http://www.docme.ru/doc/70674/osnovy-rascheta-i-proektirovaniya-detalej-i-uzlov-mashin- неплохой вполне по-русски написанный учебник, можно пользоваться для правки и дополнения материала.

1. Основные задачи курса. Методология проектирования. Стадии разработки и этапы работ при проектировании.

Основная задача конструктора – создание машины, наиболее полно отвечающей потребностям заказчика, дающей наибольший экономический эффект и обладающей наиболее высокими технико-экономическими и эксплуатационными показателями.

Машиной называют устройство, предназначенное для выполнения полезной работы, связанной с производством, или для преобразования одного вида энергии в другой.

Основные этапы процесса проектирования:

1. Осознание общественной потребности в разрабатываемом изделии. 2. Техническое задание на проектирование (первичное описание). 3. Анализ существующих технических решений. 4. Разработка функциональной схемы. 5. Разработка структурной схемы. 6. Метрический синтез механизма (синтез кинематической схемы). 7. Статический силовой расчет. 8. Эскизный проект. 9. Кинетостатический силовой расчет.

10. Силовой расчет с учетом трения. 11. Расчет и конструирование деталей и кинематических пар (прочностные расчеты, уравновешивание, балансировка, виброзащита). 12. Технический проект. 13. Рабочий проект (разработка рабочих чертежей деталей, технологии изготовления и сборки). 14. Изготовление опытных образцов. 15. Испытания опытных образцов. 16. Технологическая подготовка серийного производства. 17. Серийное производство изделия.

2. Критерии работоспособности деталей и машин.

Работоспособность – способность выполнять функции в пределах заданных технических требований

Требования, предъявляемые к деталям машин, без выполнения которых нормальная работа машины невозможна, называют основными критериями работоспособности.

 Основные критерии: прочность, жесткость, износостойкость, теплостойкость, виброустойчивость, надежность и пр.

Надежность (общая) — свойство изделий выполнять в течение заданного времени или заданной наработки свои функции, сохраняя в заданных пределах эксплуатационные показатели. Надежность изделия обусловливается долговечностью, безотказностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью их. Надежность деталей машин в значительной степени зависит от запасов по основным критериям работоспособности и определяется качеством их изготовления.

Прочность — основной критерий работоспособности деталей, ею гарантируется длительная и надежная работа машины. Расчет деталей машин на прочность производят по формулам сопротивления материалов. В предварительных и проектных расчетах наиболее распространенным методом оценки прочности деталей является сравнение расчетных напряжений  и  с допускаемыми [] и []:

                  ;             .

Жесткость — способность деталей машин сопротивляться изменению формы под действием нагрузок. Во многих случаях окончательные размеры деталей принимают по условиям жесткости. Различают собственную жесткость детали, обусловленную деформациями всего материала детали, и контактную, которая связана с деформациями только поверхностных слоев в местах контакта.

Оценка жесткости производится сопоставлением расчетных деформаций (прогибов, углов поворота сечений, углов закручивания и пр.) с допускаемыми. Для большинства деталей (валов, штоков, грузовых и ходовых винтов, станин и т. д.) основное значение имеет собственная жесткость. В этом случае проверочный расчет жесткости конструкции выполняют по формулам сопротивления материалов. Расчет на контактную жесткость деталей машин с начальным контактом в точке (шариковые подшипники) или по линии (роликовые подшипники, зубчатые и фрикционные передачи) производят по формулам контактных напряжений и деформаций. Эти расчеты в деталях машин не рассматриваются.

Износостойкость — это способность материала оказывать сопротивление стиранию. В результате износа изменяются размеры деталей, увеличиваются зазоры, возникают дополнительные динамические нагрузки. Большой износ может привести даже к поломке детали. Износ деталей снижается с повышением твердости и понижением шероховатости трущихся поверхностей. Для повышения износостойкости деталей применяют смазку, термическую и химико-термическую обработку рабочих поверхностей, для изготовления деталей применяют антифрикционные материалы и т. п.

Расчет деталей на износ заключается в определении для трущихся поверхностей соответствующих допускаемых давлений.

Теплостойкость. При нагреве стальных деталей до температуры 300—400° С, а деталей из цветных сплавов и пластмасс — до температуры 100—150° С значительно снижаются механические свойства их и возникает явление ползучести. При чрезмерном нагреве значительно ухудшаются свойства смазочных масел, увеличивается износ, изменяются зазоры, появляются дополнительные динамические нагрузки. Для определения влияния нагрева машины на ее работу выполняют тепловые расчеты.

Виброустойчивость — это способность конструкции работать в заданном диапазоне режимов без недопустимых колебаний. Вибрация чаще всего появляется в результате недостаточной жесткости деталей машин, неуравновешенности вращающихся масс, повышения рабочих скоростей и т. д. Вибрация вызывает дополнительные переменные напряжения, создает шум, ухудшает качество работы машины, а в случае резонанса может вызвать усталостные разрушения деталей и машины.

3 Материалы, применяемые в самолето - и машиностроении.

Материалы, применяемые в машиностроении для изготовле­ния деталей машин и механизмов, приборов, аппаратов, воспри­нимающих силовую нагрузку, называют конструкционными мате­риалами. Они подразделяются на три класса:

• металлы (сплавы на основе железа, никеля, меди, алюми­ния, магния, титана и других металлов);

• неметаллы (пластические массы, керамика, стекло, резина и

т.д.);

• композиционные материалы.

В машиностроении самыми распространенными и традицион­но обрабатываемыми резанием являются металлические конст­рукционные материалы,

Чугуном называют сплав железа с углеродом, кремнием, мар­ганцем и другими элементами, причем содержание углерода со­ставляет 2,14 …4,5 %. Обработке резанием наиболее часто подвер­гают серый, высокопрочный и ковкий чугуны.

Марки серого чугуна обозначают буквами СЧ (С — серый, Ч — чугун) и двумя цифрами, означающими предел прочности при растяжении. Например, СЧ 18 — серый чугун, предел прочности при растяжении 180 МПа.

В зависимости от механических свойств различают серые чугу­ны малой (СЧ 10…СЧ 18) и повышенной (СЧ 20…СЧ 35) проч­ности. Для изготовления деталей машин чаще применяют чугун марок СЧ 15; СЧ 20; СЧ 30 и реже — чугун марки СЧ 35. Твердость серого чугуна НВ 163…269.

Сталью называют сплав железа с углеродом (до 2 %) и други­ми элементами. Большое влияние на обрабатываемость стали ока­зывает ее химический состав. С увеличением содержания углерода повышается механическая прочность стали и, как следствие, воз­растает ее сопротивление резанию, но увеличивается шерохова­тость поверхности. При обработке стали с малым содержанием углерода (0,1 …0,25 %) достигается лучшая шероховатость поверх­ности. По химическому составу стали подразделяют на углеродис­тые и легированные. Свойства углеродистой стали зависят в основном от содержания углерода (С). Эта сталь разделяется на низкоуглеродистую— с содержанием С до 0,25%-, среднеуглеродистую — с содержанием С от 0,25 до 0,6%, высокоуглеродистую— с содержанием С от 0,6 до 2,0%. Легированная сталь содерхшт в своем составе легирующие элементы, т. е. примеси, специально вводимые для получения требуемых свойств. Легирующими элементами являются кремнии, марганец, хром, никель, вольфрам, ванадий, молибден, титан, алюминий и др.

Дюралюминий — это деформируемый сплав алюминия с медью (4…5 %), магнием (0,5 %), марганцем, кремнием и железом. Обо­значение марок дюралюминия (Д1; Д6; Д16 и т.д.) не связано с его химическим составом.