Глава 4. ТИПОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ МАШИН

4.1. РАСЧЕТ ВАЛА НА УСТАЛОСТНУЮ ПРОЧНОСТЬ......................................... 189

4.2. РАСЧЕТ РАДИАЛЬНОГО ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ, РАБОТАЮЩЕГО В РЕЖИМЕ ЖИДКОСТНОГО ТРЕНИЯ.......................................................................................................................... 199

4.3. РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ............................................................................ 207

4.4. РАСЧЕТ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ МАШИН........................................................ 214

4.4.1. Проектировочный расчет пружины сжатия

круглого поперечного сечения.............................................................................. 214

4.4.2. Проверочный расчет пружины сжатия

круглого поперечного сечения.............................................................................. 221

4.4.3. Проектировочный расчет пружины сжатия

квадратного поперечного сечения....................................................................... 226

4.4.4. Проектировочный расчет пружины растяжения

круглого поперечного сечения............................................................................. 230

4.4.5. Проектировочный расчет пружины кручения

круглого поперечного сечения.................................................................... 233

ПРЕДИСЛОВИЕ

Важным вопросом при проектировании машин, механизмов и других механиче-ских систем и конструкций является определение их основных геометрических размеров в зависимости от условий эксплуатации, выбранных материалов и ряда других факторов. От того, как проведена эта работа, в конечном итоге зависит то, насколько совершенным окажется конечный продукт, созданный большим коллек­тивом конструкторов и технологов.

Ответить на эти вопросы можно только после выполнения комплекса необходи-мых вычислений, основанных на методиках инженерного анализа, практике проек-тирования и современных компьютерных технологиях.

Основные критерии работоспособности и методы расчета большинства типовых деталей, изложенные в форме лекций, подробно рассмотрены в фундаментальном учебнике В. В. Шелофаста «Основы проектирования машин», выпущенном изда­тельством АПМ в 2000-м году.

Знания, полученные в теоретических курсах, можно эффективно дополнить се-рией практических примеров. Такие примеры и собраны в этой книге, которая представляет собой логическое продолжение учебника «Основы проектирования машин» в том смысле, что ее можно рассматривать как практическое приложение теоретического курса. Более того, все имеющиеся в данной книге прямые ссылки на формулы, таблицы и справочный материал относятся именно к учебнику.

Настоящее издание можно рекомендовать преподавателям, аспирантам и сту-дентам технических университетов и колледжей при изучении ряда курсов, таких как «Сопротивление материалов», «Основы проектирования машин», «Техническая механика» и т. д. Теоретический курс вместе с задачником можно успешно исполь­зовать как для аудиторной работы, так и для самостоятельного изучения вышеука­занных предметов.

Книга может быть полезна также и инженерам-конструкторам для проведения практических расчетов машин, механизмов и конструкций.

Кроме этого, изложенный в книге материал служит иллюстрацией того, как вы-полняются многочисленные расчетные процедуры в известной российской CAD/CAE/CAM/PDM системе АРМ WinMachine, разработанной в НТЦ «Автомати­зированное Проектирование Машин» (НТЦ АПМ). Это обстоятельство позволяет рекомендовать настоящее издание в качестве приложения к системе АРМ Win-Machine ее многочисленным пользователям в России и за рубежом.

Пользователям АРМ WinMachine, особенно в учебных заведениях, весьма по-лезно проводить параллельные расчеты, выполненные как в системе АРМ Win-Machine, так и без использования специализированных программных продуктов на основе известных методик, в том числе и рассмотренных в этой книге. Такой под-ход к проблеме конструирования позволит осознано выполнять и процедуру подго-товки исходных данных, и анализ полученных с помощью АРМ WinMachine ре-зультатов.

6 Предисловие

Тем, кто пока не имеет доступа к АРМ WinMachine, задачник тоже сможет ока-заться полезным: для практического изучения вопросов проектирования, для вы-полнения домашних заданий, а также курсовых и дипломных проектов.

Понятно, что методы, которые используются для вычислений в системы АРМ WinMachine, в некоторых случаях не идеально точно совпадают с результатами аналитических вычислений ввиду того, что численные решения универсальны и приближенны. Однако, как легко убедиться с помощью параллельных вычислений, эти решения имеют вполне достаточную для инженерной практики точность.

Важно отметить также, что книга примеров, которую Вы держите в руках, ори-ентирована в первую очередь на студентов и аспирантов технических вузов, в то время как система АРМ WinMachine главным образом предназначена для конст-рукторских организаций и предприятий и, следовательно, имеет значительно боль-шие возможности по отношению к тем, которые здесь описаны. Так, при иллюстра-тивных ссылках на АРМ WinMachine авторы ограничивались только тем набором параметров, которые вошли в перечень определяемых в рассматриваемом примере величин.

Все рисунки в книге сделаны в среде плоского графического редактора АРМ Graph, который является составной частью АРМ WinMachine.

Большая помощь авторам при подготовке настоящего издания была оказана техническим директором НТЦ АПМ Шелофастом Вадимом Владимировичем, а также всеми разработчиками системы АРМ WinMachine.

Авторы благодарят Карнопелеву Елену Васильевну за высокопрофессиональ-ную работу по верстке книги и подготовке ее к печати.

Огромную работу по улучшению содержания книги выполнила редактор Стай-нова Елена Геннадьевна. Авторы очень признательны ей за этот ценный и не всегда заметный труд.

Глава 1