3.1 Лекционные занятия
Раздел 1. Введение
Классификация механизмов, узлов и деталей. Основы проектирования механизмов, стадии разработки. Основные требования предъявляемые к деталям. Критерии работоспособности и расчета деталей машин. Надежность. Допускаемые напряжения; допускаемый коэффициент запаса прочности. Стандартизация деталей машин. Качество поверхности. Допуски и посадки. Машиностроительные материалы.
Раздел 2. Неразъемные соединения
2.1. Заклепочные соединения. Общие сведения. Виды заклепок, заклепочных соединений и типы заклепочных швов. Расчет заклепочных соединений при симметричном и несимметричном нагружении. Расчет соединяемых деталей.
2.2. Сварные соединения. Общие сведения. Виды сварных соединений и типы сварных швов. Стыковые соединения и их расчет при различных видах нагружения. Нахлесточные соединения и их расчет. Тавровые соединения и их расчет. Соединения, осуществляемые контактной сваркой и их расчет.
2.3. Клеевые соединения. Общие сведения о клеевых соединениях. Виды клеевых соединений. Расчет клеевых соединений.
2.4. Паяные соединения. Общие сведения о паяных соединениях. Технология создания паяных соединений. Виды припоев. Оценка и области применения клеевых и паяных соединений.
Раздел 3. Разъемные соединения
3.1. Резьбовые соединения. Общие сведения. Основные типы и параметры резьбы. Способы стопорения резьбовых соединений. Теория винтовой пары. Самоторможение и к.п.д. винтовой пары. Расчет резьбы на прочность. Расчет на прочность стержня болта (винта) при различных случаях нагружения. Прочность болта при статических и переменных нагрузках. Эффект эксцентричного нагружения болта. Расчет соединений включающих группу болтов. Клеммовые или фрикционно- винтовые соединения и их расчет. Материалы резьбовых деталей. Допускаемые напряжения.
3.2. Шпоночные и шлицевые соединения. Виды шпонок и шпоночных соединений. Виды призматических шпонок, их выбор и проверочный расчет. Сегментные шпонки, их выбор и проверочный расчет. Цилиндрические шпонки – штифты. Клиновые шпонки и их виды, выбор и проверочный расчет.
Назначение и конструкция шлицевых соединений. Основные критерии работоспособности и расчета шлицевых соединений. Профильные соединения.
3.3. Клиновые соединения. Общие сведения о клиновых соединениях. Расчет клиновых соединений.
3.4. Соединения деталей посадкой с натягом. Общие сведения. Прочность соединения. Расчет соединения. Оценка и область применения. Соединения посадкой на конус.
Раздел 4. Механические передачи
4.1. Зубчатые передачи. Общие сведения о передачах. Кинематический и силовой расчеты передач. Краткие сведения о геометрии и кинематике эвольвентых цилиндрических передач. Контактные напряжения. Коэффициент торцового перекрытия. Виды разрушения зубьев и критерии работоспособности и расчета зубчатых передач. Расчетная нагрузка, силы в зацеплении цилиндрических передач. Расчет цилиндрических прямозубых передач на контактную прочность. Расчет прочности зубьев по напряжениям изгиба. Особенности расчета косозубых передач. Понятие эквивалентного колеса. Расчет цилиндрических косозубых зубчатых передач на контактную и изгибную прочность. Допускаемые контактные напряжения и допускаемые напряжения изгиба. Материалы. Термическая и химико-термическая обработка. Расчет передачи при кратковременных перегрузках.
Передачи коническими зубчатыми колесами. Краткие сведения о геометрии конических передач. Передаточное число. Силы в зацеплении конических передач. Приведение конического колеса к эквивалентному прямозубому цилиндрическому. Расчет конических прямозубых передач на контактную и изгибную прочность. Конические передачи с непрямыми зубьями, гипоидные передачи. Расчет на контактную прочность и изгиб. Допускаемые контактные напряжения и допускаемые напряжения изгиба. Расчет передачи при кратковременных перегрузках.
Редукторы зубчатые. Назначение и конструкции.
4.2. Червячные передачи. Общие сведения. Краткие сведения о геометрии червячных передач без смещения и со смещением. Кинематика червячных передач. К.п.д. червячной передачи. Силы в зацеплении. Расчет прочности зубьев по контактным напряжениям. Расчет на прочность по напряжениям изгиба. Материалы червяков и червячных колес, их конструкция. Допускаемые контактные напряжения и допускаемые напряжения изгиба. Расчет передачи при кратковременных перегрузках. Тепловой расчет червячных передач, охлаждение и смазка. Глобоидные червячные передачи.
Червячные редукторы. Назначение и конструкция. Глобоидные редукторы.
4.3. Планетарные передачи. Характеристика и применение. Кинематика планетарных передач. Силы в зацеплении. К.п.д. планетарной передачи. Особенности расчета планетарных передач на контактную прочность и изгибную выносливость. Выбор числа зубьев и конструирование планетарного редуктора.
4.4. Передачи с зацеплением Новикова. Общие сведения. Особенности зацепления. Геометрические параметры. Критерии работоспособности и расчета. Материалы. Расчеты на прочность.
4.5. Волновые передачи. Общие сведения. Кинематический и прочностной расчет волновых передач.
4.6. Фрикционные передачи. Общие сведения. Принцип действия. Основные типы фрикционных передач и вариаторов. Кинематический и силовой расчеты. Основы расчета прочности фрикционных пар. Расчет фрикционных передач по контактным напряжениям.
4.7. Ременные передачи. Общие сведения. Принцип действия, классификация, применение. Основы расчета ременных передач. Геометрические параметры передачи, кинематический расчет. Силы и силовые зависимости. Напряжения в ремне. Скольжение в передаче и к.п.д. Расчет ремней по тяговой способности и на долговечность. Методика расчета плоскоременных и клиноременных передач. Материалы ремней.
4.8. Цепные передачи. Общие сведения. Конструкция, принцип действия и область применения. Конструкция приводных цепей и звездочек. Основные характеристики цепных передач: мощность, скорость цепи и частота вращения звездочки, передаточное отношение, к.п.д. передачи. Силы в цепной передаче. Кинематика и динамика цепной передачи.
4.9. Передача винт - гайка. Общие сведения. Особенности расчета резьбы винтовых механизмов.
Раздел 5. Оси и валы
Общие сведения. Назначение, конструкция, материалы. Критерии работоспособности и расчета. Расчет валов на жесткость, статическую прочность, сопротивление усталости и колебания.
Раздел 6. Подшипники качения и скольжения, выбор и расчеты на прочность. Уплотнительные устройства.
6.1. Подшипники скольжения. Общие сведения. Назначение, классификация, области применения. Условия работы и виды разрушения подшипников скольжения. Конструкция. Материалы. Трение и смазка подшипников скольжения, бабитовые подшипники. Расчет подшипников, работающих при полужидкостном и жидкостном трении.
6.2. Подшипники качения. Общие сведения. Назначение, конструкция и классификация подшипников качения. Характеристика некоторых типов подшипников качения. Условия работы подшипника качения, влияющие на его работоспособность: распределение нагрузки между телами качения, контактное напряжение, кинематика подшипников качения. Материал деталей подшипников качения, причины выхода из строя. Расчет подшипников качения по динамической и статической грузоподъемности.
Раздел 7. Муфты
Общие сведения. Назначение, классификация и выбор муфт. Муфты глухие: втулочные и фланцевые. Конструкция, выбор и проверочный расчет. Муфты компенсирующие: кулачково-дисковые, зубчатые, шарнирные. Конструкция, выбор и проверочный расчет. Муфты упругие: втулочно-пальцевые, с торообразной оболочкой, с резиновой звездочкой, с неметаллическими (стальными) элементами. Конструкция, выбор и проверочный расчет. Механические управляемые муфты: кулачковые, зубчатые, фрикционные. Конструкция, выбор и проверочный расчет. Самодействующие сцепные муфты: предохранительные со срезным штифтом, фрикционные, обгонные, центробежные. Конструкция, выбор и проверочный расчет. Муфты комбинированные.
Раздел 8. Упругие элементы. Пружины и рессоры
Основные понятия. Материалы. Конструирование и расчет цилиндрических витых пружин растяжения и сжатия. Фасонные многожильные и тарельчатые пружины.
Раздел 9. Корпусные детали
Общие сведения. Конструирование литых деталей. Расчет.
Раздел 10. Основы конструирования деталей машин
Выбор рациональной конструктивной силовой схемы. Равнопрочность и выравнивание напряжений. Уменьшение концентрации напряжений. Предварительные напряжения конструкции.
Снижение материалоемкости, уменьшение габаритов. Выбор рациональных форм сечений.
Обеспечение жесткости в местах ограничения перемещений. Выбор рациональных форм сечений. Применение усилений, ореберений и перегородок. Повышение контактной жесткости.
Обеспечение точности взаимного положения деталей. Базирование и фиксация деталей. Способы центрирования. Обеспечение взаимозаменяемости. Самоустанавливающиеся элементы.
Замена трения скольжения трением качения. Рациональный подбор материалов и упрочнение поверхностей. Охлаждение. Правильный подбор материалов.
Обеспечение производственно-технологических требований. Рациональный выбор вида заготовок. Максимальное использование стандартных элементов. Унификация внутренняя и внешняя. Автоматизация изготовления. Конструирование деталей подвергаемых механической обработке.
Обеспечение экономических требований, т.е. минимальная стоимость материала, затрат на изготовление и эксплуатационных расходов.
Особенности проектирования изделий машиностроения. Стадии проектирования: техническое предложение, эскизный проект, технический проект, рабочая документация.
Системный проект конструирования деталей. Выбор оптимальных параметров деталей и узлов. Цель оптимизации и критерии оптимальности.
|
