Машины и их основные элементы

План – конспект урока

Тема 3.1. Детали машин. Основные положения.

Цель занятия: Дать учащимся знания: Основные положения раздела «Детали машин». Виды машин и механизмов. Основные сборочные единицы и детали. Требования, предъявляемые к машинам, деталям и сборочным единицам. Критерии работоспособности и расчета деталей машин. Стандартизация и взаимозаменяемость деталей машин.

Тип урока - комбинированный.

Метод обучения - устное изложение материала.

Оборудование: классная доска, видеопроектор.

 

Ход урока.

I. Организационный момент.

Приветствие. Проверка готовности группы к проведению занятий

 

II. Опрос обучающихся по предыдущему материалу.

1. Какой внутренний силовой фактор возникает в поперечном сечении вала при изгибе, и какое напряжение он вызывает?

2. Сформулируйте правило определения изгибающего момента в произвольном сечении вала и правило знаков.

3. Запишите условие прочности и жесткости при изгибе.

4. Критическая сила F_Kp, что оно представляет?

5. По какому закону распределяется напряжение в поперечном сечении балки при изгибе?

6. Что такое эквивалентное напряжение и когда оно возникает?

III. Основной этап урока

Машины и их основные элементы

Человек создал машины для производства различных видов работ или преобразования энергии. Слово «машина» произошло от латинского machine, что означает сооружение, и используется для названия технических устройств, предназначенных для преобразования энергии в полезную работу. В современной терминологии понятия «машина» и «техническое устройство» определены ГОСТ 23004 — 78* «Механизация и автоматизация технологических процессов в машиностроении и приборостроении».

Техническим устройством называется изделие машиностроения или приборостроения для преобразования, добычи, перемещения, контроля объектов или управления ими. К техническим устройствам относят машины, инструменты, приспособления и т.д. Технические устройства могут быть ручные и механизированные.

Автоматическое устройство функционирует и управляется по заданному алгоритму с использованием энергии неживой природы без непосредственного участия человека.

Машиной называется отдельное техническое устройство, состоящее из энергетической, передаточной, исполнительной и управляющих составных частей и выполняющее механические движения для непосредственного преобразования состояния материала, энергии или информации.

Все машины можно классифицироватьна энергетические и рабочие. К энергетическим машинам относятся компрессоры, генераторы, гидротурбины и т.п., вырабатывающие энергию. Рабочие машины подразделяются на технологические (металлорежущие станки, контрольно-сортировочные автоматы, кузнечно-прессовое оборудование), транспортные (робокары, подъемные краны, конвейеры) и электронные (электронно-вычислительные машины, компьютеры).Любая машина состоит из двигательного, передаточного и исполнительного механизмов.

Слово «механизм» произошло от латинского слова тёсhапё, что в переводе означает орудие. Более строго, механизмом называется техническое устройство, состоящее из системы твердых тел (звеньев механизма), предназначенное для передачи и преобразования движений и скоростей одного или нескольких тел (ведущих) в требуемые движения остальных тел системы.

Детали — это составные части машин и механизмов, каждая из которых изготовлена без применения сборки (например, вал, шестерня, болт, шплинт, гайка, винт вертолета). Число деталей в сложных машинах может измеряться десятками и сотнями тысяч. Например, в автомобиле более 15 тыс. деталей, в автоматизированных комплексах прокатного оборудования — более миллиона

В машине можно выделить совокупность совместно работающих деталей, которые представляют собой конструктивно обособленные единицы, объединенные одним назначением; эти сборочные единицы называют узлами. Узлы одной машины можно изготавливать на разных заводах. Примерами таких узлов являются муфты, редукторы, электрошпиндели, шарикоподшипники.

Детали машин и узлы бывают:

общего назначения — используются во многих типах машин; это болты, шпильки, гайки, зубчатые колеса, шплинты, штифты, шпонки, подшипники качения, муфты, шайбы, редукторы;

специального назначения — применяются в ограниченном числе типов машин, например турбинное колесо, шпиндель металлорежущего станка, винт вертолета, узел микроперемещений.

Две подвижно-соединенные детали образуют кинематическую пару. Различают низшие и высшие кинематические пары. Низшие пары имеют соприкосновение элементов по поверхности, высшие — по линиям или в точках.

На рис. 3.1 представлены соответственно низшие (а — вращательная; б — поступательная; в — винтовая) и высшая (г — зубчатая) кинематические пары.

Тела, образующие кинематическую пару, называются звеньями. Совокупность звеньев подвижно-соединенных кинематических пар называется кинематической цепью.

На рис. 3.2 представлены кинематические цепи, состоящие из пары зубчатых колес (рис. 3.2, а), а также цилиндрических, конической и червячной пар (рис. 3.2, б). Если в кинематической цепи закрепить одно звено, то оно становится механизмом (рис. 3.2, в).

Рис. 3.2

В машиностроении при вычерчивании различных кинематических пар приняты условные обозначения, утвержденные ГОСТ 2.770 — 68 * «Обозначения условные графические в схемах. Элементы кинематики»