- •Цели и задачи изучения дисциплины
- •1. Основы конструирования и расчета деталей машин
- •2. Зубчатые передачи
- •3. Червячные передачи
- •4. Ременные передачи
- •5. Фрикционные передачи и вариаторы
- •6. Цепные передачи
- •Валы и оси
- •8. Подшипники качения
- •9. Подшипники скольжения
- •10. Сварные соединения
- •11. Соединения деталей с натягом
- •12. Шпоночные, зубчатые и профильные соединения
- •13. Резьбовые соединения
- •14. Муфты
- •15. Автоматизированное проектирование деталей машин
- •Практические занятия
- •Лабораторные занятия
- •Самостоятельная работа студентов
- •Перечень экзаменационных вопросов
- •Критерии оценок знаний студентов
- •Список рекомендованной литературы
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ВОСТОЧНОУКРАИНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
имени Владимира Даля
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«ДЕТАЛИ МАШИН»
УТВЕРЖДЕНО
на заседании кафедры
«Машиноведение»
Протокол №4
от 27.12.2003
Луганск 2004
УДК 621.01
Методические указания к самостоятельной работе по дисциплине «Детали машин» /Сост.: Н.И.Величко, Н.Л.Утутов, В.П.Шишов.- Луганск: Изд-во восточноукр. нац. ун-та им. В. Даля, 2004.- 16 с.
Приведено содержание теоретического материала, изучаемого по дисциплине, перечислены темы практических и лабораторных занятий. Методические указания содержат список учебно-методической литературы и перечень контрольных вопросов. Приведены темы, объем и содержание индивидуальных заданий и курсовых проектов. Методические указания содержат перечень основных теоретических и практических вопросов, которые выносятся на экзамен.
Составители: Н.И. Величко, доц.
Н.Л.Утутов, проф.
В.П.Шишов, проф.
Рецензент Г.И.Нечаев, проф.
Ответств. за выпуск П.В.Филь, доц.
Дисциплина «Детали машин» является теоретической основой машиностроения. В курсе изучаются основы проектирования машин и современные методы конструирования и расчета деталей и узлов. Базой для изучения служат дисциплины: «Теоретическая механика», «Сопротивление материалов», «Начертательная геометрия и компьютерная графика», «Информатика», «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения», «Теория механизмов и машин», «Технология конструкционных материалов».
Методические указания составлены для направления подготовки студентов «Инженерная механика».
Цели и задачи изучения дисциплины
Цель преподавания дисциплины – развитие инженерного мышления по изучению, освоению и совершенствованию современных методов, правил, норм расчета и конструирования (проектирования) деталей и сборочных единиц общего назначения (соединения, передачи, валы и опоры и т.д.).
В результате изучения дисциплины студент должен
- знать: основные задачи и тенденции развития машиностроения, классификацию деталей машин, основы теории и расчета деталей машин; современные методы расчета и конструирования деталей и узлов машин общего назначения; расчетные схемы, применяемые при расчете деталей машин, взаимодействие деталей в сборочной единице; назначение деталей машин, области применения; материалы, термическую обработку деталей машин, пути экономии материалов; основные стандарты на размеры деталей и выполнение чертежей; основы автоматизации расчетов и конструирование деталей и узлов машин и основы оптимального проектирования,
- уметь, иметь навыки: самостоятельно конструировать узлы машин требуемого назначения; самостоятельно подбирать литературу, государственные стандарты при проектировании; учитывать при конструировании требования технологичности, ремонтопригодности, стандартизации, промышленной эстетики, охраны труда, экологии; обосновать и изобразить расчетные схемы; определять нагрузки, действующие на элементы конструкции; выбирать материал и термическую обработку; выбирать допускаемые напряжения при расчете деталей машин; выполнять расчеты деталей и узлов машин, пользуясь справочной литературой и стандартами; определять размеры детали с использованием стандартов; разрабатывать эскизы и рабочие чертежи деталей и сборочных единиц, оформлять графическую и текстовую конструкторскую документацию согласно требованиям стандартов; применять различные типы стандартных деталей в зависимости от условий работы; пользоваться при подготовке расчетной и графической документации типовыми программами проектирования на компьютерах.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО КУРСА
1. Основы конструирования и расчета деталей машин
Роль машин в повышении производительности труда. Ведущая роль машиностроения. Классификация деталей машин.
Процессы выхода из строя деталей машин и основные критерии их работоспособности и расчета. Нагрузки на детали, понятия прочности, износостойкости, жесткости, виброустойчивости. Современные методы выбора допускаемых напряжений при различных циклах их изменения. Уравнения прочности. Надежность и долговечность. Пути экономии металла. Технологические требования к конструкциям. Использование стандартов при проектировании.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ: Перечислите основные критерии работоспособности деталей. Какие материалы применяют в машиностроении, каковы их механические свойства? Какие виды термической и химико-термической обработки металлов применяют в практике машиностроения? Каково значение стандартизации в машиностроении? Перечислите критерии надежности и долговечности.
2. Зубчатые передачи
Основные понятия о зубчатых передачах и основные определения. Классификация зубчатых передач. Области применения. Элементы зубчатых передач: модули, исходные профили реек. Выбор оптимальных параметров: чисел зубьев, относительной ширины колес и т.д. материалы. Термообработка и другие методы упрочнения стальных зубчатых колес. Виды повреждения зубчатых колес. Расчет зубьев прямозубых, косозубых и шевронных цилиндрических зубчатых колес на изгиб. Номинальные и местные напряжения. Концентрация напряжения у корня зуба и коэффициент прочности зуба. Зависимости для проектного и проверочного расчетов.
Расчет прямозубых, косозубых и шевронных цилиндрических зубчатых передач на контактную прочность. Зависимости для проектного и проверочного расчетов. Определение допускаемых напряжений. Коэффициент полезного действия. Смазка зубчатых передач. Конические зубчатые передачи. Особенности расчета на прочность.
Силы, действующие на валы и оси зубчатых колес. Передачи с зацеплением М.Л.Новикова с одной и двумя линиями зацепления. Области применения. Краткая характеристика показателей планетарных зубчатых редукторов. Области их применения. Волновые передачи. Конструкции и области применения. Передачи цилиндрическими винтовыми колесами. Гипоидные передачи.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ: Нарисуйте кинематические схемы зубчатых передач. Как определяется передаточное число? По модулю и числу зубьев определите параметры нулевого зубчатого колеса: радиусы или диаметры окружностей, шаг, толщину зуба. Определите передаточное отношение конической зубчатой передачи через углы начальных конусов. В каких случаях применяют прямозубые, косозубые, шевронные и конические передачи? Что называется редуктором? Каковы преимущества и недостатки планетарных передач по сравнению с другими зубчатыми передачами? Какие виды разрушения зубьев колес?