Значение и место изучаемой дисциплины

Машины, используемые в народном хозяйстве, должны значительно повысить производительность физического и умственного труда человека, освободить его от трудной или монотонной работы. Уровень народного хозяйства страны в значительной степени определяется уровнем развития машиностроения. Важным показателем уровня машиностроения является комплексная автоматизация производственных процессов в народном хозяйстве. Расширяется применение энерго-, материало- и ресурсосберегающих технологий, позволяющих повышать качество изделий, улучшать экологию и снижать себестоимость изделий машиностроения.

Основными задачами при проектировании, изготовлении и эксплуатации машин являются следующие:

- повышение технического уровня, ресурса и надежности;

- уменьшение материалоемкости конструкций, использование современных материалов и технологий;

- повышение качества проектных работ, снижения сроков проектирования за счет использования вычислительной техники, стандартизации и унификации продукции.

В курсе “ Детали машин” рассматриваются как конструктивные особенности отдельных деталей, так и совокупность совместно работающих деталей, объединенных в узлы и агрегаты. Большинство применяемых деталей являются сходными для различных видов машин, поэтому в курсе “ Детали машин” рассматривают общие принципы их конструирования и расчета.

В машинах отдельные детали взаимодействуют между собой при работе. Соединения различных деталей могут быть неразъемными, т.е. не требующими разборки - сборки, или разборными, когда допускается разборка, регулировка, замена отдельных деталей. В машинах широкое распространение получили передаточные механизмы, позволяющие передавать энергию при вращательном движении от одного звена к другому, уменьшая или увеличивая угловые скорости и крутящие моменты на валах. Передаточные механизмы могут передавать энергию зацеплением или трением с помощью специальных колес, устанавливаемых на валах. Валы при этом вращаются в подшипниках и соединяются с приводным двигателем с помощью муфт различных конструкций.

Основные понятия и термины

Азотирование - вид химико-термической обработки стальных заготовок, заключающийся в насыщении поверхностного слоя азотом, обеспечивающим особо высокую твердость.

Амортизатор - устройство для смягчения ударов и гашения колебаний. Амортизатор является недопустимым термином. Вместо термина амортизатор рекомендованы термины виброизолятор или демпфер.

Болтовое соединение - разъемное соединение деталей с помощью болта и гайки.

Вал - стержень, установленный в опорах так, что может вращаться, и предназначенный для передачи вращающего момента между деталями, закрепленными на нем.

Взаимозаменяемост ь- свойство деталей, узлов, механизмов и других конструкций, обеспечивающее возможность их установки в процессе сборки и замены их без предварительной подгонки при сохранении требований к конструкции в целом.

Виброизоляция - метод вибрационной защиты посредством устройств, помещаемых между источником возбуждения вибрации и защищаемым объектом.

Винтовое соединение - разъемное соединение деталей с помощью винтов, ввертываемых в резьбу в теле одной из деталей.

Демпфер - виброзащитное устройство или его часть, создающее демпфирование вибрации.

Деталь - изделие, изготовленное из материала одной марки без применения сборочных операций или с использованием местных соединительных операций

(сварки, пайки, склеивания и т.д.).

Деформация - изменение формы и размеров тела или его части под действием внешних сил, при нагревании или охлаждении, изменении влажности и т.п.

Допуск- разность между наибольшими и наименьшими предельными размерами детали.

Закалка - термическая обработка с нагревом стальных изделий до температуры, превышающей температуру фазовых превращений стали, и резким охлаждением их с целью повышения твердости и прочности.

Заклепочное соединение - неподвижное, неразъемное соединение с помощью заклепок двух или нескольких листов, контактирующих по плоскости.

Зубчатая передача - передаточный механизм, в котором подвижными звеньями являются зубчатые колеса, образующие со стойкой или водилом вращательные или поступательные пары.

Зубчатое колесо - звено с замкнутой системой зубьев, обеспечивающих непрерывное движение другого звена.

Изгиб- вид деформации, характеризующийся искривлением оси или срединной поверхности деформируемого объекта (балки, оболочки, пластины и др.).

Износ- результат изнашивания, проявляющийся в виде отделения или остаточной деформации материала.

Качество изделия- совокупность свойств характеризующая функциональные возможности, технологичность конструкции, экономичность, надежность, эргономичность, эстетичность, патентоспособность, транспортабельность, безопасность и экологичность.

Квалитет- совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров.

Конструкторская документация- графические и текстовые документы, которые в отдельности или в совокупности определяют состав и устройство изделия и содержат необходимые данные для его разработки (проектная) или изготовления (рабочая), контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.

Коробка передач - механизм, в котором ступенчатое изменение передаточного отношения осуществляется при переключении зубчатых передач, размещенных в отдельном корпусе (коробке).

Машина- устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации с целью замены или облегчения физического и умственного труда.

Механизм- система тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких твердых тел в требуемое движение других тел.

Момент вращающий - мера внешнего силового воздействия на вращающееся тело, изменяющего угловую скорость

Модуль зубьев - линейная величина, в p раз меньше шага зуба.

Мощность- энергетическая характеристика, равная отношению работы к интервалу времени ее совершения.

Муфта - устройство для соединения валов, тяг, труб, канатов и т.д.

Нагрузка - силовое воздействие, вызывающее изменение напряженно-деформированного состояния звеньев в механизме.

Наклеп - поверхностное упрочнение металла пластической деформацией в холодном состоянии. В результате наклепа повышаются пределы текучести и прочности, увеличивается твердость и уменьшается вязкость.

Напряжение механическое - мера внутренних сил, возникающих в теле под влиянием внешних воздействий (нагрузок, изменений температуры). Напряжение определяется как отношение силового внутреннего воздействия dF на элементарную площадь dA рассматриваемого сечения к этой элементарной площади: p = dF/ dA [Па].

Натяг- разность между размерами охватывающей и охватываемой деталями, когда первый размер больше второго до сборки, в частности, когда диаметр вала больше диаметра отверстия.

Отжиг - термическая обработка с нагревом до закалочных температур и медленным охлаждением для получения устойчивого структурного состояния сплава.

Отпуск- термическая обработка, при которой нагревают закаленную сталь до температуры ниже температуры фазовых превращений, выдерживают и охлаждают на воздухе, в воде или масле с целью превращения неравновесной структуры стали в более равновесную.

Передача - механизм для передачи непрерывного вращательного движения или преобразования его в непрерывное поступательное движение.

Пластичност ь- свойство твердых тел под действием внешних сил изменять, не разрушаясь, свою форму и размеры и сохранять остаточные деформации после устранения этих сил.

Подшипник качения - подшипник, в котором между поверхностями вращающейся детали и поверхностью опоры расположены шарики или ролики.

Подшипник скольжения - опора, в которой трение вала происходит при скольжении и которая определяет положение вала относительно другой части машины. Обычно состоит из втулки, изготовленной из антифрикционного материала, и корпуса.

Посадка- соединение охватывающей и охватываемой деталей с зазором или натягом.

Привод машины -система, состоящая из двигателя и связанных с ним устройств для приведения в движение одного или нескольких твердых тел, входящих в состав машины.

Прочность - свойство материалов в определенных условиях, не разрушаясь, воспринимать нагрузки или другие внешние воздействия.

Растяжение (Сжатие) - вид деформации стержня или его части под действием продольных растягивающих (или сжимающих) сил. Растяжение характеризуется изменением длины стержня или его части.

Резьбовое соединение - соединение деталей с помощью резьбы, обеспечивающее их относительную неподвижность или заданное перемещение одной детали относительно другой.

Редуктор - понижающая передача, обычно включающая в себя систему взаимодействующих звеньев, заключенных в единый корпус.

Ременная передача - механизм для передачи вращения посредством фрикционного взаимодействия или зубчатого зацепления замкнутой гибкой связи с жесткими звеньями. Гибкую связь называют приводным ремнем, а жесткие звенья - шкивами.

Сварное соединение - неподвижное неразъемное соединение двух или более частей, выполненное с помощью сварки.

Сдвиг - вид деформации, характеризующийся изменением углов элементарных параллелепипедов тела без изменения размеров их граней. Срез вызывается касательными напряжениями.

Сила - векторная величина, являющаяся мерой механического воздействия одного материального тела на другое.

Техника- совокупность средств человеческой деятельности, созданных для осуществления процессов производства и обслуживания непроизводственных потребностей общества.

Твердость- сопротивление материала местной пластической деформации, возникающей при внедрении в него более твердого тела. Твердость определяется по Бринеллю (НВ), Виккерсу (НV) или Роквеллу (HRC).

Трибология- наука о трении, износе, смазке и взаимодействии контактирующих поверхностей при их взаимном перемещении.

Тяговая способность - характеристика фрикционной передачи, муфты или неподвижного фрикционного соединения, выражаемая величиной нагрузки, передаваемой из условия получения предельного относительного скольжения.

Усталость - процесс постепенного накопления повреждений материала под действием переменных напряжений, приводящий к изменению свойств, образованию трещин, их развитию и разрушению.

Фрикционный механизм - устройство, в котором передачу движения, разгон или торможение осуществляют благодаря силам трения между прижимаемыми друг к другу телами.

Цементация - вид химико-термической обработки стальных заготовок, заключающийся в науглероживании поверхностного слоя и последующей закалке с низким отпуском до твердости HRC 57-63.

Цепная передача - передача вращения посредством зацепления многозвенной гибкой связи с жесткими звеньями. Гибкую связь называют цепью, а жесткие звенья - звездочками.

Шероховатость поверхности - совокупность неровно-стей поверхности с относительно малым шагом, выде-ленная на определенном участке (базовой длине L).

Шпонка - деталь шпоночного соединения, закладываемая одновременно в паз вала и паз ступицы надетой на него детали. Шпонка выполняется в виде призмы, кругового цилиндра, сегмента.