.
Возвышение
стыкового
шва
над
основным
металлом
является
концен
-
тратором
напряжений
.
Поэтому
в
от
-
ветственных
соединениях
его
удаля
-
ют
механическим
способом
.
Нахлесточные
соединения
(
рис
.
2.2,
а
–
в
).
Их
выполняют
угловыми
швами
с
различной
формой
сечения
:
нормальные
(
рис
. 2.3,
а
),
профиль
которых
представляет
собой
равно
-
бедренный
треугольник
;
вогнутые
(
рис
. 2.3,
б
)
применяют
в
ответственных
конструкциях
при
пе
-
ременных
нагрузках
,
так
как
вогну
-
δ
δ
δ
δ
а
)
б
)
в
)
г
)
а
)
б
)
Pu
с
. 2.4.
Тавровые
соединения
Puc 2.3.
Угловые
швы
Рис
. 2.2.
Нахлесточные
соединения
угловыми
швами
содержание .. 1 2 3 ..
|
|
|