ГЛАВА 4. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ МАШИН

Современные машины обеспечивают многократное повышение производительности труда человека. В настоящее время строят машины-двигатели и машины-преобразователи энергии мощностью свыше одного миллиона киловатт, в то время как человек длительно может развивать мощность не более 0,1 кВт.

Машины настолько прочно вошли в жизнь общества, что сейчас трудно найти предмет или продукт потребления, который был бы изготовлен или доставлен к месту потребления без помощи машин. Без машин было бы невозможно современное развитие науки и техники, невозможны высокие темпы строительства.

Машиностроение занимает ведущее место среди других отраслей. Это объясняется тем, что основные производственные процессы выполняют машины. Технический уровень всех отраслей народного хозяйства определяется уровнем машиностроения.

Создание современных машин требует глубокого изучения вопросов конструирования, теории, расчета деталей машин на прочность и долговечность.

В курсе «Детали машин» изучаются именно такие вопросы применительно к деталям машин общего назначения. Курс «Детали машин» охватывает также совокупность совместно работающих деталей, представляющих собой конструктивно обособленные единицы, объединенные общим назначением, –узлов или сборочныхединиц. Характерными примерами узлов являются редукторы, муфты, подшипники.

Деталь – составная часть машины, изготовленная из однородного материала без применения сборочных операций (пример: вал, втулка, шестерня).

Большинство типов деталей является общим для всех машин, что делает целесообразным их изучение в самостоятельном курсе «Детали машин».

Рассмотрим самую общую классификацию деталей машин.

Выполнение машин и их звеньев из различных деталей вызывает необходимость соединения последних между собой. Отсюда первой группой деталей является группа соединительных деталей – соединений. Соединения могут быть разъемные и неразъемные.

Всякая машина состоит из двигательного, передаточного и исполнительного механизмов. Наиболее общим для всех машин являются передаточные механизмы.

Передачи вращательного движения являются механизмами, предназначенными для передачи энергии с одного вала на другой, как правило, с преобразованием угловых скоростей и с соответствующим изменением крутящих моментов.

Вращающиеся детали передач – зубчатые колеса, шкивы, звездочки – установлены на валах. Валы служат для передачи крутящего момента вдоль своей оси и для поддержания указанных деталей. Для поддержания вращающихся деталей без передачи полезных крутящих моментов служат оси.

Выходные концы валов соединяются в машине с помощью муфт, при этом соединения в муфтах бывают постоянными, т.е. не допускающими разъединения во время работы машин, и сцепными. Валы и оси вращаются в подшипниках. Они делятся на подшипники качения и скольжения.

Подшипники, в свою очередь, базируются на корпусныхдеталях.

В большинстве машин используются упругие элементы – пружиныирессоры. Они применяются для защиты от вибраций и ударов, для прижатия деталей, для совершения работы в течение длительного времени путем аккумулирования энергии.

Долговечность машин в значительной степени определяется смазками трущихся поверхностей и устройствами для защиты от загрязнений и для смазки.

Важную группу составляют детали и механизмы управления.