Белгород 2008

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Белгородский государственный университет»

Факультет бизнеса и сервиса

Кафедра технологии продуктов питания и сферы услуг

Дидактические материалы к занятиям по дисциплине

ДЕТАЛИ МАШИН

Белгород 2008

Для оптимизации процесса взаимодействия со студентами при изложении лекционного материала и проведении практических занятий по дисциплине «Детали машин » используются следующие дидактические единицы:

Тема 1. Основы конструирования и проектирования деталей машин. Основы конструирования и проектирования деталей машин. Цели и задачи курса. Основы конструирования и расчета деталей машин. Основные требования, предъявляемые к конструкции машин. Методы проектирования и расчета на прочность элементов конструкции машин. Требования, предъявляемые к конструкции машин. – Проведение экскурсии в проектный институт ОАО «ЦентрГипроруда», г. Белгород (с этой организацией заключен договор о сотрудничестве в 2002 г.)

Тема 2. Общие вопросы конструирования деталей и узлов машин. Критерии работоспособности деталей и узлов машин. Технологичность, взаимозаменяемость и точность элементов узлов и агрегатов машин. – Проведение экскурсии в проектный институт ОАО «ЦентрГипроруда», г. Белгород (с этой организацией заключен договор о сотрудничестве в 2002 г.)

Тема 3. Соединения деталей машин и аппаратов. Роль машиностроения в экономике. Основные направления развития конструкций машин. Место курса в системе подготовки инженера – технолога. Определение основных понятий и классификация сборочных узлов и деталей машин. Связь курса с общетехническими и специальными дисциплинами, его роль и место в подготовке инженеров. Краткий обзор истории и развития дисциплины. Основные составные элементы машин: двигатель, передача, исполнительный механизм, корпус, система управления. Возможные объекты нового проектирования и конструирования. Этапы проектирования и конструирования. Основные требования при конструировании машин (максимальная полезная отдача, технологичность изготовления, надежность и долговечность, экономическая эффективность, дизайн). Основные понятия стандартизации, унификации и взаимозаменяемости. Система допусков и посадок, их выбор при конструировании узлов общего назначения.

Основные требования, предъявляемые к деталям и узлам машин. Понятия работоспособности, технологичности, экономичности. Прочность (модели нагружения, модели разрушения). Конструктивные и технологические методы повышения прочности. Определение допускаемых напряжений и запасов прочности. Жесткость деталей машин, параметры жесткости при различных видах нагружения. Влияние параметра жесткости на выбор материала и размеров детали.

Режимы работы машин, расчетные нагрузки. Назначение и порядок проектного и проверочного расчетов.

Характеристика и назначение соединений. Классификация соединений: разъемные (резьбовые, шпоночные, штифтовые, зубчатые, клеммовые); неразъемные (сварные, паяные, клеевые, соединения с натягом, заклепочные). Сравнительная характеристика и области применения. Коэффициент прочности соединения.

Зубчатые (шлицевые) соединения. Форма зубьев: прямобочная, эвольвентная, треугольная. Основные геометрические параметры и их подбор по стандартам. Способы центрирования соединений. Напряжения, возникающие при передаче нагрузки. Выбор допускаемых напряжений. Проектный и проверочный расчет соединений.

Роль сварки в машиностроении. Методы сварки. Основные конструкции сварных швов: стыковые, нахлесточные, тавровые. виды их повреждения и критерии их работоспособности. Расчеты сварных швов при постоянных во времени нагрузках. Допускаемые напряжения. – На практических занятиях применяется метод «мозгового штурма» при обосновании и выборе проектно-конструкторских решений при разработке технических объектов.

Тема 4. Механические передачи. Назначение и структуры механического привода, его характеристики. Назначение и классификация передач. Зубчатые передачи (цилиндрические прямозубые, косозубые и конические), их характеристика и область применения, основные геометрические параметры, стандарты на зубчатые передачи. Точность изготовления зубчатых колес. Материалы, термообработка и другие методы упрочнения стальных зубчатых колес. Работа зубьев в зацеплении. Напряжения возникающие при работе передач в зубьях: зоны приложения и цикличность действия. Силы, возникающие при работе передач.

Расчет прямозубых, цилиндрических передач по контактным напряжениям. Расчетная модель. Формулы для проверочного и проектного расчетов. Порядок проектного расчета. Факторы, влияющие на контактную прочность зубьев.

Червячные передачи: их характеристика и область применения. Виды червяков и их стандартные геометрические параметры. Материалы и термообработка червяков. Конструкция и применяемые материалы для изготовления червячных колес, стандартные геометрические параметры.

Элементы цепной передачи: звездочки, цепи. Стандарты на конструкцию звездочек. Конструкция втулочных, роликовых и зубчатых цепей. Стандартные параметры цепей. Геометрические параметры цепных передач.

Элементы ременной передачи: шкивы, ремни. Типы ремней. Геометрические параметры передачи. Силы и силовые зависимости в передаче. Напряжения в ремне. Влияние отдельных составляющих напряжений на тяговую способность и долговечность ремня.

Фрикционные передачи и вариаторы. Принцип действия и классификация. Основные типы фрикционных передач и вариаторов. Основные факторы, определяющие качество фрикционной передачи. Основы расчета прочности фрикционных пар. - Экскурсия на ОАО «Завод металлоконструкций» (на практических занятиях).

Тема 5. Валы и оси. Общие сведения. Конструкции и материалы. Расчет валов и осей на прочность, жесткость и виброустойчивость. - Экскурсия на ОАО «Завод металлоконструкций» (на практических занятиях).

Тема 6. Подшипники качения и скольжения. Классификация подшипников качения по воспринимаемой нагрузке и условиям работы. Область применения. Основные конструкции. Маркировка подшипников в зависимости от геометрических размеров. Классы точности. Распределение нагрузки между телами качения. Основные критерии работоспособности и расчета. Выбор подшипников по динамической грузоподъемности. Эквивалентная динамическая нагрузка. Проверка и подбор подшипников по статической грузоподъемности. Особенности расчета нагрузки радиально упорных подшипников. Установка, уплотнение и смазка подшипников.

Назначение и классификация. Конструкция и материалы подшипников скольжения. Режимы трения и критерии расчета. Гидростатические и гидродинамические подшипники. Расчет подшипников, работающих при полужидкостном трении. Расчет радиальных подшипников жидкостного трения. - Экскурсия на ОАО «Завод фрез» (на практических занятиях).

Тема 7. Муфты приводов. Муфты, их роль в машинах. Виды погрешностей взаимного расположения валов. Назначение и классификация муфт. Муфты неуправляемые: глухие (втулочные, фланцевые), компенсирующие жесткие (кулачково-дисковая, зубчатая), компенсирующие упругие (с металлическим упругим элементом и резиновым упругим элементом), управляемые (кулачковые и фрикционные), самоуправляемые предохранительные, центробежные, свободного хода), их конструкция, методика подбора и расчета. Стандарты на муфты. - Экскурсия на ОАО «Завод фрез» (на практических занятиях).