справочник (Кузьмин, Чернин, Козинцев - Расчеты деталей машин. Справочное пособие)

А. В. КУЗЬМИН, И. М. ЧЕРНИН, Б. С. КОЗИНЦОВ РАСЧЕТЫ ДЕТАЛЕЙ МАШИН СПРАВОЧНОЕ ПОСОБИЕ Изд. З-е, перераб. и доп. минск «вышэвшАя школл. 3986 ББК 34.41я2 К 90 УДК 621.81.001.24 (035.5) Рецензент: С. А. Чернавский, доктор технических наук, профессор Московского института инженеров сельскохозяйственного производства имени В. П. Горячкина Кузьмин А. В. и др.

К 90 Расчеты деталей машин: Справ. пособие/А. В. Кузьмин, И. М. Чернин, Б. С. Козинцов.— 3-е изд., перераб. и доп.— Мн.: Выш. шк., 1986.— 400 с.: ил. Содержатся формулы, методика и справочные данные для расчетов деталей машин. Приводятся примеры расчетов и рекомендации по конструированию. 3-е издание приближено к курсу «Детали машин» машиностроительных специальностей вузов. Для студентов вузов, а также может быть полезно инженерно-техничсским работникам. ББК 34.41я2 К 2702000000 — 071 105 %304 (05) — 86 © Издательство «Вышвйшая школа», 1986. ПРЕДИСЛОВИЕ За время, прошедшее после выхода второго издания настоящего справочного пособия, произошли изменения в подходе к расчетам и конструированию ряда деталей машин, появились новые ГОСТЫ на их параметры, обозначения и методы расчетов.

Расширилось применение некоторых новых видов соединений деталей машин и передач, использование ряда других сократилось. В связи с этим понадобилось внести соответствующие изменения в настоящее пособие, ограничив его содержание расчетами только типовых деталей машин общемашиностроительного назначения. Авторы посчитали целесообразным сохранить в прежнем виде те расчеты, которые проверены многолетней инженерной практикой и результаты которых дают приемлемую точность и достоверность при проектировании современных машин.

В третьем издании справочного пособия исключен раздел ГЧ «Детали аппаратуры, работающей под давлением», включены новые главы «Планетарные передачи» и «Волновые передачи», а также материалы по расчету паяных и клеевых соединений, что позволило расширить круг деталей общего назначения, расчет которых рассматривается в настоящем пособии. Кроме того, значительно переработаны некоторые главы книги с учетом новых ГОСТов на параметры и методы расчетов деталей машин.

Исключены материалы по расчетам деталей, применение которых к настоящему времени резко сократилось, например некоторых типов плоских ремней, косозубых конических колес, подпятников и др. Пособие состоит из трех разделов, которые охватывают расчеты всех наиболее распространенных деталей машин общего назначения. Первый раздел включает главы по расчетам соединений деталей машин, второй — расчеты основных видов передач, третий— расчеты валов, их опор, муфт и пружин. Каждая глава содержит общие сведения о конструкции и основных параметрах соответствующих деталей машин, формулы для их расчетов по общепринятым критериям работоспособности, необходимый справочный материал и примеры расчетов.

Некоторые справочные данные ограничены диапазоном типоразмеров и параметров деталей, наиболее употребительных в практике расчетов и конструирования. При необходимости расчетов деталей машин с параметрами, выходящими за рамки приведенных в настоящем пособии, следует обращаться к соответствующим ГОСТам или другим справочникам, в которых этот материал пред- ставлен более широко. Это касается, в частности, подшипников качения и скольжения, муфт, пружин и других деталей, чрезвычайное разнообразие конструкций и типоразмеров которых и привело к упомянутым ограничениям при отборе материала. Изменение авторского состава справочного пособия вызвано смертью Г.

М. Ицковича, который принимал большое участие в двух предыдущих изданиях. Пособие подготовлено коллективом авторов под руководством доц., канд. техн. наук А. В. Кузьмина. Главы, 1, 2, 5, 9, 12, 14, 17, 18, параграф 7.3, пример 7.2 написал доц. И. М. Чернин; главы 10, 11 и 13 — доц. Б. С. Козинцов; главу 3 — Б. С. Козинцов и И. М, Чернин совместно; главы 4, 6, 7, 8, 15, 16, Предисловие, Литература — доц. А. В. Кузьмин; параграф 7.4 и пример 7.3 — совместно доц. А. В.

Кузьмин и канд. техн. наук А. Н. Наталевич; параграф 8.3 — совместно А. В. Кузьмин и доц. И. Е. Рухля. В. Кузьмин Раздел ! СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН Глава 1. ВАЛЬЦОВОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 1.1 Общие сведения Скрепление деталей, основанное на пластическом деформировании материалов, создает неразъемные соединения. К этому технологическому процессу относятся развальцовывание, обжимка, осаживание и др. [61. Некоторые виды вальцовочных соединений представлены на рис. 1.1.

При образовании замыкающей головки из полого стержня соединительный элемент расширяется; при образовании замыкающей головки из сплошного стержня — осаживается. Рис. 1.1. Вальиовочные соединения: а — с замыкающей головкой типа полутбра; б — с замыкающей головкой, развальцовапной по фаске; в — с замыкающей головкой, образованной из заплечнка; г — с замыкающими головками из трубчатых заклепок; д — с замыкающими головками на заклепках с углублениями по концам стержня; е — с плоской замыкающей головкой из сплошного стержня; ж, з — с полукруглыми замыкающими головкамн из сплошного стержня Заклепочные соединения применяют в следующих случаях: а) там, где недопустимо термическое воздействие, сопутствующее сварке; б) в соединениях изделий металлических с неметаллическими; в) в соединениях изделий, работающих при переменных нагрузках (сварные швы обладают пониженной вибропрочностью).

Наиболее распространенные типы заклепок показаны на рис. 1.2. Там же даны ориентировочные соотношения между размерами отдельных элементов заклепки и ее диаметром. Изготовляют заклеп- ки из низкоуглеродистых сталей (Ст2, СтЗ, сталь 20, сталь 30), меди, алюминия и их сплавов (например, латуни Л62). В ответственных соединениях применяют заклепки из сталей 15Х и 20Х. Заклепочные соединения делятся на прочные и плотнопрочные. Первые используются при значительных нагрузках; вторыми, кроме прочности, должна обеспечиваться герметичность.

и =о.гы Ф' У"ОБФ г //=(~Ы Рис. 1.2. Типы заклепок: а — с полукруглой головкой по ГОСТ !0299 — 80 (диаметром 1...36 мм); б — с потайной головкой по ГОСТ 10300 — 80 (диаметром 1...36 мм); в — с полупотайной головкой по ГОСТ 10301 — 80 (диаметром 2...36 мм); г — с полукруглой низкой головкой по ГОСТ 10302 — 80 (диаметром 2...10 мм); д — с плоской головкой по ГОСТ 10303 — 80 (диаметром 2...36 мм); е — пустотелые со скругленной головкой по ГОСТ 12638 — 80 (диаметром 1...20 мм) Рис.

1.3. Виды заклепочных соединений: а — внахлестку (шаг 1 (3...6)~); б — встык с одной накладкой; в — встык с двумя накладками Рис. 1.4. Многорядный заклепоч- ный шов (трехрядный) 1.2. Расчет прочных швов Заклепочные соединения должны быть равнопрочными.

Значит, расчет должен обеспечить прочность заклепок на срез и смятне, стенок отверстий под заклепки — на смятие, соединяемых деталей по ослабленным сечениям — на растяжение, а их краев — на срез (выкалывание). Условия прочности в предположении равномерного распределения усилия между всеми заклепками (допускаемые напряжения см.

в табл. 1.2): на срез Р %ср= 9 . [ сР)~ Ы~~/4 а (1.1) где г" — общая нагрузка на соединение; до †диаме отверстия под заклепку; г — число заклепок по одну сторону стыка; ~ — число плоскостей среза одной заклепки (на рис. 1.3, а, б и 1.4 заклепки односрезные; на рис. 1.3, в — двухсрезные); на смятие Р д О 2 О т1п (1.2) где б„1„— наименьшая общая толщина элементов, сдвигаемых в одном направлении; листов на растяжение У (ь й г ) 6 ~( (оР) (1.3) где Ф вЂ” продольная сила в сечении, проверяемом на растяжение; Ь вЂ” ширина листа (см. рис. 1.4); з' — число заклепок в ряду; 6— толщина листа (см. рис.

1.4). Плотные швы рассчитывают по специальной методике, которая здесь не рассматривается. При соединении деталей в зависимости от их относительного расположения различают заклепочные швы внахлестку (рис. 1.3, а), встык с одной накладкой (рис. 1.3, б) и встык с двумя накладками (рис. 1.3, в). По расположению заклепок швы могут быть однорядными (см. рис.

1.3), двухрядными и многорядными (рис. 1.4). Отверстия под заклепки продавливают или просверливают. Их диаметры Ио принимают несколько большими, чем диаметры заклепок д (табл. 1.1). 1.3. Справочный материал Табл. 1.1. Рекомендации по выбору отверстий под заклепки Диаметр отверстия да (мм) прн сборке Диаметр заклепки Ф, мм точной грубой 0+0,5 0+0,5 й+1,0 Й+0,7 (1+1,0 0+2,0 4,5,6,8,10 12, (14), 1б, (18) 20, (22), 24, 30, 36 При ме ч а н не. Заклепки, диаметры которых заключены в скобки, применять не рекомендуется.