Иванов Часть 1 (А.С. Иванов - Конструируем машины - Часть 1)

Оглавление УДК 621:658.512.2 ББК 34.42 И20 7 11 13 !4 19 Рецензент Л.В. Коноводов 24 27 27 31 31 ЗЗ 34 42 47 53 57 57 60 60 64 65 18ВХ 5 — 7038 — 1462-6 65 67 68 69 70 70 73 76 78 79 86 89 92 92 99 99 101 102 104 115 1!8 122 УДК 62!г658.512.2 ББК 34.42 О А.С.

Иванов, 2000 © Излательство МГГУ им. Н.Э. Баумана, 2000 !ЗВАЛ 5-7038-1462 — 6 132 И20 Иванов А.С. Конструируем машины. Шаг за шагом. В 2-х частях.— Ч. 1; Шаги 1...9. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. — 328 с., ил. Первая часть книги (шаги 1-9). В полном издании, состоящем из 17 шагов, приведем набор сведений, необходимых дпя обучения конструированию машин. Многие сложные вопросы рассмотрены в историческом аспекте с момента зарождения проблемы и пояснены большим количеспюм рисунков. Автор сознательно избегал испольювания сложного математического аппарата, чтобы расширить круг читателей. Расчетные мет!зды полкрсплены примерами расчетов.

Разделы кзхшого шага по практике конструирования содержат решения конкретных. конструкторских задач, на"иная от расчета, изготовления и испытаний воздушного змея, а также конструирования рычакной лебедки дпя вспашки земли плугом ло проектирования приводов обшего назначения и средств механизации. При написании книги автор испольэовал материалы лекций по курсам «Детали машин» и «Транспортно-накопительные устройства», читаемым им в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Для широкого круга читателей, желаюших научиться конструированию. Мгскет быть полезна в качестве учебного пособия дпя студентов, преподавателей, инженеров-конструкторов и даже школьников. Ил. 189.

Табл. 43. Бнблиогр. 136 назв. Предисловие . К читателю Шаг 1 Поияпш машины, передачи, привода. Обшие вопросы !.!. Что такое машина, передача и привол 1.2. Закон Архимеда о равновесии рычага — основа дпя развития приводов 1.3. Практика конструирования. Расчет параметров лебедки для пахоты на приусадебных участках Приложение П.1 П.1.1. Основные правила выполнения чертежей ..... П.!.2. Передаточные числа и КПД передач ..

Список литературы .. Шиг 2 Свлы и святи 2.1. Равновесие системы сил 2.?. Связи. Реакции связей 2.3. Внешние и внутренние силовые факторы .. 2.4. Механизмы, способные развивать большие усилия 2.5. Практика конструирования. Воздушные змеи . 2.5.1. Актуальность темы 2.5.2. Конструирование и изготовление . 2.5.3. Формулы для расчета и оптимизации конструкции 2.5.4. Расчет конструкции Приложение П.2. П.2.1. Классификация деталей машин и их обозначение на кинематических схемах П.2.2.

Элементы кинематических схем Список литературы Шаг 3. Простые машины .. 3.1. Предпосылки появления простых машин 3.2. Рычаг . 3.3. Блок 3.4. Полиспаст 3.5. Ворот . 3.6. Клин. Коэффициент трения скольжения 3.7. Шатуф, водопольемный винт, нория 3.8. Практика конструирования. Струбцины Приложение П.З П.3.1. Энергетические возможности человека .

П.3.2. Коэффициенты трения сколыкения Список литературы . Шсг 4. Прочность леталей . 4.1. Краткая историческая справка 4.2. Напряжения 4.3. Прочиосп при постоянных напряжениях . 4.4. Прочносп при переменных напряжениях... 4.5. Обеспечение прочности при конструировании 4.6. Практике конструирования. Прочностные расчеты лебедки для пахоты нв приусадебных участках 4.6.1. Постановка задачи ...........,...... 132 4.6.2.

Определение толщины и шг!!рины рычагов...... 133 4.6.3. Определение диаметра оси барабана ......... ! 35 4.6.4. Определение длины подшипников сколыкения,... 136 Зриложеиие П.4. 137 П.4.1. Геометрические характеристики сечений . ... ., .. . !37 П,4.2.

Пределы текучести и временные сопротивления материалов . !39 П.4.3. Эффективные коэффициенты концегпрации напрюхений . !41 Список литературы................. 143 5. Жесткость деталей . 145 5.1. Общие сведения 146 5.2. Модуль упругости . 147 5.3. Модули упругих металлов . 148 5.4. Расчеты на жесткость 150 5.4.1. Деформация сгержня гри растяжении ........ 150 5.4.2.

Дсформацгш стержня при кручении.......... 15! 5.4.3. Деформация ыпой прухсины сжатия ......... 153 5.4.4. Линейные и угловые деформации при изгибе балки . !55 5.4.5. Устойчивость сжатых стержней............ !60 5.5. Жесткосзь н равнопрочность консольных балок при поперечном изгибе . !63 5.6. Применение в конструкциях гибких элементов...,... !68 5.7. Статически неопределимые системы ..........., 173 5.8. Обеспечение жеспсости 174 5.9. Практика конструирования. Токарный станок с очепом ..

175 Приложение П.5 178 П.5.1. Модули упругости и коэффициенты Пуассона материалов 178 П.5.2: Геометрические характеристик)г сечений ......... 178 П.5.3. Линейные и угловые деформации при поперечном изгибе !81 П.5.4. Коэффициент уменьшения допускаемых напрюкений в зависимости от гибкости стержня............. 182 Список литературы 183 6. Коигактвые прочность и жесткость...............

184 6.1. Контактная прочность при точечном и линейном контакте . 185 6.1.!. Формулы Г. Герца............... 185 6.1.2. Распределение нагрузки в подшипнике межау телами качения 189 6.1.3. Контактные напряжения в опорно-поворотных подшипниках . 19! 6.2. Контактная жесткость при точечном и линейном контактах 197 6.3. Контактная жесткость стыков................ 200 6.4. Практика конструирования. Опорно-поворотный подшипник 203 6.4.1.

Постановка задачи, ............. 203 6.4.2. Выбор формы контвктируюших поверхностей подшипников 204 6.4.3. Контактные деформации в подшипнике ....... 208 6.4.4. Смещения охвата, вызванные контактными деформациями подшипника 206 Список литературы 207 Д)гм 7. Точность деталей . . 211 7.1. Краткая историческая справка ............... 212 7.2. Ряды нормальных линейных размеров ...........

213 7.3. Допуски и посадки..............,...... 2!5 7.4. Применение посадок....... 2!8 7.5. Допуски формы и расположения поверхносгей....... 2!9 7.6. Шероховатость поверхностей................ 221 7.7. Размеры, просшвляемые на чертежах............ 222 7.8. Обеспечение точности 224 7.9. Оформление чертежей и спецификации на сшдиях разработки конструкторской документации............... 225 7.10.

Практика конструирование. Сборочный и рабочий чертежи оси барабана с подшипниками педальной лебедки..... 232 7.10.!. Постановка задачи . . 232 730.2. Сборочный чертеж оси с подшипниками ...... 233 7.!0.3. Спецификация 234 7.!0.4. Чертежи оси и подшипников,........... 235 Приложение П.7 . 237 П.7.!.

Ряд нормальных линейныг размеров....,...... 237 П.7.2. Допуски 238 П.7.3. Допуски г, мм (по ГОСТ 25670-83)..........., ?38 П.7.4. Основные отклонения валов..........,.... 234 П.7.5. Рекомендуемые посадки в системе отверстия....... ?35 П.7.6. Допуски формы и допуски расположения ........ 241 П.7.6.1. Допуски формы . 241 П.7.6.2. Допуски расположения...............

241 П.7,7. Высотные значения шероховатости и точность получения размера в зависимости от способа обработки........ 243 П.7.8. Шероховатость поверхностей некоторых типовых деталей 244 Список литературы 245 Шаг 8. Изиоеосгойхость, ивдеваюсть 246 8.1. Износостойкость...................... 247 8.1.1.

Виды трения скольжения...........,... 247 8.!.2. Смазочные материалы ................ 248 8.!.3. Расчеты на износостойкость ............. 253 8.1.4. Моголы повышения износостойкости........ 258 8.2. Надежность ..................... 261 8.2.1. Исторические озеленил и терминология по надежности 261 8.2.2. Количественные показатели надежности ....... 262 8.2.3. Функции н плотности распределения случайной величины . 8.2.4. Функция надежности наработки до отказа 8.2.5. Пути обеспечения надежности нв сталин проектирования . 275 8.2.6. Вероятное!ь безотказной работы последовательной системы................

278 8.2.7. Метод обеспечения заданных показателей надежности на стадии испытаний опытных образцов.......... 278 8.3. Практика конструирования. Обеспечение заданных показателей надежности на стадии испытаний опытных образцов.... 289 8.3.1. Постановка задачи........ 289 8.3.2. Планирование испьпаний............... 290 8.3.3.

Результаты испытаний и мероприятия, обеспечивающие выполнение требований надежности.......... 292 Приложение П.8................... 293 П.8.1. Интенсивности изнашивания...,........... 293 П.8.2. Параметры, характеризующие износостойкосзь...... 294 П.8.3. Относительная износостойкость материалов ....... 295 П.8.4. Допускаемые режимы работы антифрикплонных материалов в паре со сталью.................