Иванов М.Н. - Детали машин

ЬйрЯКигзачй-бт.пагод.ги зозбтф$и1.Ьу ~сд:464840172 М.Н.Ивзнов Под редакцией В. А. Финогенова ИЗДАНИЕ ШЕСТОЕ, ПЕРЕРАБОТАН НОЕ Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов высших технических учебных заведений качайте на 6:Лш ааиА'-дгп.пагод.гн Москва <<Высшая школа» 2000 ЬйрЯКигзамй-бт.пагод.ги зандт©1ий.Ьу ~сд:4648401 72 УДК 621.81 ББК 34.44 И 20 ! "-.""', ''::;-,=, ~:-:~==-- 4~~ .;.;- .:.-'-.,=;!'-"='--' —,ими Иванов М,Н. И 20 Детали машин: Учеб. для студентов втузов/Под ред.

В.А. Финогенова. — 6-е изд., перераб. — М.: Высш. шк., 2000. — 383 с.: ил. ХИВА 5-06-003537-9 В учебнике рассмотрены расчеты, конструкции и технология изготовления деталей узлов общего применения: разъемных и неразъемных соединений, передач трением и зацеплением, валов и осей, подшипников скольжения и качения, муфт. По сравнению с предыдущим изданием (1991 г.) внесены исправления и уточнения.

УДК 621.81 ББК 34.44 1БВХ 5-06-003537-9 © ГУП издательство высшая школв>, 2000 Оригинал-макет данного издания является собственностью издательства высшая школав, и его репродуцирование (воспроизведение) любым способом без согласия издательства запрещается, Ьйр:ПКигзаиК-бт.пагоб.ги зозбтф1и1.Ьу ~сд:464840172 ОТ РЕДАКТОРА Шестое издание широко известного в нашей стране учебника «Детали машин», к глубокому сожалению, оказалось первым посмертным изданием. Почти 30-летняя совместная с д.т.н., профессором Ивановым М. Н. научная и педагогическая работа в МГТУ им.

Н. Э. Баумана сделала меня свидетелем его работы над всеми пятью изданиями. Труд ученого и педагога одновременно позволил ему создать достаточно об- ' ~а. )~ ширный по содержанию и небольшой по объему учебник, что обычно 4; высоко оценивается студентами. 1 В связи с этим, принимая предложение о подготовке к выпуску шестого издания, редактор обязал Р, себя ограничиться весьма малым Иванов диапазоном редакторских возмож- Михаил Николаевич нос тей. 1913 — 1994 Учебник соответствует программе курса «Детали машин» для машиностроительных и механических специальностей ВТУЗов.

Часть разделов курса содержит дополнительные сведения, предназначенные для студентов, желающих углублять свои знания самостоятельно. В каждом разделе приведены контрольные вопросы для самоподготовки, а также примеры, помогающие освоить методику расчетов и разрабатывать программы таких расчетов на ЭВМ. Данные справочного характера сообщаются в учебнике в ограниченном объеме, необходимом лишь для подтверждения и иллюстрирования теоретических выводов и выполнения примеров расчета. Содержатся также сведения по методике оптимизации конструкций на основе САПР. В шестое издание внесены незначительные изменения редакционного характера в текст, рисунки и написание расчетных зависимостей.

Произведено частичное обновление справочных данных и литературных источников. Внесены исправления в примеры расчетов. З. А. Финогенов Ьйр:ПКигзатК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 ВВЕДЕНИЕ «Детали машин» являются первым из расчетно-конструкторских курсов, в котором изучают основы проектирования машин и механизмов. Любая машина (механизм) состоит из деталей. Деталь — такая часть машины, которую изготовляют без сборочных операций, Детали могут быть простыми (гайк, шпанка и т.

п.) или сложными (коленчатый вал, корпус редуктора, станина станка и т. п.). Детали (частично или полностью) объединяют в узлы. Узел представляет собой законченную сборочную единицу, состоящую из ряда деталей, имеющих общее функциональное назначение (подшипник качения, муфта, редуктор и т.

п.). Сложные узлы могут включать несколько простых узлов (подузлов); например, редуктор включает подшипники, валы с насаженными на них зубчатыми колесами и т, п. Среди большого разнообразия деталей и узлов машин выделяют такие, которые применяют почти во всех машинах (болты, валы, муфты, механические передачи и т. п,).

Эти детали (узлы) называют деталями общего назначения и изучают в курсе «Детали машин». Все другие детали (поршни, лопатки турбин, гребные винты и т, п.) относятся к деталям спеииального назначения и изучают в специальных курсах. Детали общего назначения применяют в машиностроении в очень больших количествах. Поэтому любое усовершенствование методов расчета и конструкции этих деталей, позволяющее уменьшить затраты материала, понизить стоимость производства, повысить долговечность, приносит большой экономический эффект. Как самостоятельная научная дисциплина курс «Детали машин» оформился к 80-м годам прошлого столетия.

В это время он был выделен из общего курса построения машин. До 80-х годов Х1Х в., когда машин было мало, а их расчеты носили элементарный характер, студенты-механики изучали все вопросы машиностроения в общем курсе построения машин. Развитие машиностроения и теории расчета машин сделало этот курс чрезвычайно об~««рным, а общее обучение — нецелесообразным. Поэтому курс построения машин был расчленен на ряд общетехнических и специальных дисциплин. В России первый курс под названием «Детали машин» написан в 1881 г. проф.

В. Л. Кирпичевым (!845--1913). В дальнейшем этот ку1 с получил свое развитие в трудах проф. П. К. Худякова (1857 — 1936), А. И. Сидорова (1866— 1931), М, А, Саверина (1891 — 1952) и др. Из курсов, написанн ~х зарубежными учеными, переведены на русский язык и широко испо ~ьзовались труды К. Баха и Ф Ретшера. Кроме общих курсов по деталям машин написано большое количество монографий и статей, посвященных отдельным вопросам, Ьйр:/IКигзатК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 например работы таких выдающихся отечественных ученых, как Л.

Эйлер, Н. Е. Жуковский, С. А. Чаплыгин, Н. П. Петров и др. В настоящее время исследованиями в области деталей машин занимаются научно-исследовательские и учебные институты, машиностроительные фирмы. На развитие современного курса «Детали машин» большое влияние оказывает быстрый прогресс отечественного и зарубежного машиностроения. Этот прогресс требует все более широкой стандартизации и унификации деталей общего назначения, а также их изготовления в массовых количествах на специализированных заводах.

В условиях массового н специализированного производства значение курса «Детали машин» возрастает. Основные требования к конструкции деталей машин. Совершенство конструкции детали оценивают по ее надежности и экономичности. Под надежностью понимают свойство изделия сохранять во времени свою работоспособность. Экономичность определяют стоимостью материала, затратами на производство и эксплуатацию, Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин — прочность, жесткость, износостойкость, коррозионная стойкость, теплостойкость, виброустойчивость.

Значение того или иного критерия для данной детали зависит от ее функционального назначения и условий работы. Например, для крепежных винтов главным критерием является прочность, а для ходовых винтов †износостойкос. Прн конструировании деталей их работоспособность обеспечивают в основном выбором соответствующего материала, рациональной конструктивной формой и расчетом размеров по главным критериям, Прочность является главным критерием работоспособности большинства деталей. Непрочные детали не могут работать. Следует помнить, что разрушения частей машины приводят не только к простоям, но и к несчастным случаям.

Различают разрушение деталей вследствие потери статической прочности или сопротивления усталости. Потеря статической прочности происходит тогда, когда значение рабочих напряжений превышает предел статической прочности материала (например, о,). Это связано обычно со случайными перегрузками, не учтенными при расчетах, или со скрьггыми дефектами деталей (раковины, трещины и т. п.). Потеря сопротивления усталости происходит в результате длительного действия переменных напряжений, превышающих предел выносливости материала (например, о, ). Сопротивление усталости значительно понижается при наличии концентраторов напряжений, связанных с конструктивной формой детали (галтели, канавки н т.

п.) или с дефектами производства (царапины, трещины и пр.). Основы расчетов на прочность изучают в курсе сопротивления материалов. В курсе «Детали машин» общие методы расчетов на прочность рассматривают в приложении к конкретным деталям и придают им форму инженерных расчетов. Ьйр:ПКигзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 Жесткость характеризуется изменением размеров и формы детали под нагрузкой, Расчет на жесткость предусматривает ограничение упругих перемещений деталей в пределах, допустимых для конкретных условий работы. Ч акими условиями могут быть условия работы сопряженных деталей (например, качество зацепления зубчатых колес и условия работы подшипников ухудшаются при больших прогибах валов) и технологические условия (например, точность и производительность обработки на металлорежущих станках в значительной степени определяются жесткостью станка и обрабатываемой детали).