Введение
Любая машина или механизм состоят из деталей, соединенных в сборочные единицы.
Деталь – это изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. Например, болт, шестерня, вал, литой корпус и т.д.
Сборочная единица (узел) – изделие, детали которого подлежат соединению между собой сборочными операциями на предприятии-изготовителе. Например, подшипник, сварной корпус, редуктор, автомобиль, станок, корабль, авторучка и т.д.
Две или более сборочные единицы, не соединенные на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенные для выполнения взаимосвязанных функций, называются комплексом. Например, станочная линия, автоматизированный склад, ракетный пусковой комплекс и т.д.
Среди большого разнообразия деталей и узлов есть такие, которые используют почти во всех (или во многих) машинах: крепеж, валы, подшипники, редукторы, муфты и т.д. Такие детали (узлы) называют деталями машин общего назначения. Их изучением, расчетом и конструированием занимаются в курсе «Детали машин и основы конструирования». Другие детали (узлы) встречаются только в определенных типах машин. Например, колеса, гусеницы, коленчатые валы, суппорты, крюки, штампы и т.д. Они называются деталями специального назначения и изучаются в спецкурсах.
1. Расчет деталей машин
1.1 Ряды предпочтительных чисел
Стандарт (ГОСТ) – это технический закон, соблюдение которого является безоговорочным и обязательным.
Одной из основ стандартизации являются ряды предпочтительных чисел, получившие широчайшее применение в машиностроении для размеров, передаточных чисел, нагрузок, мощностей, скоростей и других параметров.
По ГОСТ 8032–84 принято пять рядов чисел геометрической прогрессии (наиболее экономически выгодной) со знаменателем j = 101/ n, которые обозначают буквой R (по имени автора, Шарля Ренара, 1879 г.) и цифрой показателя n:
n
5 10 20 40 80 φ 1,6 1,25 1,12 1,06 1,03 ряд
R5
R10
R20
R40
R80
Наиболее распространенным является «средний» ряд чисел R20:
1
1,12
1,25
1,4
1,6
1,8
2
2,24
2,5
2,8
3,15
3,55
4
4,5
5
5,6
6,3
7,1
8
9
10.
Предпочтительные числа других порядков можно получить переносом запятой в любую сторону, т.е. умножением на 10, 102… 10–2, 10–1 и т.д.
На основе рядов предпочтительных чисел построены стандарты конкретных объектов. Например, по ГОСТ 6636–69 ряды нормальных линейных размеров обозначают Ra (Ra10, Ra20 и т.д.).
Зная числа рядов, можно иметь «в голове» параметры многих стандартов.
1.2 Основные критерии работоспособности деталей машин
Критерий – это «мерило значения чего-либо», граница допустимости решения, ограничение целевой функции.
Важнейшими критериями работоспособности деталей машин являются прочность, жесткость, износостойкость, теплостойкость, вибрационная устойчивость.
При конструировании работоспособность деталей обеспечивают выбором материала и расчетом размеров по основному критерию. ............