Детали машин

Детали машин и механизмов — основные положения

Задачи раздела «Детали машин»

Курс учебной дисциплины «Детали машин» рассматривает основы расчета и конструирования деталей, узлов и агрегатов, встречающихся в различных машинах и механизмах.
Учебными программами среднего профессионального образования предмет «Детали машин» рассматриваются и изучаются, как раздел учебной дисциплины «Техническая механика», куда входят, также, «Теоретическая механика» и «Сопротивление материалов». В технических и строительных ВУЗах эти предметы изучаются более углубленно и преподаются как самостоятельные учебные дисциплины.

Детали машин должны удовлетворять двум основным условиям: надежности и экономичности. Под экономичностью понимают минимально необходимую стоимость проектирования, изготовления и эксплуатации.

Понятия и определения раздела «Детали машин»

Предмет «Детали машин» оперирует следующими основными понятиями и определениями:

Машина (от латинского machina) — механическое устройство, выполняющее движения с целью преобразования энергии, материалов или информации. Основное назначение машин — частичная или полная замена производственных функций человека с целью повышения производительности, облегчения человеческого труда или замены человека в недопустимых для него условиях работы.

В зависимости от выполняемых функций машины делятся на энергетические, рабочие (транспортные, технологические, транспортирующие), информационные (вычислительные, шифровальные, телеграфные и т.п.), машины-автоматы, сочетающие в себе функции нескольких видов машин, включая информационные.

Агрегат (от латинского aggrego — присоединяю) — укрупненный унифицированный элемент машины (например, в автомобиле: двигатель, топливоподающий насос), обладающий полной взаимозаменяемостью и выполняющий определенные функции в процессе работы машины.

Механизм — искусственно созданная система материальных тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемое (необходимое) движение других тел. Примерами механизмов могут служить различные редукторы, коробки передач автомобилей, тракторов и т. п.

Прибор — устройство, предназначенное для измерений, производственного контроля, управления, регулирования и других функций, связанных с получением, преобразованием и передачей информации.

Сборочная единица (узел) — изделие или часть его (часть машины), составные части которого подлежат соединению между собой (собираются) на предприятии изготовителе (смежном предприятии).
Сборочная единица имеет, как правило, определенное функциональное назначение.

Деталь — наименьшая неделимая (не разбираемая) часть машины, агрегата, механизма, прибора, узла, т. е. деталь — это часть машины, которую изготовляют без сборочных операций.

В зависимости от сложности изготовления детали, в свою очередь, делятся на простые и сложные.
Простые детали для своего изготовления требуют небольшого числа уже известных и хорошо освоенных технологических операций и изготавливаются при массовом производстве на станках-автоматах (например, крепежные изделия — болты, винты, гайки, шайбы, шплинты; зубчатые колеса небольших размеров и т.п.).

Узлы и детали общего назначения применяются в большинстве современных машин и приборов (крепежные детали: болты, винты, гайки, шайбы; зубчатые колеса, подшипники качения и т.п.). Их изготовляют ежегодно в больших количествах (в одном легковом автомобиле более пяти тысяч различных типов деталей, более тридцати подшипников), поэтому знание основных методов расчета, правил и норм проектирования, подтвержденных статистикой эксплуатации, очень важно для конструкторской подготовки.
Именно такие детали изучаются в курсе деталей машин.

Сложные детали имеют чаще всего достаточно сложную конфигурацию, а при их изготовлении применяются достаточно сложные технологические операции и используется значительный объем ручного труда, для выполнения которого в последние годы все чаще применяются роботы (например, при сборке-сварке кузовов легковых автомобилей).

К узлам и деталям специального назначения относятся такие узлы и детали, которые входят в состав одного или нескольких типов машин и приборов (например, поршни и шатуны ДВС, лопатки турбин газотурбинных двигателей, траки гусениц тракторов, танков и БМП) и изучаются в соответствующих специальных курсах (например, таких как «Теория и конструкция ДВС», «Конструкция и расчет гусеничных машин» и др.).

Классификация узлов и деталей по назначению

По функциональному назначению узлы и детали делятся на:

Корпусные детали , предназначенные для размещения и фиксации подвижных деталей механизма, для их защиты от действия неблагоприятных факторов внешней среды, а также для крепления механизмов в составе машин и агрегатов. Часто, кроме того, корпусные детали используются для хранения эксплуатационного запаса смазочных материалов.

Соединительные детали для разъемного и неразъемного соединения (например, муфты – устройства для соединения вращающихся валов; болты винты шпильки гайки – детали для разъемных соединений; заклепки – детали для неразъемного соединения).

Передаточные механизмы и детали , предназначенные для передачи энергии и движения от источника (двигателя) к потребителю (исполнительному механизму), выполняющему необходимую полезную работу.
В курсе «Детали машин» рассматриваются в основном передачи вращательного движения: фрикционные, зубчатые, ременные, цепные и т.п. Эти передачи содержат большое число деталей вращения: валы, шкивы, зубчатые колеса и т.п.
Иногда возникает необходимость передавать энергию и движение с преобразованием последнего, например, вращательного в поступательное и наоборот. В таких случаях используются кулачковые, реечные и рычажные механизмы.

Упругие элементы предназначены для ослабления ударов и вибрации или для накопления энергии с целью последующего совершения механической работы (рессоры колесных машин, противооткатные устройства пушек, боевая пружина стрелкового оружия).

Инерционные детали и элементы предназначены для предотвращения или ослабления колебаний (в линейном или вращательном движениях) за счет накопления и последующей отдачи кинетической энергии (маховики, противовесы, маятники, бабы, шаботы).

Защитные детали и уплотнения предназначены для защиты внутренних полостей узлов и агрегатов от действия неблагоприятных факторов внешней среды и от вытекания смазочных материалов из этих полостей (пыльники, сальники, крышки, рубашки и т.п.).

Детали и узлы регулирования и управления предназначены для воздействия на агрегаты и механизмы с целью изменения их режима работы или его поддержания на оптимальном уровне (тяги, рычаги, тросы и т.п.).

Основными требованиями, предъявляемыми к деталям машин, являются требования работоспособности и надежности.
К деталям, непосредственно контактирующим с человеком-оператором (ручки и рычаги управления, элементы кабин машины, приборные щитки и т.п.), кроме названных предъявляются требования эргономичности и эстетичности.
Еще одно важное требование, предъявляемое к машинам и их деталям – технологичность конструкции, которая характеризуется наименьшими затратами при производстве, эксплуатации и ремонте.

Объекты изучения раздела «Детали машин»

Предмет Детали машин изучает следующие объекты и составляющие звенья конструкций:

Соединения и детали соединений .
Соединения разделяют на разъемные и неразъемные.
Разъемные соединения допускают многократную переборку. Их основные типы: резьбовые, шпоночные, шлицевые, клеммовые, на закрепительных конических втулках.
Неразъемные соединения не допускают многократной переборки. Для разборки такого соединения его нужно разрушить. Основные типы: сварные, клеевые, паяные, заклепочные, соединения с натягом. Последние относят к неразъемным условно, так как они позволяют проводить сборку и разборку, но не многократно.

Детали передач. В курсе рассматривают механические передачи: зубчатые, планетарные, волновые, червячные, фрикционные, ременные, цепные, винт-гайка и некоторые другие.

Детали, обслуживающие вращательное движение – валы и оси, подшипники качения и скольжения, муфты приводов.

При изучении каждого из объектов рассматривается:

• Назначение объекта (передачи, муфты, соединения).
• Описание конструкции и принципа действия (работы).
• Области применения.
• Сравнительные достоинства и недостатки.
• Условия работы и действующие нагрузки.
• Характер и причины отказа – критерии работоспособности.
• Применяемые материалы и сведения о технологии изготовления.
• Методы расчета и конструирования (составление расчетной схемы; проектировочный и (или) проверочный расчет по основным критериям работоспособности; рекомендации по конструированию).
• Направления совершенствования конструкции и методов расчета.

При выполнении курсового проекта дополнительно изучают проектирование корпусных деталей (корпусов, рам, плит), деталей смазывающих устройств, упругих элементов и др.

Узел (в технике)

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое «Узел (в технике)» в других словарях:

УЗЕЛ (в технике) — УЗЕЛ, в технике 1) часть машины, механизма, установки и т. п.; состоящая из нескольких более простых элементов (деталей). 2) Совокупность функционально связанных сооружений, машин или других устройств (напр., гидроузел, радиоузел). 3) Пункт на… … Энциклопедический словарь

Узел (в технике) — Узел (сборочная единица) это изделие, составные части которого (детали) подверглись соединению между собой сборочными операциями на предприятии изготовителе. Литература Под ред. Скороходова Е. А. Общетехнический справочник.. М.: Машиностроение,… … Википедия

УЗЕЛ — в технике 1) Часть машины, механизма, установки и т. п.; состоящая из нескольких более простых элементов (деталей)2)] Совокупность функционально связанных сооружений, машин или других устройств (напр., гидроузел, радиоузел)3) Пункт на пересечении … Большой Энциклопедический словарь

Узел — I Узел в технике, 1) часть машины, механизма, установки и т. п., состоящая из нескольких более простых элементов (деталей) и представляющая собой сборочную единицу, входящую в Агрегат. 2) Совокупность связанных между собой и расположенных … Большая советская энциклопедия

ГОСТ Р 27.002-2009: Надежность в технике. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р 27.002 2009: Надежность в технике. Термины и определения оригинал документа: A(t): Вероятность того, что изделие в данный момент времени находится в работоспособном состоянии. Определения термина из разных документов: A(t) l… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Поплавок (в технике) — Поплавок это рыболовное приспособление на леске поплавочной удочки, которое позволяет рыбаку заметить поклёвку. Поплавки Поплавок тело вращения, насаженное на стержень. Рабочее положение поплавка вертикальное, при котором над водой находится… … Википедия

Агрегат (в технике) — Агрегат (от латинского aggrego ‒ присоединяю) в технике, укрупнённый унифицированный (нормализованный) узел машины (комплекса машин), обладающий полной взаимозаменяемостью, самостоятельно выполняющий отдельные функции. Характерными А. являются:… … Большая советская энциклопедия

Расходомер (в технике) — Расходомер в технике, прибор для измерения расхода ‒ объёма или массы среды, протекающей через прибор в единицу времени. Используется для контроля и учёта жидкости, пара или газа при их производстве, отпуске, потреблении и хранении, а также… … Большая советская энциклопедия

Агрегат (в технике) — У этого термина существуют и другие значения, см. Агрегат. Агрегат (от лат. aggrego присоединяю) совокупность механизмов. Агрегаты создают, как правило, для решения какой либо одной задачи. Хотя иногда агрегатом называют… … Википедия

Регистр (в вычислит. технике) — 4 х разрядный сдвиговый регистр, преобразователь последовательного кода в параллельный и обратно Регистр последовательностное логическое устройство, используемое для хранения n разрядных двоичных слов (чисел) и выполнения преобразований над ними … Википедия

Общая классификация деталей и узлов машин. Основные критерии работоспособности деталей машин.

Общая классификация деталей и узлов машин. Основные критерии работоспособности деталей машин.

Все машины состоят из деталей, которые объединены в узлы.В машиностроении различают детали и сборочные единицы общего и специального назначения: 1) Деталями и узлами общего назначения называют такие, которые встречаются почти во всех машинах (болты, валы, зубчатые колеса, подшипники, муфты…). 2) К деталям и узлам специального назначения относятся такие, которые встречаются только в одном или нескольких типах машин (шпиндели станков, поршни, коленчатые валы, лопатки турбин…). Классификация 1. По назначению на три основные группы:

а) соединительные детали и соединения (сварные, резьбовые, шпоночные и др.); б) передачи вращательного движения (ремённые, зубчатые, червячные и др.); в) детали и узлы, обслуживающие передачи (валы, подшипники, муфты и др.).2. По конструкции: — простые (шпонка, болт, гайка, и т.п.);- сложные (корпус редуктора, станина станка, коленчатый вал и т.п.).Основные критерии работоспособности и факторы, влияющие на них. Прочность – главный критерий – способность детали сопротивляться разрушению под действием внешних нагрузок. Жесткость – способность детали сопротивляться изменению формы под действием нагрузок. Износостойкость – способность детали сопротивляться истиранию по поверхности силового контакта с другими деталями. Теплостойкость – способность детали сохранять свои расчетные параметры в условиях повышенных температур. Виброустойчивость – способность детали работать в заданном режиме движения без недопустимых колебаний. Надежность – способность детали безусловно работать в течение заданного срока службы.

Основные понятия: деталь, узел, звено, кинематическая пара, механизм, машина.

Деталь – изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций.

Узел машины – представляет собой законченную сборочную единицу, состоящую из ряда деталей, имеющих общее функциональное назначение (подшипник качения, муфта, редуктор и т. п.).

Кинематическая пара— это соединение двух звеньев, обеспечивающее определённое относительное движение.

Звено — элемент цепи.

Звено — в переносном смысле — любая составная часть некоторой последовательности

Для всех кинематических пар необходим постоянный контакт между их элементами, это достигается либо с помощью определённых усилий, либо приданием элементам определённой геометрической формы.

Механизмом называют систему тел, предназначенную для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел.

Машиной называют механизм или сочетание механизмов, которые служат для облегчения или замены физического или умственного труда человека, повышения его производительности.

Классификация и основные параметры резьбы.

По назначению: 1-крепёжные, предназначенные для скрепления деталей. 2-крепёжно-уплотняющие резьбы, для скрепления деталей и предохранения от вытекания жидкости. 3-резьба для передачи движения.

А также метрическая резьба(α=60˚),трапецеидальная резьба(α=30˚), упорная резьба(α=30˚), коническая резьба(α=60 или 55˚), трубная резьба, круглая резьба(α=30˚), резьба винтов, свинчиваемых с деталями из материалов низкой прочности.

Параметры резьбы: 1-диаметр: наружный, средний и внутренний. 2- профиль резьбы-это профиль выступа и канавки резьбы в плоскости её осевого сечения.,3-шаг резьбы-расстояние по линии, параллельной оси резьбы между средними точками ближайших одноимённых боковых сторон профиля резьбы,лежащими в одной осевой плоскости по одну сторону от оси резьбы.4- угол профиля α – угол между смежными боковыми сторонами резьбы осевого сечения. 5-рабочая высота профиля, 6- высота исходного треугольника резьбы, 6- угол подъёма резьбы.

Общая классификация деталей и узлов машин. Основные критерии работоспособности деталей машин.

Все машины состоят из деталей, которые объединены в узлы.В машиностроении различают детали и сборочные единицы общего и специального назначения: 1) Деталями и узлами общего назначения называют такие, которые встречаются почти во всех машинах (болты, валы, зубчатые колеса, подшипники, муфты…). 2) К деталям и узлам специального назначения относятся такие, которые встречаются только в одном или нескольких типах машин (шпиндели станков, поршни, коленчатые валы, лопатки турбин…). Классификация 1. По назначению на три основные группы:

а) соединительные детали и соединения (сварные, резьбовые, шпоночные и др.); б) передачи вращательного движения (ремённые, зубчатые, червячные и др.); в) детали и узлы, обслуживающие передачи (валы, подшипники, муфты и др.).2. По конструкции: — простые (шпонка, болт, гайка, и т.п.);- сложные (корпус редуктора, станина станка, коленчатый вал и т.п.).Основные критерии работоспособности и факторы, влияющие на них. Прочность – главный критерий – способность детали сопротивляться разрушению под действием внешних нагрузок. Жесткость – способность детали сопротивляться изменению формы под действием нагрузок. Износостойкость – способность детали сопротивляться истиранию по поверхности силового контакта с другими деталями. Теплостойкость – способность детали сохранять свои расчетные параметры в условиях повышенных температур. Виброустойчивость – способность детали работать в заданном режиме движения без недопустимых колебаний. Надежность – способность детали безусловно работать в течение заданного срока службы.

Основные понятия: деталь, узел, звено, кинематическая пара, механизм, машина.

Деталь – изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций.

Узел машины – представляет собой законченную сборочную единицу, состоящую из ряда деталей, имеющих общее функциональное назначение (подшипник качения, муфта, редуктор и т. п.).

Кинематическая пара— это соединение двух звеньев, обеспечивающее определённое относительное движение.

Звено — элемент цепи.

Звено — в переносном смысле — любая составная часть некоторой последовательности

Для всех кинематических пар необходим постоянный контакт между их элементами, это достигается либо с помощью определённых усилий, либо приданием элементам определённой геометрической формы.

Механизмом называют систему тел, предназначенную для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел.

Машиной называют механизм или сочетание механизмов, которые служат для облегчения или замены физического или умственного труда человека, повышения его производительности.