Piezas de máquinas y conceptos básicos de diseño. Glosario de términos automotrices Partes de máquinas utilizadas en ingeniería mecánica

Conceptos básicos y definiciones del curso

definamos conceptos básicos al comienzo del trabajo para sistematizar el material educativo y evitar interpretaciones ambiguas.

Ordenemos los conceptos según el grado de complejidad.

En el estándar GOST 15467-79 PRODUCTOS- el resultado de actividades o procesos. Los productos pueden incluir servicios, equipos, materiales procesados, software o una combinación de estos.

Según GOST 15895-77, PRODUCTO es una unidad de producción industrial. PRODUCTO - cualquier artículo o conjunto de artículos de producción fabricados por la empresa. Se entiende por producto todo producto fabricado según documentación de diseño. Los tipos de productos son piezas, kits, conjuntos, mecanismos, unidades, máquinas y complejos. Productos, sujetos a disponibilidad o la ausencia de partes constituyentes en ellos, se dividen: 1) en no especificado (detalles) - sin partes componentes; 2) en el especificado(unidades de montaje, complejos, kits) - que consta de dos ymás partes constituyentes. Los componentes de una máquina son:unidad de montaje(nodo), complejo y kit.

PARTES DE MÁQUINA - una disciplina científica que se ocupa del estudio, diseño y cálculo de piezas de máquinas y unidades de propósito general. Los mecanismos y las máquinas están formados por partes. Los pernos, ejes, engranajes, cojinetes y acoplamientos que se encuentran en casi todas las máquinas se denominan unidades y piezas de propósito general.

DETALLE – (francésdetalle - pieza) - un producto hecho de un material que es homogéneo en nombre y marca sin el uso de operaciones de ensamblaje (GOST 2.101-68). Por ejemplo, un rodillo de una sola pieza de metal; cuerpo fundido; una placa de chapa bimetálica, etc. Las piezas pueden ser simples (tuerca, chaveta, etc.) o complejas (cigüeñal, caja de cambios, bancada de máquina, etc.).

Entre la gran variedad de piezas y conjuntos de máquinas, se encuentran las que se utilizan en casi todas las máquinas (tornillos, ejes, acoplamientos, transmisiones mecánicas, etc.). Estas partes (conjuntos) se denominan piezas de propósito general y estudio en el curso "Detalles de máquinas". Todas las demás partes (pistones, álabes de turbina, hélices, etc.) están piezas de propósito especial y estudió en cursos especiales. Detalles propósito general utilizado en ingeniería mecánica en cantidades muy grandes. Por tanto, cualquier mejora en los métodos de cálculo y diseño de estas piezas, que permita reducir costes de material, bajar costes de producción, aumentar durabilidad, desgaste gran impacto económico.

UNIDAD DE MONTAJE- un producto, cuyos componentes se conectarán en la planta de fabricación mediante operaciones de ensamblaje (atornillado, unión, soldadura, prensado, etc.), (GOST 2.101-68).

NODO- una unidad de ensamblaje completa, que consiste en partes de un propósito funcional general y que realiza una función específica en productos del mismo propósito solo en conjunto con otros componentes del producto (acoplamientos, rodamientos, etc.). Los nudos complejos pueden incluir varios nudos simples (subnodos); por ejemplo, una caja de cambios incluye cojinetes, ejes con engranajes montados en ellos, etc.

COLOCAR(kit de reparación) es un conjunto de piezas individuales que sirve para realizar operaciones tales como montaje, taladrado, fresado o para reparar determinados componentes de máquinas. Por ejemplo, un juego de llaves fijas o de tubo, destornilladores, taladros, cortadores o un kit de reparación para un carburador, bomba de combustible, etc.

MECANISMO- un sistema de partes conectadas de manera móvil diseñado para convertir el movimiento de uno o más cuerpos en movimientos convenientes de otros cuerpos (por ejemplo, un mecanismo de manivela-corredera, transmisiones mecánicas, etc.).

De acuerdo con su propósito funcional, los mecanismos de las máquinas generalmente se dividen en los siguientes tipos:

mecanismos de transmisión;

mecanismos ejecutivos;

Mecanismos de gestión, control y regulación;

Mecanismos de alimentación, transporte y clasificación.

ENLACE- un grupo de partes que forman un sistema mecánico de cuerpos que son móviles o estacionarios entre sí.

Un enlace tomado como fijo se llama estante.

Aporte Enlace llamado enlace al que se informa el movimiento, que es convertido por el mecanismo en los movimientos de otros enlaces.

Fin de semana Enlace Se denomina eslabón al que realiza el movimiento para el que está destinado el mecanismo.

Entre los enlaces de entrada y salida se pueden ubicar intermedio Enlaces.

En cada par de enlaces que trabajan conjuntamente en la dirección del flujo de potencia, hay principal Y esclavo Enlaces.

En la ingeniería mecánica moderna, los mecanismos son ampliamente utilizados, que incluyen elástico (muelles, membranas, etc.) y flexible (cinturones, cadenas, cuerdas, etc.) eslabones.

pareja cinemática llamado la conexión de dos enlaces contiguos, permitiendo su movimiento relativo. Las superficies, líneas, puntos de un enlace, a lo largo de los cuales puede entrar en contacto con otro enlace, formando un par cinemático, se denominan Elementos de un par cinemático. Sobre una base funcional, los pares cinemáticos pueden ser rotacional, progresivo, tornillo etc

Un sistema conectado de eslabones que forman pares cinemáticos entre sí se llama cadena cinemática . Por lo tanto, en el corazón de cualquier mecanismo hay una cadena cinemática.

APARATO – (lat.aparato - parte) un dispositivo, un dispositivo técnico, un accesorio, generalmente algún tipo de parte funcional autónoma de un sistema más complejo.

UNIDAD – (lat.agregado - adjuntar) una unidad funcional unificada con plena intercambiabilidad.

UNIDAD DE MANEJO- un dispositivo por medio del cual se lleva a cabo el movimiento de los cuerpos de trabajo de las máquinas. En TMM, se usa un término adecuado: una unidad de máquina.

UN COCHE– (griego "mahina" - enorme, formidable) un sistema de partes que realiza un movimiento mecánico para convertir energía, materiales o información con el fin de facilitar el trabajo. La máquina se caracteriza por la presencia de una fuente de energía y requiere la presencia de un operador para su control. El perspicaz economista alemán K. Marx señaló que cualquier máquina consta de mecanismos de motor, transmisión y actuador. La categoría "máquina" en la vida cotidiana se usa más a menudo como el término "tecnología".

TÉCNICA - son materiales hechos por el hombre,utilizado por él para ampliar su funcionalidaden diversos campos de actividad para satisfacer las necesidades materiales y espirituales.

Por la naturaleza del proceso de trabajo, toda la variedad de máquinas puede serdividido en clases: energía, tecnológico, transporte e información.

MÁQUINAS DE POTENCIA son dispositivos para conversión de energía de cualquier tipo (eléctrica, vapor, térmicaetc.) en uno mecánico. Estos incluyen electricidad(motores eléctricos), convertidores de corriente electromagnéticos, vapor máquinas, motores de combustión interna, turbinas, etc. variedad kLas características de las máquinas eléctricas incluyen MÁQUINAS CONVERTIDORES , utilizado para convertir la energía mecánica en energía de cualquier tipo. Estos incluyen generadores, compresores, hidráulicosbombas personales, etc.

MAQUINAS DE TRANSPORTE - convertir la energía del motor enenergía de movimiento de masas (productos, productos). A los transportadoresmáquinas incluyen transportadores, elevadores, elevadores de cangilones, grúas y ascensores.

MÁQUINAS (COMPUTADORAS) DE INFORMACIÓN - destinado aobtención y transformación de la información.

MÁQUINAS TECNOLÓGICAS - diseñado para convertir el procesamiento el objeto (producto) que se está dando forma, que consiste en cambiar sus dimensiones, formas, propiedades o estados.

Las máquinas tecnológicas consisten en una máquina de poder (motor), transmisión y actuadores. El más importanteen el carro esta MECANISMO DE ACTUACIÓN , definiendo el tecnoposibilidades lógicas, grado de universalidad y nombrecarros. Las partes de la máquina que entran en contacto conproducto y actúan sobre él se denominan CUERPO DE TRABAJO DE LA MÁQUINA .

En el campo del diseño de máquinas.(ingeniería) categoría ampliamente utilizada SISTEMA TÉCNICO , bajoque se refiere a objetos creados artificialmente destinadospara satisfacer una necesidad específica, que es inherentela capacidad de realizar al menos una función, multi-elemento, estructura jerárquica, multiplicidad de conexiones entre elementos,múltiples cambios y variedad de cualidades de consumo. PARALos sistemas técnicos incluyen máquinas individuales, dispositivos, dispositivosry, estructuras, herramientas de mano, sus elementos en forma de nodos, bloques,agregados y otras unidades de ensamblaje, así como complejos complejos demáquinas, dispositivos, estructuras, etc. relacionados.

UNIDAD DE MANEJO- un dispositivo que acciona una máquina o mecanismo.

La unidad consta de:

Fuente de energía;

mecanismo de transmisión;

Equipo de control.

UNIDAD DE MÁQUINA Llamado sistema técnico que consta de una o más máquinas conectadas en serie o en paralelo y diseñadas para realizar las funciones requeridas. Por lo general, la unidad de máquina incluye: un motor, un mecanismo de transmisión y una máquina de trabajo o de potencia. En la actualidad, la composición de la unidad de máquina a menudo incluye controlar y administrar o máquina cibernética. El mecanismo de transmisión en la unidad de la máquina es necesario para hacer coincidir las características mecánicas del motor con las características mecánicas de una máquina de trabajo o potencia. Dependiendo de las condiciones de funcionamiento de la unidad de la máquina, el modo de control puede llevarse a cabo de forma manual o automática.

COMPLEJO- esta es también una unidad de ensamblaje de máquinas, autómatas y robots interconectados separados, controlados desde un solo centro para realizar operaciones tecnológicas en una secuencia determinada. Por ejemplo, RTK: complejos robóticos, líneas automáticas sin intervención humana al realizar operaciones tecnológicas; líneas de producción donde las personas están involucradas en algunas operaciones, como quitar el plumaje de las aves.

MÁQUINA – (griego " y utomotos"- autopropulsado) una máquina que opera de acuerdo con un programa dado sin un operador.

ROBOT – (checo . robot - trabajador) una máquina que tiene un sistema de control que le permite tomar decisiones ejecutivas de manera independiente en un rango determinado.

Requisitos para los objetos técnicos

Al desarrollar un objeto técnico, es necesario tener en cuenta los requisitos que debe cumplir el objeto diseñado.

En 1950, el ingeniero alemán F. Kesselring intentó recopilar todos los requisitos que los diseñadores se fijan a sí mismos, de modo que, como descomposición del proceso de diseño, es decir, dividir una tarea compleja en varias más simples, convirtiendo el diseño en un proceso consistente en satisfacer un requisito tras otro, como una tarea escolar en varias acciones.

La lista de F. Kesselring incluía más de 700 requisitos. Esta era una lista incompleta, hoy en día se conocen más de 2500 requisitos.

Kesselring no logró resolver el problema, ya que muchos de los requisitos se contradicen entre sí. Por ejemplo, el requisito de aumentar el nivel de automatización de un objeto técnico contradice el requisito de una simplificación total del diseño, etc.

Así, en cada caso, el diseñador debe decidir qué requisito debe cumplirse y cuál debe ignorarse.

Sin embargo, la existencia de una lista de requisitos y su cumplimentación es de gran utilidad, ya que obliga a prestar atención a aquellos aspectos del objeto que a veces parecen banales, pero que en realidad se pasan por alto.

Los siguientes son algunos ejemplos de requisitos:

Diseño subordinado a la tarea de aumentar el efecto económico, determinado principalmente por el rendimiento útil de la máquina, su durabilidad y el costo de los costos de operación durante todo el período de uso de la máquina;

Lograr el máximo aumento de los rendimientos útiles aumentando la productividad de la máquina y el volumen de operaciones realizadas por ella;

Para lograr todas las reducciones posibles en el costo de operación de las máquinas mediante la reducción del consumo de energía, el costo de mantenimiento y reparación;

Aumentar el grado de automatización de las máquinas para aumentar la productividad, mejorar la calidad del producto y reducir los costos de mano de obra;

Aumentar la durabilidad de las máquinas;

Para asegurar una larga vida moral, estableciendo altos parámetros iniciales en las máquinas y previendo reservas para el desarrollo y mejora de las máquinas;

Sentar en las máquinas los requisitos previos para intensificar su uso aumentando su versatilidad y confiabilidad;

Prever la posibilidad de crear máquinas derivadas con el máximo aprovechamiento de los elementos estructurales de la máquina base;

Esforzarse por reducir el número de tamaños de máquinas;

Esforzarse por eliminar las reparaciones importantes a través de la disponibilidad de piezas de repuesto;

Adherirse constantemente al principio de agregación;

Elimina la necesidad de selección y montaje de piezas durante el montaje, asegurando su intercambiabilidad;

Se excluyen las operaciones de alineación, ajuste de piezas y montajes en su lugar; proporcionar en el diseño, elementos de fijación que aseguren la correcta instalación de piezas y conjuntos durante el montaje;

Proporcionarle una resistencia razonable a las piezas dándoles formas racionales, utilizando materiales de mayor resistencia, introduciendo un tratamiento de endurecimiento;

En máquinas, componentes y mecanismos que operen bajo cargas cíclicas y dinámicas, introducir elementos elásticos que suavicen las fluctuaciones de carga;

Facilitar el mantenimiento de las máquinas, eliminar la necesidad de ajustes periódicos, etc.;

Prevenir la posibilidad de sobretensión de la máquina, para lo cual introducir reguladores automáticos, dispositivos de seguridad y limitadores que excluyan la posibilidad de operar la máquina en modos peligrosos;

Elimine la posibilidad de montaje incorrecto de piezas y conjuntos que necesitan una coordinación mutua precisa mediante la introducción de un bloqueo;

Reemplace la lubricación periódica con automática continua;

Evitar mecanismos y engranajes abiertos;

Proporcione un seguro confiable de conexiones roscadas de alejarse de sí mismo;

Evitar la corrosión de las piezas;

Esfuércese por el peso mínimo de las máquinas y el consumo mínimo de metal.

Este punto merece especial atención. Varios hechos indican que en términos de consumo de metal de la estructura, todavía estamos muy por detrás de los países capitalistas desarrollados en varias ramas de la ingeniería.

Así, el consumo de material de la excavadora EO-6121 es 9 toneladas superior al de la excavadora Poklein (Alemania), la grúa torre KB-405-2 pesa 26 toneladas más que su análogo fabricado por Reiner (Alemania), el consumo de metal del tractor T-130M es más alto que el equivalente estadounidense D-7R en 730 kg. Kamaz tiene 877 kg de su propio peso por 1 tonelada de capacidad de carga, mientras que Magirus (Alemania) tiene 557 kg/1 tonelada.

Para el transporte de exceso de peso propio, "Kamaz" gasta de más en 1 camión 3 toneladas / año.

Para simplificar el diseño de máquinas en todas las formas posibles;

Reemplazar, cuando sea posible, los mecanismos con movimiento alternativo rectilíneo por mecanismos con movimiento giratorio;

Garantizar la máxima capacidad de fabricación de piezas y ensamblajes;

Reducir la cantidad de mecanizado, previendo la fabricación de espacios en blanco con una forma que se acerque a la forma final del producto;

Llevar a cabo la máxima unificación de elementos en el uso de piezas normalizadas;

Ahorre materiales caros y escasos;

Dar a la máquina formas externas simples y suaves que faciliten el mantenimiento de la máquina en un estado ordenado;

Cumplir con los requisitos de estética técnica;

Hacer accesibles y fáciles de inspeccionar las unidades que necesitan inspección periódica;

Garantizar la seguridad de la unidad;

Mejorar continuamente el diseño de máquinas en producción en masa;

Al diseñar nuevas estructuras, verifique todos los elementos de la novedad de los experimentos;

Uso más amplio de diseños experimentales, experiencia de ramas relacionadas y, en casos necesarios, remotas de la ingeniería.

Se logra una combinación razonable de requisitos mediante la optimización del diseño. En algunos casos, los problemas de optimización se resuelven de forma bastante sencilla. En otros casos, la solución de tales problemas debe ser abordada por instituciones enteras.

Los requisitos establecidos no son recomendaciones aleatorias dispersas que no están conectadas entre sí. Son un reflejo del impacto de la revolución científica y tecnológica moderna en la tecnología. En el trabajo "La revolución científica y tecnológica y las ventajas del socialismo", [Pensamiento, 1975] se señala: "La generalización de la tendencia en el desarrollo de la tecnología y los desarrollos científicos permite observar las siguientes características de las máquinas de trabajo creadas :

A. En el campo del uso de las fuerzas de la naturaleza: el uso creciente de procesos físicos, químicos y biológicos, la transición a tecnología compleja, nuevos tipos de movimiento de la materia, potenciales altos y bajos (presiones, temperaturas, etc.).

B. En el campo de las formas estructurales, organizativas y técnicas: un aumento en la capacidad de la unidad, la integración de procesos en un órgano, un aumento en la fuerza de las conexiones, asegurando el dinamismo de las estructuras, el uso generalizado de materiales artificiales, la integración de máquinas en sistemas cada vez más grandes: líneas, secciones, nodos, complejos. El desarrollo del dinamismo se logra aumentando la estandarización, unificación, universalización, bloqueo y agregación. Este dinamismo refleja la diversidad de funciones de la tecnología. El progreso de la estandarización. agregación caracteriza la unidad de la tecnología sobre una base científica natural.

B. En el campo de los principios de influencia en el objeto del trabajo: el máximo uso directo posible de las fuerzas de la naturaleza, la tendencia a cambiar los fundamentos fundamentales de las sustancias procesadas y la recepción del producto final.

Mecanismos y su clasificación.

Los mecanismos utilizados en maquinas modernas ah y los sistemas son muy diversos y se clasifican según muchos criterios.

1. Por ámbito y finalidad funcional:

Mecanismos de aeronaves;

Herramientas de máquina;

Mecanismos de máquinas y prensas de forja;

Mecanismos de motores de combustión interna;

Mecanismos de robots industriales (manipuladores);

Mecanismos compresores;

Mecanismos de bombeo, etc.

2. Por tipo de función de transferencia a mecanismos:

Con función de transferencia constante;

Con función de transferencia variable:

Con no regulado (seno, tangente);

Con ajustable:

Con regulación por pasos (cajas de cambios);

Con regulación continua (variadores).

3. Por tipo de transformación de movimiento:

Rotativo a rotacional (cajas de cambios, multiplicadores, acoplamientos)

rotacional a traslacional;

traslacional a rotacional;

Progresivo a Progresivo.

4. Según el movimiento y disposición de los eslabones en el espacio:

Espacial;

Departamento;

Esférico.

5. Según la variabilidad de la estructura del mecanismo en mecanismos:

Con una estructura inmutable;

Con una estructura variable.

6. Según el número de movimientos del mecanismo:

Con una movilidad W= 1;

Con movilidad múltiple W> 1:

Sumando (integral);

Separación (diferencial).

7. Por tipo de pares cinemáticos (KP):

Con cajas de cambios más bajas (todas las cajas de cambios del mecanismo son más bajas);

Con el CP más alto (al menos un CP es el más alto);

Articulado (todas las cajas de cambios del mecanismo son rotativas - bisagras).

8. Según el método de transmisión y transformación del flujo de energía:

Fricción (embrague);

compromiso;

Ola (creación de deformación de onda);

Legumbres.

9. Por forma, diseño y movimiento de los eslabones:

Palanca;

dentado;

Leva;

Fricción;

Tornillo;

Gusano;

planetario;

manipuladores;

Mecanismos con eslabones flexibles.

Además, existe un gran número de diferentes mecanismos compuestos o combinados, que son determinadas combinaciones de mecanismos de los tipos enumerados anteriormente.

Sin embargo, para una comprensión fundamental del funcionamiento de las máquinas, la característica de clasificación básica es estructura del mecanismo - la totalidad y relaciones de los elementos incluidos en el sistema.

Al estudiar los mecanismos de palanca plana con pares cinemáticos inferiores, el profesor de la Universidad de San Petersburgo L.V. Assur descubrió en 1914 que cualquier mecanismo más complejo en realidad consta no solo de eslabones individuales, sino de los grupos estructurales más simples formados por eslabones y pares cinemáticos: pequeñas cadenas cinemáticas abiertas. . Ofreció un original clasificación estructural, en el que todos los mecanismos consisten en mecanismos primarios y grupos estructurales (grupos de movilidad cero o "grupos Assur").

En 1937, el académico soviético I.I. Artobolevsky mejoró y complementó esta clasificación, extendiéndola hasta mecanismos espaciales con pares cinemáticos traslacionales.

La esencia de la clasificación estructural es el uso del concepto de grupo estructural, del cual se componen todos los mecanismos.

La importancia de los mecanismos de transmisión en la ingeniería mecánica

Funciones principales mecanismos de transmisión están:

Transferencia y transformación de movimiento;

Cambio y regulación de velocidad;

Distribución de flujos de poder entre varios órganos ejecutivos de esta máquina;

Iniciar, detener e invertir el movimiento.

Estas funciones deben realizarse sin falta con un determinado grado de precisión y rendimiento durante un determinado período de tiempo. En este caso, el mecanismo debe tener unas dimensiones totales mínimas, ser económico y de funcionamiento seguro. En algunos casos, se pueden imponer otros requisitos a los mecanismos de transmisión: funcionamiento fiable en un entorno contaminado o agresivo, a temperaturas altas o muy bajas, etc. Satisfacer todos estos requisitos es una tarea difícil y requiere que el diseñador sepa navegar bien en la variedad de mecanismos modernos, conocimiento de materiales estructurales modernos, los últimos métodos para calcular partes y elementos de máquinas, familiaridad con la influencia de la tecnología de fabricación de piezas en su durabilidad, eficiencia, etc.

Uno de los objetivos del curso "Piezas de máquinas" es enseñar métodos para diseñar mecanismos de transmisión de propósito general.

La mayoría de las máquinas y dispositivos modernos se crean de acuerdo con el esquema motor - transmisión - cuerpo de trabajo (actuador). La necesidad de introducir una transmisión como eslabón intermedio entre el motor y los órganos de trabajo de la máquina está asociada a la solución de una serie de problemas.

Por ejemplo, en automóviles y otros Transporte y Vehículos ah, se requiere cambiar la velocidad y la dirección del movimiento, y en las pendientes y al comenzar, es necesario aumentar el par en las ruedas motrices varias veces. El motor del automóvil por sí mismo no puede cumplir con estos requisitos, ya que funciona de manera estable solo en un rango estrecho de cambios en la magnitud del par y la velocidad angular. Si se supera este rango, el motor se detiene. Me gusta motor del coche muchos otros motores están poco regulados, incluidos la mayoría de los eléctricos.

En algunos casos, la regulación del motor es posible, pero poco práctica por razones económicas, ya que fuera del modo de funcionamiento nominal, la eficiencia de los motores se reduce significativamente.

La masa y el costo del motor a la misma potencia disminuyen con un aumento en la velocidad angular de su eje. El uso de motores de este tipo con un engranaje que reduce la velocidad angular, en lugar de motores con una velocidad angular pequeña sin engranaje, es más factible económicamente.

En relación con la amplia difusión de la mecanización compleja y la automatización de la producción, la importancia de los engranajes en las máquinas está aumentando aún más. Requiere ramificación de flujos de energía y transmisión simultánea de movimiento con diferentes parámetros a varios órganos ejecutivos desde una fuente: el motor. Todo ello convierte a las transmisiones en uno de los elementos imprescindibles de la mayoría de las máquinas e instalaciones modernas.

Clasificación de las piezas de la máquina.

No existe una clasificación absoluta, completa y completa de todas las partes de máquinas existentes, porque Sus diseños son diversos y, además, constantemente se desarrollan nuevos.

Dependiendo de la complejidad de la fabricación, las piezas se dividen en sencillo Y complejo. Las piezas simples para su fabricación requieren una pequeña cantidad de operaciones tecnológicas ya conocidas y bien dominadas y se fabrican en producción en masa en máquinas automáticas (por ejemplo, sujetadores: pernos, tornillos, tuercas, arandelas, chavetas; engranajes de tamaños pequeños, etc. .) . Las piezas complejas a menudo tienen una configuración bastante compleja, y en su fabricación se utilizan operaciones tecnológicas bastante complejas y se utiliza una cantidad significativa de trabajo manual, para lo cual los robots se han utilizado cada vez más en los últimos años (por ejemplo, en el montaje y soldadura de automóviles). cuerpos).

Por propósito funcional, las unidades y partes se dividen en grupos típicos de acuerdo con la naturaleza de su uso.

- TRASLADOS diseñado para transferir y convertir movimiento, energía en máquinas. Se dividen en engranajes que transfieren energía a través del engrane mutuo de los dientes (engranaje, tornillo sinfín y cadena) y engranajes de fricción que transfieren energía a través de las fuerzas de fricción causadas por la tensión inicial de la correa (transmisiones por correa) o al presionar un rodillo contra otro (engranajes de fricción).

- EJES y EJE. Los ejes se utilizan para transmitir par a lo largo de su eje y para soportar las partes giratorias de los engranajes (engranajes, ruedas dentadas) montadas en los ejes. Los ejes sirven para soportar piezas giratorias sin transferir pares útiles.

- SOPORTES se utilizan para instalar ejes y ejes.

- ASPECTOS. Diseñado para asegurar ejes y ejes en el espacio. Los ejes y ejes se quedan con un solo grado de libertad: la rotación alrededor de su propio eje. Los rodamientos se dividen en dos grupos según el tipo de rozamiento en ellos: a) de rodadura; b) deslizamiento.

- ACOPLAMIENTOS diseñado para transferir torque de un eje a otro. Los acoplamientos son permanentes, no permitiendo la separación de los ejes durante el funcionamiento de las máquinas y el acoplamiento, permitiendo el acoplamiento y desacoplamiento de los ejes.

- PIEZAS DE CONEXIÓN (CONEXIONES) conectar las partes juntas.

Son de dos tipos:

a) desmontable: se pueden desmontar sin destrucción. Estos incluyen roscado, pasador, chavetero, ranurado, terminal;

b) de una sola pieza: la separación de las partes es imposible sin su destrucción o está asociada con el riesgo de daño. Estos incluyen soldadura, adhesivo, remache, juntas de prensa.

- ELEMENTOS ELÁSTICOS. Son usados: pero) para protección contra vibraciones y golpes; B) realizar un trabajo útil durante mucho tiempo mediante acumulación preliminar o acumulación de energía (resortes en horas); en) para crear tensión, movimiento inverso en la leva y otros mecanismos, etc.

- PIEZAS Y ELEMENTOS DE INERCIA están diseñados para evitar o debilitar las oscilaciones (en movimiento lineal o rotacional) debidas a la acumulación y posterior retorno de energía cinética (volantes, contrapesos, péndulos, mujeres, chabots).

- PIEZAS DE PROTECCIÓN Y SELLOS diseñado para proteger las cavidades internas de unidades y conjuntos de factores adversos ambiente externo y de la fuga de lubricantes de estas cavidades (obturadores, sellos, cubiertas, camisas, etc.).

- PARTES DEL CUERPO diseñado para alojar y fijar las partes móviles del mecanismo, para protegerlas de la acción de factores ambientales adversos, así como para sujetar mecanismos como parte de máquinas y conjuntos. A menudo, además, las partes del cuerpo se utilizan para almacenar un suministro operativo de lubricantes.

- PARTES Y MONTAJE DE REGULACION Y CONTROL diseñados para actuar sobre unidades y mecanismos con el fin de cambiar su modo de funcionamiento o mantenerlo en un nivel óptimo (varillas, palancas, cables, etc.).

- LOS DETALLES SON ESPECÍFICOS. Estos incluyen dispositivos para la protección contra la contaminación, para la lubricación, etc.

El marco del curso de capacitación no permite estudiar todos los tipos de piezas de máquinas y todos los matices del diseño. Sin embargo, el conocimiento de al menos las piezas típicas y los principios generales del diseño de máquinas proporciona al ingeniero una base sólida y una poderosa herramienta para realizar trabajos de diseño de casi cualquier complejidad.

En los siguientes capítulos, consideraremos métodos para calcular y diseñar partes típicas de máquinas.

Principios básicos y etapas de desarrollo y diseño de máquinas.

El proceso de desarrollo de máquinas tiene una estructura compleja, ramificada y ambigua y generalmente se lo denomina con el término amplio diseño– creación de un prototipo de un objeto que represente en términos generales sus principales parámetros.

Diseño (según GOST 22487-77) - el proceso de compilar una descripción necesaria para crear un objeto aún inexistente (algoritmo de su funcionamiento o algoritmo de proceso), transformando la descripción primaria, optimizando las características especificadas del objeto (o el algoritmo de su funcionamiento), eliminando la incorrección de la descripción primaria y la representación secuencial (si es necesario) descripciones en diferentes idiomas. En las condiciones de una institución educativa (en comparación con la condicional empresas), estas etapas de diseño se simplifican un poco.

Proyecto (del lat. proyecto- lanzado hacia adelante) - un conjunto de documentos y descripciones en varios idiomas (gráfico - dibujos, diagramas, diagramas y gráficos; matemático - fórmulas y cálculos; términos y conceptos de ingeniería - textos de descripciones, notas explicativas), necesarios para crear cualquier estructura o producto.

Diseño de ingeniería Es un proceso en el que se utiliza información científica y técnica para crear nuevo sistema, dispositivos o máquinas que aportan un determinado beneficio a la sociedad.

Métodos de diseño:

Métodos de síntesis analítica directa (desarrollados para una serie de mecanismos estándar simples);

Métodos de diseño heurístico: resolución de problemas de diseño a nivel de invenciones (por ejemplo, un algoritmo para resolver problemas inventivos);

Síntesis por métodos de análisis - enumeración soluciones posibles de acuerdo con una determinada estrategia (por ejemplo, utilizando un generador de números aleatorios - el método de Monte Carlo) con un análisis comparativo de la totalidad de los indicadores de calidad y rendimiento (a menudo se utilizan métodos de optimización - minimización de la función objetivo formulada por el desarrollador, que determina el conjunto de características cualitativas del producto);

Sistemas de diseño asistidos por computadora o sistemas CAD: un entorno de software de computadora simula un objeto de diseño y determina sus indicadores de calidad, después de tomar una decisión: el diseñador selecciona los parámetros del objeto, el sistema emite automáticamente la documentación del proyecto;

Otros métodos de diseño.

Las principales etapas del proceso de diseño.

1. Conciencia de la necesidad social del producto que se está desarrollando.

2. Términos de referencia para el diseño (descripción primaria).

3. Análisis de las soluciones técnicas existentes.

4. Desarrollo de un diagrama funcional.

5. Elaboración de un diagrama de bloques.

6. Síntesis métrica del mecanismo (síntesis del esquema cinemático).

7. Cálculo de la fuerza estática.

8. Proyecto de diseño.

9. cinetostático calculo de potencia

10. Cálculo de fuerzas teniendo en cuenta el rozamiento.

11. Cálculo y diseño de piezas y pares cinemáticos (cálculos de resistencia, balanceo, balanceo, protección contra vibraciones).

Aquí es recomendable hacer lo siguiente:

Especifique el propósito del servicio de la unidad de ensamblaje,

Desensamble el diagrama cinemático del ensamblaje (mecanismo), es decir, seleccionelos eslabones constituyentes de la cadena cinemática, aclarar el seguidorla capacidad de transferir energía desde el eslabón inicial a lo largo de la cadena cinemática hastaal enlace final, seleccione un enlace fijo (cuerpo, bastidor, etc.), en relación con el cual se mueven todos los demás enlaces, aclareconexiones entre los enlaces, es decir, el tipo de pares cinemáticos, establecen el serviciofunciones de conducto del enlace fijo y todos los enlaces móviles,

Comience a construir un nodo desde el enlace más críticodeterminar su tipo, resaltar sus elementos constitutivos, calcular o determinar constructivamente las dimensiones principales de los elementos cinemáticospares y elementos de enlace,

Construya consistentemente todos los enlaces del nodo, realizando un prorrateo fondo de sus elementos,

Dibuje el enlace fijo del nodo.,

Aclarar la división de cada enlace en partes,

Divide cada detalle en sus elementos constitutivos,

Establecer la(s) función(es) de servicio y el propósito de cada unaelemento y su relación con otros elementos,

Seleccionar superficies de contacto, adyacentes y librescada elemento del detalle,

Establecer la forma final de cada superficie y su suelo zhenie,

Finaliza la imagen de cada detalle de la imagen.unidad de montaje

12. Proyecto técnico.

13. Proyecto de trabajo (desarrollo de dibujos de trabajo de piezas, tecnología de fabricación y ensamblaje).

14. Producción de prototipos.

15. Ensayos de prototipos.

16. Preparación tecnológica de la producción en serie.

17. Producción en serie del producto.

Dependiendo de las necesidades de la economía nacional, los productos se producen en diferentes cantidades. La producción de productos se divide condicionalmente en individual, lote pequeño, lote medio Y masivo producción.

Bajo único se refiere a la fabricación de un producto según una NTD preparada, en una sola copia y no se repite en el futuro.

El diseño de máquinas se lleva a cabo en varias etapas, establecidas por GOST 2.103-68. Para único la producción es:

1. Desarrollo de una propuesta técnica de acuerdo con GOST 2.118-73.

2. Desarrollo de un borrador de diseño de acuerdo con GOST 2.119-73.

3. Desarrollo de un proyecto técnico de acuerdo con GOST 2.120-73.

4. Elaboración de documentación para la fabricación del producto.

5. Corrección de la documentación en base a los resultados de fabricación y ensayo del producto.

Etapas de diseño en de serie La producción es la misma, pero solo el ajuste de la documentación debe repetirse varias veces: primero para un prototipo, luego para un lote experimental, luego según los resultados de fabricación y prueba del primer lote industrial.

En cualquier caso, al iniciar cada etapa de diseño, así como cualquier trabajo en general, es necesario identificar claramente tres posiciones:

Datos iniciales – cualquier objeto e información relevante para el caso ("¿qué tenemos?").

Objetivo - resultados esperados, valores, documentos, objetos ("¿qué queremos obtener?").

Medios para lograr el objetivo - métodos de diseño, fórmulas de cálculo, herramientas, fuentes de energía e información, habilidades de diseño, experiencia ("¿qué y cómo hacer?").

La actividad de un diseñador-diseñador tiene sentido solo si hay un cliente, una persona u organización que necesita un producto y financia el desarrollo.

Teóricamente, el cliente debe redactar y entregar al desarrollador un Términos de referencia, un documento en el que se indican correcta y claramente todos los parámetros técnicos, operativos y económicos del futuro producto. Pero, afortunadamente, esto no sucede, ya que el cliente está absorto en sus tareas departamentales y, lo que es más importante, no tiene suficientes habilidades de diseño. Así, el ingeniero no se queda sin trabajo.

El trabajo comienza con el hecho de que el cliente y el contratista elaboran (y firman) conjuntamente Tarea técnica. Al mismo tiempo, el contratista debe obtener la máxima información sobre las necesidades, deseos, capacidades técnicas y financieras del cliente, las propiedades obligatorias, preferidas y deseables del futuro producto, las características de su funcionamiento, condiciones de reparación y una posible venta. mercado.

Un análisis exhaustivo de esta información permitirá al diseñador construir correctamente la cadena lógica "Tarea - Meta - Medios" y completar el proyecto de la manera más eficiente posible.

Tarea técnica - una lista de requisitos, condiciones, objetivos, tareas establecidas por el cliente por escrito, documentadas y entregadas al ejecutor del trabajo de diseño e investigación. Dicha tarea suele preceder al desarrollo de proyectos de diseño y construcción y está diseñada para guiar al diseñador a crear un proyecto que satisfaga los deseos del cliente y cumpla con las condiciones de uso, la aplicación del proyecto en desarrollo, así como las limitaciones de recursos.

Desarrollo Propuesta técnica comienza con el estudio de los Términos de Referencia. Se aclara el propósito, el principio del dispositivo y los métodos para conectar las unidades y piezas de ensamblaje principales. Todo ello va acompañado de un análisis de información científica y técnica sobre diseños similares. Se realizan cálculos cinemáticos, cálculos de diseño de resistencia, rigidez, resistencia al desgaste y criterios de rendimiento. Todos los productos estándar (rodamientos, acoplamientos, etc.) están preseleccionados de los catálogos. Se están realizando los primeros bocetos, que poco a poco se van afinando. Es necesario esforzarse por lograr la máxima compacidad de la ubicación y la facilidad de montaje y desmontaje de las piezas.

Propuesta técnica (P) - un conjunto de documentos de diseño que deben contener estudios técnicos y de viabilidad sobre la viabilidad de desarrollar la documentación del producto basada en un análisis de las especificaciones técnicas del cliente y varias opciones para posibles soluciones del producto, una evaluación comparativa de las soluciones teniendo en cuenta el diseño y las características operativas de los productos desarrollados y existentes y la investigación de patentes.

En el escenario Borrador de Proyecto se realizan cálculos refinados y de verificación de las piezas, dibujos del producto en las proyecciones principales, se elabora el diseño de las piezas para maximizar su capacidad de fabricación, se seleccionan las interfaces de las piezas, se estudia la posibilidad de montaje-desmontaje y ajuste de las unidades siendo elaborado, se selecciona un sistema de lubricación y sellado. El borrador del diseño debe ser revisado y aprobado, después de lo cual se convierte en la base del Diseño Técnico. Si es necesario, se fabrican y prueban modelos de productos.

Proyecto de diseño (E) - un conjunto de documentos de diseño que deben contener soluciones de diseño fundamentales que den una idea general del dispositivo y el principio de funcionamiento del producto, así como datos que determinen el propósito, los parámetros principales y las dimensiones generales del producto siendo desarrollado. El borrador del diseño, luego de ser acordado y aprobado en la forma prescrita, sirve como base para el desarrollo de un proyecto técnico o documentación de diseño de trabajo.

Proyecto técnico necesariamente debe contener un dibujo de vista general, una declaración del diseño técnico y una nota explicativa. Un dibujo de vista general según GOST 2.119-73 debe proporcionar información sobre el diseño, la interacción de las partes principales, las características operativas y técnicas y los principios de funcionamiento del producto. La Declaración del Proyecto Técnico y la Nota Explicativa, como todos los documentos de texto, deben contener información completa sobre el diseño, fabricación, operación y reparación del producto. Se emiten en estricta conformidad con las normas y reglas de ESKD (GOST 2.104-68; 2.105-79; 2.106-68). El diseño técnico, después de ser acordado y aprobado en la forma prescrita, sirve como base para el desarrollo de la documentación de diseño de trabajo.

Por lo tanto, el proyecto toma su forma final: dibujos y una nota explicativa con cálculos, llamada documentación de trabajo, diseñados para que puedan ser utilizados para fabricar un producto y controlar su producción y funcionamiento.

Borrador de trabajo (I): desarrollo de documentación de diseño para un prototipo, fabricación, prueba, ajuste basado en los resultados de la prueba. Los planos de piezas y conjuntos y otra documentación reglamentaria y técnica para la fabricación y montaje de productos para pruebas finalmente se desarrollan y aprueban.

Fabricación, pruebas, puesta a punto y desarrollo de un prototipo. Desarrollo de una muestra de maqueta del dispositivo.

También requiere algunos conceptos básicos.

Los documentos de diseño incluyen documentos gráficos y de texto que individualmente o en combinación determinan la composición y diseño del producto y contienen los datos necesarios para su desarrollo o fabricación, aceptación, operación y reparación.

Los documentos de diseño se dividen en:

Originales - documentos realizados en cualquier material y destinados a ser utilizados como originales.

Originales - Los documentos expedidos con firmas auténticas establecidas y realizados en cualquier material que permita la reproducción múltiple de copias de los mismos. Se permite utilizar el original como original.

duplicados - copias de los originales, asegurando la identidad de la reproducción del original, realizadas en cualquier material que permita hacer copias de ellos.

copias- documentos elaborados de forma que se asegure su identidad con el original.

Tarea técnica - un documento compilado conjuntamente por el cliente y el desarrollador, que contiene una idea general del propósito, características técnicas y estructura fundamental del futuro producto.

Propuesta técnica - requisitos adicionales o especificados para el producto que no se pudieron especificar en los términos de referencia (GOST 2.118-73).

Creación - una actividad material o espiritual específica que genera algo nuevo o una nueva combinación de lo conocido.

Invención - una nueva solución a un problema técnico que tiene un efecto positivo.

Dibujar - el proceso de creación de un boceto (del francés. exQuisse – a partir de reflejos), un dibujo o boceto preliminar, que fija la idea y contiene los contornos principales del objeto que se está creando.

Disposición - la ubicación de las partes principales, unidades de ensamblaje, ensamblajes y módulos del objeto futuro.

Pago - determinación numérica de fuerzas, tensiones y deformaciones en detalle, establecimiento de condiciones para su funcionamiento normal; según sea necesario en cada etapa de diseño.

Dibujo - una representación gráfica precisa del objeto, que contenga información completa sobre su forma, dimensiones y condiciones técnicas básicas de fabricación.

plano de conjunto - un documento que contiene una imagen de una unidad de montaje y otros datos necesarios para su montaje (fabricación) y control. Los dibujos de montaje también incluyen dibujos según los cuales se realizan la instalación hidráulica y la instalación neumática.

Plano de disposición general - un documento que define el diseño del producto, la interacción de sus componentes y explica el principio de funcionamiento del producto.

Dibujo teórico - un documento que define la forma geométrica (contornos) del producto y las coordenadas de ubicación de los componentes.

Dibujo dimensional - un documento que contiene una imagen de contorno (simplificado) del producto con dimensiones generales, de montaje y de conexión.

Dibujo de cableado - un documento que contenga los datos necesarios para la instalación eléctrica del producto.

Plano de instalación - un documento que contiene una imagen de contorno (simplificado) del producto, así como los datos necesarios para su instalación (montaje) en el lugar de uso. Los dibujos de instalación también incluyen dibujos de cimientos especialmente desarrollados para la instalación del producto.

Dibujo de embalaje - un documento que contenga los datos necesarios para el embalaje del producto.

Esquema - un documento en el que se muestran los componentes del producto y los enlaces entre ellos en forma de imágenes y símbolos condicionales.

Nota explicativa - un documento de texto (GOST 2.102-68) que contiene una descripción del dispositivo y el principio de funcionamiento del producto, así como especificaciones, justificación económica, cálculos, instrucciones para preparar el producto para su funcionamiento.

Especificación - un documento de hoja de cálculo de texto que define la composición de una unidad de ensamblaje, complejo o kit (GOST 2.102-68).

Hoja de especificaciones - un documento que contenga una lista de todas las especificaciones de los componentes del producto, indicando su cantidad e inclusión.

Lista de documentos de referencia - un documento que contiene una lista de documentos a los que se hace referencia en los documentos de diseño del producto.

Lista de productos comprados - un documento que contiene una lista de los productos comprados utilizados en el producto que se está desarrollando.

i style="mso-bidi-font-style:normal">Declaración de autorización del producto comprado- un documento que contiene una lista de productos comprados aprobados para su uso de acuerdo con GOST 2.124-85.

Lista de titulares originales - un documento que contiene una lista de empresas (organizaciones) que almacenan los documentos originales desarrollados y (o) utilizados para este producto.

Hoja de Propuesta Técnica - un documento que contenga una lista de los documentos incluidos en la propuesta técnica.

Borrador de hoja de diseño - un documento que contiene una lista de los documentos incluidos en el proyecto de diseño

Ficha técnica de diseño - un documento que contiene una lista de los documentos incluidos en el proyecto técnico.

Especificación - un documento que contiene requisitos (un conjunto de todos los indicadores, normas, reglas y reglamentos) para el producto, su fabricación, control, aceptación y entrega, que no es apropiado indicar en otros documentos de diseño.

Programa de prueba y metodología - un documento que contenga los datos técnicos a verificar durante la prueba del producto, así como el procedimiento y métodos para su control.

mesa - un documento que contiene, según su finalidad, los datos relevantes resumidos en un cuadro.

Pago - un documento que contiene cálculos de parámetros y cantidades, por ejemplo, cálculo de cadenas dimensionales, cálculo de resistencia, etc.

Reparación de documentos - documentos que contienen datos para realizar trabajos de reparación en empresas especializadas.

Instrucción - un documento que contiene instrucciones y reglas utilizadas en la fabricación del producto (montaje, ajuste, control, aceptación, etc.).

documento operativo - un documento de diseño que, individualmente o en combinación con otros documentos, define las reglas para el funcionamiento del producto y refleja información que certifica los valores de los principales parámetros y características (propiedades) del producto garantizado por el fabricante, garantías e información sobre su funcionamiento durante la vida útil establecida.

Los documentos operativos de los productos están destinados a la operación y familiarización con su diseño, estudio de las reglas de operación (uso para el propósito previsto, mantenimiento, reparación actual, almacenamiento y transporte), reflejando información que certifique los valores de los principales parámetros y características del producto garantizados por el fabricante, garantías e información sobre su funcionamiento durante todo el período, así como información sobre su disposición.

Diseño preliminar - la primera etapa de diseño (GOST 2.119-73), cuando se establecen las soluciones fundamentales de diseño y circuito, dando una idea general del dispositivo y el funcionamiento del producto.

Un borrador de diseño generalmente se desarrolla en varias versiones conanálisis de cálculo detallado, como resultado de lo cual se selecciona una variante para un mayor desarrollo.

En esta etapa de diseño, se realiza un cálculo cinemático.unidad, cálculo de engranajes con un diseño de croquissus detalles, reflejando las soluciones de diseño fundamentales ydando una idea general del dispositivo y el principio de funcionamientoproducto diseñado. De lo anterior se deduce que los cálculosdimo a realizar con el dibujo simultáneo del diseño del producto,ya que muchas de las dimensiones requeridas para el cálculo (distancias entresoportes de ejes, lugares de aplicación de cargas, etc.), sólo pueden obtenersedel dibujo Al mismo tiempo, el dibujo de la estructura etapa por etapa durante el cálculo es una verificación de este cálculo. Incorrecto el resultado del cálculo se manifiesta en violación de la proporcionalidad diseño de la pieza al realizar un boceto del diseño del producto.

Primeros cálculos de diseño en la etapa de diseño preliminarrealizar, por regla general, de forma simplificada y aproximada. finalizandoEl cálculo final es una prueba para lo dado (ya planificado)diseños de productos

Muchas dimensiones de los elementos de la pieza no se calculan durante el diseño.tyvayut, y aceptar de acuerdo con la experiencia de diseño de talesestructuras, generalizadas en normas y de referenciadocumentos, libros de texto, libros de referencia, etc.

El borrador del diseño, después de la aprobación, sirve como base para el desarrollo.Proyecto técnico de Botki o documentación de diseño de trabajo.

Proyecto técnico - la etapa de diseño final (GOST 2.120-73), cuando se identifican las soluciones técnicas finales que dan una imagen completa del producto.

El diseño técnico, después de la aprobación, sirve como base paraelaboración de la documentación de trabajo.

Desarrollo de documentación de trabajo. - etapa final de proyectosatado, necesario para la fabricación de todos los no normalizadospartes, así como para completar una solicitud para la compra de estándar productos

En una institución educativa, el alcance del trabajo en esta etapa de diseño generalmente se establece por decisión del departamento y se indica en el documento técnico.tarea de com. Cuando se desarrolla una unidad, la documentación de trabajo suele ser incluye un dibujo de su vista general o un dibujo dimensional, un montaje Dibujo de caja de cambios, dibujos de trabajo de las partes principales (eje, rueda,rueda dentada o polea, etc.)

Introducción

Metas y objetivos de la asignatura "Piezas de Máquinas", su relación con otras asignaturas

0.1. El curso "Piezas de máquinas" es la sección final de la disciplina "Mecánica técnica", estudiada en instituciones educativas secundarias especializadas. El curso "Piezas de máquinas" es Enlace entre disciplinas técnicas generales y especiales. Dentro de los límites proporcionados por el plan de estudios y el programa, este curso estudia los conceptos básicos del cálculo de la resistencia y rigidez de las piezas de máquinas de uso general, la elección de materiales, el diseño de piezas, teniendo en cuenta la tecnología de fabricación y el funcionamiento de las máquinas. Los conocimientos teóricos se refuerzan con un proyecto de curso.

¿En qué temas se basa el curso "Piezas de máquinas"?

0.2. El tutorial propuesto trata los fundamentos teóricos para el cálculo y diseño de piezas y unidades de ensamblaje (conjuntos) para fines generales. Las piezas estudiadas y las unidades de propósito general se dividen en tres grupos principales:

Detalles de conexión (pernos, espárragos, tornillos, etc.);

Transmisiones mecánicas (engranaje, tornillo sinfín, tuercas, cadena, correa, fricción, etc.);

Piezas y unidades de transmisión (ejes, cojinetes, acoplamientos, etc.).

Las piezas y conjuntos que se encuentran solo en tipos especiales de máquinas se denominan piezas y conjuntos para fines especiales (válvulas, pistones, bielas, husillos de máquinas herramienta, etc.); se estudian en cursos especiales ("Motores de combustión interna", "Máquinas para cortar metales", etc.).

Dadas las disciplinas técnicas generales previamente estudiadas, definir qué es un detalle.

0.3. Máquina: un dispositivo mecánico diseñado para realizar el trabajo útil requerido asociado con el proceso de producción o transporte, o con el proceso de conversión de energía o información.

El automóvil se ensambla a partir de mecanismos, piezas y conjuntos. Por la respuesta a la pregunta planteada en el paso 0.2 (ver página 17), sabes lo que se llama una parte.

mecanismo se llama un sistema de cuerpos conectados de forma móvil, diseñado para convertir el movimiento de uno o más cuerpos en movimientos convenientes de otros cuerpos (por ejemplo, un mecanismo de manivela-deslizador, transmisiones mecánicas, etc.).

Nudo: una unidad de ensamblaje que se puede ensamblar por separado del producto en su conjunto, realizar una función específica en productos del mismo propósito solo en conjunto con otros componentes del producto (acoplamientos, rodamientos, etc.).

De acuerdo con la naturaleza del proceso de trabajo y el propósito de la máquina, se puede dividir en tres clases:

Yo clase - máquinas de motor, convertir este o aquel tipo de energía en trabajo mecánico (motores de combustión interna, turbinas, etc.);

II clase - máquinas de conversión(generadores) que convierten la energía mecánica (recibida de una máquina motora) en otro tipo de energía (por ejemplo, máquinas eléctricas - generadores de corriente);

clase III - ametralladoras(máquinas de trabajo) que utilizan la energía mecánica recibida de la máquina motor para realizar un proceso tecnológico asociado a un cambio en las propiedades, estado y forma del objeto que se está procesando (máquinas metalúrgicas, máquinas agrícolas, etc.), así como máquinas diseñadas para realizar operaciones de transporte (transportadores, grúas, bombas, etc.). Esta clase también incluye máquinas que reemplazan parcialmente la actividad intelectual humana (por ejemplo, computadoras).

De acuerdo con la naturaleza del proceso de trabajo y el propósito, ¿a qué clase se pueden atribuir máquinas como un compresor, un motor eléctrico, una prensa?

Las direcciones principales en el desarrollo de la ingeniería mecánica. Requisitos para las máquinas, conjuntos y piezas diseñadas

Al diseñar máquinas, ensamblajes y piezas nuevas y actualizarlas, es necesario tener en cuenta los últimos logros en el campo de la ciencia y la tecnología.

0.4 . Requisitos para las máquinas diseñadas:

El aumento de potencia al mismo tiempo dimensiones totales;

Velocidad y rendimiento mejorados;

Incrementar el factor de eficiencia (COP);

Automatización de máquinas;

Uso de piezas estándar y unidades estándar;

Mínimo peso y bajo coste de fabricación. Ejemplos de implementación de los requisitos del paso 0.4 en ingeniería mecánica.

1. La potencia de un generador eléctrico de la central eléctrica Volkhov, construida en 1927, es de 8000 kW, Krasnoyarsk (1967) - 508,000 kW, es decir, un aumento de potencia de 63 veces.

2. Compara la velocidad de los aviones de los años cuarenta con la velocidad de un avión supersónico moderno.

3. En el transporte ferroviario, las locomotoras de vapor que tenían una baja eficiencia han sido reemplazadas por locomotoras diésel y locomotoras eléctricas, cuya eficiencia es muchas veces mayor.

4. La automatización integrada se convierte en la base para la organización de todas las ramas de la economía nacional. Se han creado plantas automatizadas para la producción de rodamientos; el control de los procesos tecnológicos y la gestión de la producción están mecanizados y automatizados.

5. Cualquier máquina (mecanismo) consta de piezas y conjuntos estándar (pernos, tornillos, acoplamientos, etc.), lo que simplifica y reduce el costo de fabricación.

0.5. Los requisitos principales que deben cumplir las partes y componentes de las máquinas son:

Fuerza (ver paso 0.6 para más detalles);

Resistencia al desgaste (ver paso 0.8);

Rigidez (ver paso 0.7);

Resistencia al calor (ver paso 0.9);

Resistencia a vibraciones (ver paso 0.10).

Requerimientos adicionales:

Resistencia a la corrosión. Para proteger contra la corrosión, las piezas están hechas de acero resistente a la corrosión, metales no ferrosos y aleaciones a base de ellos, bimetales: materiales metálicos que constan de dos capas (por ejemplo, acero y metal no ferroso) y también se utilizan varios recubrimientos. (anodizado, niquelado, cromado, estañado, esmaltado y pintado);

Reducción del peso de las piezas. En la construcción de aeronaves y algunas otras industrias, el cumplimiento de este requisito es una de las principales tareas de diseño y cálculo;

Uso de materiales no deficientes y baratos. Esta condición debe ser objeto de especial atención en todos los casos al diseñar piezas de máquinas. Es necesario ahorrar metales no ferrosos y aleaciones a base de ellos;

La facilidad de fabricación y la fabricabilidad de piezas y ensamblajes deben ser objeto de toda la atención posible;

Facilidad de uso. Al diseñar, es necesario esforzarse para que los componentes y las piezas individuales se puedan quitar o reemplazar sin alterar la conexión de los componentes adyacentes. Todos los dispositivos de lubricación deben funcionar sin problemas y los sellos no deben perder aceite. Las partes móviles no encerradas en el cuerpo de la máquina deben estar resguardadas para la seguridad del personal operador;

Transportabilidad de máquinas, conjuntos y piezas, es decir, la posibilidad y conveniencia, su acarreo y transporte. Por ejemplo, los motores eléctricos y las cajas de cambios deben tener un cáncamo en el cuerpo, por el cual se levantan cuando se mueven. Las piezas grandes, las carcasas de las turbinas hidráulicas, los estatores de los grandes generadores de corriente eléctrica se fabrican a partir de piezas separadas en el sitio de fabricación y se ensamblan en una sola pieza en el sitio de instalación;

La normalización tiene una gran importancia económica, ya que proporciona alta calidad productos, intercambiabilidad de piezas y permite el montaje en producción en masa;

La belleza de las formas. El diseño de las unidades y partes que definen los contornos externos de la máquina debe ser hermoso y cumplir con los requisitos del diseño artístico (diseño). Las formas de las partes externas se desarrollan con la participación de diseñadores para crear una apariencia atractiva. Colores especialmente seleccionados para pintar;

La rentabilidad del diseño está determinada por el amplio uso de piezas y conjuntos estándar y unificados, una elección bien pensada de materiales y el diseño de piezas teniendo en cuenta las capacidades tecnológicas de la empresa que las fabrica.

Enumere los requisitos para el diseño de piezas y conjuntos de máquinas (escriba en el resumen).

Especifique la secuencia del cálculo de verificación.

Tarjeta de control 0.1

Respuestas sobre preguntas

0.1. El curso "Piezas de máquinas" se basa en las materias: matemáticas, física, química, tecnología de estructuras metálicas, mecánica teórica, resistencia de materiales, intercambiabilidad, normalización y medidas técnicas, dibujo.

0.2. Una pieza es un producto hecho de un material homogéneo, hecho sin el uso de operaciones de montaje (a veces, una pieza es una parte elemental separada de una máquina que no se puede desmontar, hecha de varios elementos conectados por soldadura, remachado, etc.).

0.3. De acuerdo con la naturaleza del proceso de trabajo y el propósito, el compresor se puede atribuir a la clase II, el motor eléctrico a la clase I y la prensa a la clase III.

0.5 . Resistencia de las piezas, rigidez, durabilidad, resistencia al calor, resistencia a las vibraciones, resistencia a la corrosión, reducción de peso de las piezas, uso de materiales no deficientes, facilidad de fabricación y fabricabilidad del diseño, facilidad de operación, transportabilidad de la pieza, estética y economía .

0.6. La resistencia se entiende como la capacidad del material de una pieza, bajo ciertas condiciones y límites, sin colapsar, para percibir ciertas influencias (para resistir la destrucción o la ocurrencia de deformaciones plásticas bajo la acción de cargas aplicadas sobre él).

0.7. Condición de rigidez de la pieza: los desplazamientos elásticos (desviaciones, ángulos de giro de las secciones transversales, etc.) que se produzcan (de trabajo) en las piezas bajo la acción de las cargas de trabajo deben ser inferiores o iguales a los admisibles.

0.8. El desgaste es un cambio en el tamaño, forma, masa o estado de la superficie de las piezas debido a la destrucción (desgaste) de la capa superficial durante la fricción. Buena lubricación, aumento de dureza, aplicación de recubrimiento, Buena elección los materiales del par de acoplamiento y otras medidas reducen el desgaste.

0.9. La capacidad portante de la pieza disminuirá, pueden aparecer deformaciones residuales, etc.; se violará el régimen de lubricación líquida y aumentará el desgaste de las piezas; los huecos en las piezas de fricción acopladas disminuirán y, por lo tanto, es posible que las piezas se atasquen y, en consecuencia, su fallo, disminuya la precisión.

0.10. En las máquinas herramienta para corte de metales, las vibraciones reducen la precisión del mecanizado y degradan la calidad de la superficie de las piezas mecanizadas.

0.12. De acuerdo con la fórmula (0.4), se determina el esfuerzo de tracción de trabajo que se presenta en una varilla redonda y se compara con el esfuerzo admisible. para un material dado, sacar una conclusión acerca de la resistencia. Para conocer las dimensiones de la pieza (según la página calculada), seleccione el material de la tabla. Fórmula (0.4) - para el cálculo de verificación.

0.13. La tensión límite (límite de resistencia) depende del material de la pieza, el tipo de estado de tensión y la naturaleza del cambio de tensión a lo largo del tiempo. El límite de fatiga depende también de la forma estructural de la pieza, sus dimensiones, la agresividad del entorno, etc. (estado de la superficie, tratamiento de endurecimiento).

Cuando se producen tensiones en la pieza que son variables en el tiempo.

0.14. Para fundiciones de acero (segundo caso de carga): [s] = 1,7 ÷ 2,2 (ver Tabla 0.1).

0.15. Al elegir un material para una pieza diseñada, generalmente se tienen en cuenta los siguientes requisitos básicos:

Operacional: el material debe satisfacer las condiciones de funcionamiento de la pieza;

Tecnológico - el material debe satisfacer la posibilidad de fabricar la pieza con el proceso tecnológico seleccionado;

Económico: el material debe ser rentable en términos del costo de la pieza.

PARTE I

ENGRANAJES MECÁNICOS

Capítulo 1

INFORMACIÓN GENERAL SOBRE TRANSFERENCIAS

Tarjeta de control 1.2

§ 4. Mecanismos para convertir un tipo de movimiento en otro (información general)

En este libro de texto "Partes de máquinas" dentro del plan de estudios, se consideran mecanismos de palanca, leva y trinquete: propósito, principio de funcionamiento, dispositivo, alcance.

El tema del § 4 se estudia en detalle en el curso "Teoría de Mecanismos y Máquinas".

Mecanismos de palanca.

Mecanismos de enlace diseñado para convertir un tipo de movimiento en otro, oscilatorio a lo largo o alrededor del eje. Los mecanismos de palanca más comunes son articulado de cuatro eslabones, con manivela pero deslizable y balancín.

Mecanismo articulado de cuatro eslabones(Fig. 1.10) consta de una manivela 7, biela 2 y rockeros 3. Dependiendo de la relación de las longitudes de las palancas 1, 2, 3 el mecanismo y sus enlaces realizarán diferentes funciones. El mecanismo mostrado en la fig. 1.10, con enlace 1, el mas corto de todos se llama manivela simple. Al girar la manivela. 1 alrededor del eje O, balancín 3 oscila alrededor de un eje ah 2, biela 2 realiza un movimiento plano-paralelo complejo.

Mecanismo de manivela-deslizador obtenido de un enlace de cuatro bisagras al reemplazar el balancín 3 tractor 3 (Figura 1.11). En este caso, la rotación de la manivela 1, enredadera 3 realiza un movimiento rectilíneo oscilatorio a lo largo de la guía deslizante. En los motores de combustión interna, dicho control deslizante es un pistón y una guía es un cilindro.

mecanismos basculantes sirven para convertir el movimiento de rotación uniforme de la manivela en el movimiento de balanceo del backstage o el movimiento oscilatorio (alternativo) rectilíneo desigual del control deslizante. Los mecanismos basculantes se utilizan en las cepilladoras cuando la carrera de trabajo (eliminación de virutas) es lenta y la carrera de no trabajo (retorno de la cuchilla) es rápida. En la fig. 1.12 muestra un diagrama de un mecanismo basculante con un pistón de entrada en una biela. Tal esquema se utiliza en los mecanismos de bombas hidráulicas de tipo rotativo con paletas giratorias, así como en varios accionamientos hidráulicos o neumáticos del mecanismo con un pistón de entrada. 3 en una biela que se desliza en un cilindro basculante (o giratorio).

Arroz. 1.10. Mecanismo articulado de cuatro brazos:

1 - manivela; 2 - biela; 3 - rockero

Arroz. 1.11. Manivela

mecanismo: 1 - manivela; 2 -

biela; 3 - enredadera

Arroz. 1.12. Mecanismo basculante: / - manivela; 2 - biela; 3 - pistón

Mecanismos de levas.

Mecanismos de leva diseñado para convertir el movimiento de rotación del eslabón principal (leva) en una ley predeterminada de movimiento alternativo del eslabón accionado (empujador). Los mecanismos de leva son ampliamente utilizados en máquinas de coser, motores de combustión interna, autómatas y le permiten obtener una ley de movimiento predeterminada del empujador, así como proporcionar paradas temporales del enlace impulsado con movimiento continuo del líder.

En la fig. 1.13 muestra mecanismos de levas planas. El mecanismo de leva consta de tres enlaces: leva /, empujador 2 y bastidores (soportes) 3. Para reducir la fricción, se introduce un rodillo en el mecanismo de leva. El eslabón principal en el mecanismo de leva es la leva. La leva puede realizar tanto un movimiento de rotación como de traslación. El movimiento del eslabón accionado, el empujador, puede ser de traslación y de rotación.

Arroz. 1.13. Mecanismos de leva: / - leva; 2 - empujador; 3 - soporte (soporte)

Desventajas de los mecanismos de leva: altas presiones específicas, mayor desgaste de los eslabones del mecanismo, la necesidad de asegurar el cierre de los eslabones, lo que conduce a cargas adicionales en los eslabones y a la complejidad del diseño.

Mecanismos de trinquete.

Trinquetes se refieren a mecanismos de acción intermitente que proporcionan el movimiento del eslabón accionado en una dirección con paradas periódicas. Estructuralmente, los mecanismos de trinquete se dividen en irreversibles con engranaje interno y con rueda de trinquete, así como reversibles en forma de cremallera.

Mecanismo de trinquete irreversible con engranaje interno (Fig. 1.14) El enlace principal puede ser un engranaje interno / conectado a un engranaje externo o un buje 4 con un perro pegado a él 3, cargado por resorte a los dientes de la rueda de trinquete 1 resorte 2.

Arroz. 1.14. Trinquete de engranaje interno no reversible:

1 - rueda de trinquete; 2 - primavera; 3 - perro; 4 - manga

En mecanismos no reversibles (Fig. 1.15), la rueda de trinquete está hecha en forma de riel. 1 en las guías, y luego el perrito 2 informa la cremallera con un movimiento rectilíneo intermitente de dientes de trinquete. En este caso, proporciona un dispositivo que devuelve el carril a su posición original.

Arroz. 1.15 Carraca no reversible: Fig. 1.16. Trinquete reversible:

1 - riel; 2 - perro 1 - trinquete; 2 - palanca principal; 3 - perro

Los mecanismos de trinquete reversibles (fig. 1.16) tienen: rueda de trinquete 1 con dientes de perfil envolvente, y en la palanca principal 2 perrito articulado 3, que, si es necesario, se lanza la marcha atrás alrededor del eje Oh.

En ingeniería mecánica e instrumentación, se utilizan mecanismos de trinquete, en los que el mecanismo (eslabón accionado) se mueve en una dirección con paradas periódicas (máquinas para trabajar metales, el cubo de transmisión trasero de una bicicleta, etc.).

Capitulo 2

ENGRANAJES DE FRICCIÓN

Información general

2.1. engranaje de friccion - transmisión mecánica, que sirve para transmitir el movimiento de rotación (o para convertir el movimiento de rotación en traslación) entre los ejes utilizando fuerzas de fricción, que surge entre rodillos, cilindros o conos montados sobre ejes y presionados unos contra otros.

Los engranajes de fricción constan de dos rodillos (Fig. 2.1): un accionamiento 1 y esclavo 2, que se presionan entre sí por la fuerza F r(en la figura, por un resorte), de modo que la fuerza de fricción Tu en el punto de contacto de los rodillos sea suficiente para la fuerza circunferencial transmitida Ft.

Arroz. 2.1. Engranaje de fricción cilíndrico:

1 - rodillo principal; 2 - rodillo accionado

Condición de salud de la transmisión:

F f ≥F t(2.1)

La violación de la condición (2.1) conduce al deslizamiento. Se puede presionar un rodillo contra otro:

Resortes precargados (en engranajes, diseñados
nyh para trabajos con cargas pequeñas);

Cilindros hidráulicos (al transferir grandes cargas);

Peso propio de la máquina o conjunto;

A través de un sistema de apalancamiento utilizando los medios enumerados anteriormente;

Fuerza centrífuga (en el caso de movimiento complejo de rodillos en sistemas planetarios).

Tarjeta de control 2.1

Tarjeta de control 2.2

variadores

2.25. Mecanismo de fricción diseñado para una regulación continua relación de transmisión, se denomina variador de fricción o simplemente variador.

Los CVT se fabrican en forma de mecanismos separados de una etapa con contacto directo con los rodillos sin un disco intermedio (ver Fig. 2.11) o con un disco intermedio (ver Fig. 2.12 y 2.13). La principal característica cinemática del variador es rango de regulación velocidad angular (relación de transmisión) del eje impulsado a una velocidad angular constante del eje de entrada:

(2.31)

Lista de verificación 2.3

Respuestas sobre preguntas

2.1. Al deslizar el rodillo impulsado 2 (ver Fig. 2.1) se detiene, y la conducción 7 se desliza sobre él, mientras que las superficies de trabajo de los rodillos se desgastan (se forman planos).

2.2. La transmisión mostrada en la Fig. 2.4, fricción con relación de transmisión no ajustable, cónica, con ejes de eje que se cruzan, cerrada.

2.3. Dignidad - protección: contra averías desventajas - inconstancia de la relación de transmisión Y, Desgaste aumentado y desigual de los rodillos.

2.5. Para evitar la formación de pinchazos, se recomienda que el rodillo accionado sea de un material más resistente al desgaste.

2.7. La presencia de una película de aceite en las superficies de trabajo de los rodillos, la imposibilidad de optimizar la magnitud de la fuerza de presión debido a la irregularidad de la carga transmitida durante la operación de transmisión. Relación de engranajes de fricción - relación de diámetro del rodillo impulsado D2 al diámetro de la delantera D 1 ; tu= D 2 /D 1 , (excluyendo el deslizamiento).

2.8 . Partes de los engranajes de fricción cerrada funcionan en un baño de aceite, por lo que la suma de las pérdidas relativas ∑ Ψ de estos engranajes es menor que la de los engranajes abiertos.

2.9. Se forman grietas por fatiga en la superficie de la capa superficial del/los rodillo/s impulsor/es y del rodillo accionado 2, debido a las fuerzas de fricción se forman

microfisuras (Fig. 2.7). Cuando los rodillos giran, la presión del aceite 3 aumenta, la microfisura aumenta, y desde la superficie de la pista 2 las partículas de metal se desprenden.

2.11 . Como dispositivo de sujeción para un engranaje de fricción cilíndrico, pueden servir resortes, palancas con contrapeso, etc. (en la Fig. 2.6, el dispositivo de sujeción se muestra esquemáticamente con una flecha F1, en la Fig. 2.1 - dispositivo de sujeción tipo resorte).

2.14. Fórmula para determinar el diámetro del rodillo accionado D 2: tu \u003d D 2 / D 1, de aquí D 2 \u003d D 1 u. Sustituyamos en lugar de D, su valor de la fórmula (2.7). Luego D2= 2au/(1 + Y).

2.15. Fuerza de fricción máxima F f en el punto de contacto de los rodillos debe haber más fuerza circunferencial transmitida Pie, es decir. F F ≥ F t .

2.16. Para engranajes cilíndricos de fricción con rodillos de acero, hierro fundido o textolita. Las tensiones de contacto σ n dependen de los valores de D 1 , D 2 y b.

2.18. de la presion F r .

2.19. Para engranajes cilíndricos de fricción, cuyos rodillos están hechos (o revestidos) de fibra, caucho, cuero y madera. El material no obedece la ley de Hooke.

2.22. Para un engranaje cónico de fricción (ver Fig. 2.10), el eje impulsor 1 está montado sobre cojinetes móviles, el accionado 2 a los inmuebles. Para asegurar un estado saludable de los rodillos de transmisión D 1 y D2 se presionan entre sí (se hace un rodillo más grande presionando) con un dispositivo de sujeción especial de una palanca, resorte u otro tipo (en la Fig. 2.10 F r- la fuerza de presión de los rodillos).

2.24. Depende Cuanto mayor sea el coeficiente de fricción /, menor será la fuerza de presión F r y viceversa. La fuerza de presión depende del diámetro medio del rodillo impulsor.

2.25. El principal es el rango de control. El rango de regulación de la velocidad angular del rodillo impulsado es la relación entre la velocidad angular más grande (máxima) del eje impulsado y su velocidad angular más pequeña (mínima), es decir .

2.26. Si el pequeño rodillo del variador se mueve hacia el centro del grande (Fig. 2.11), entonces la relación de transmisión disminuirá.

Variador frontal - un variador con ejes que se cruzan.

2.27. En posición, ejes 4 (ver fig. 2.12) discos intermedios 3, perpendicular al eje de los rodillos 1 y 2, relación de transmisión Y= 1. El sentido de giro del rodillo accionado es en el sentido de las agujas del reloj. En la fig. 2.5 muestra un variador con ejes coaxiales.

2.28. Diámetro del disco intermedio 3 (ver Fig. 2.13) no afecta la relación de transmisión. Prueba: u o6sch \u003d u 1 u 2; y 1= Rpr /R1; u 2 \u003d R 2 /R np. De aquí .

Según la fig. 2.13 Y< 1, es decir, sobremarcha. Variador con ejes paralelos.

Capítulo 3

ENGRANAJES

Lista de verificación 3.1

§ 3. Los elementos principales del arte. Términos, definiciones y designaciones

3.12. Un tren de engranajes de una sola etapa consta de dos engranajes: impulsor e impulsor. El menor número de dientes de un par de ruedas se llama engranaje, y más rueda. El término "equipo" es genérico. A los parámetros del engranaje (rueda motriz) se les asignan índices impares (1, 3, 5, etc.), mientras que los parámetros de la rueda motriz son pares (2, 4, 6, etc.).

El engranaje se caracteriza por los siguientes parámetros principales:

d un- diámetro de la parte superior de los dientes;

Dr- diámetro de las cavidades dentales;

da- diámetro inicial;

D- diámetro divisorio;

R- paso de distrito;

h- altura del diente;

ha- altura del tallo del diente;

c - juego radial;

B- anchura de la corona (longitud del diente);

mi, - ancho circunferencial de la cavidad del diente;

s,- grosor circunferencial del diente;

una w- Distancia central;

pero- distancia al centro de división;

Z- numero de dientes.

El círculo de paso es el círculo a lo largo del cual rueda la herramienta al cortar. El círculo divisorio está conectado a la rueda y divide el diente en una cabeza y un vástago.

Los elementos principales de las ruedas dentadas se muestran en la fig. 3.15.

Arroz. 3.15. Parámetros geométricos de engranajes rectos

El módulo de diente t es la parte del diámetro del círculo primitivo por diente.

El módulo es la principal característica de las dimensiones de los dientes. Para un par de ruedas acopladas, el módulo debe ser el mismo.

Un valor lineal, n veces menor que el paso circunferencial de los dientes, se denomina módulo circunferencial de los dientes y se denota por t:

Las dimensiones de los engranajes rectos se calculan de acuerdo con el módulo circunferencial, que se denomina módulo de diseño del engranaje, o simplemente módulo; denotado por la letra t El módulo se mide en milímetros. Los módulos están estandarizados (Tabla 3.1).

Tabla 3 1. Valores del módulo estándar

Nota. Al asignar módulos, se debe preferir la primera fila de valores a la segunda.

Lista de verificación 3.2

Arroz. 3.16 Figura. 3.17

Lista de verificación 3.3

Tipos de destrucción de dientes

Partes de máquina (del francés détail - detalle)

elementos de máquinas, cada uno de los cuales es un todo único y no puede desmontarse sin destruirse en partes componentes de máquinas más simples. La ingeniería mecánica es también una disciplina científica que se ocupa de la teoría, el cálculo y el diseño de máquinas.

El número de piezas en máquinas complejas alcanza decenas de miles. La ejecución de máquinas a partir de piezas se debe principalmente a la necesidad de movimientos relativos de las piezas. Sin embargo, las partes fijas y mutuamente fijas de las máquinas (enlaces) también están hechas de partes interconectadas separadas. Esto permite utilizar materiales óptimos, restaurar el rendimiento de las máquinas desgastadas, reemplazando solo piezas simples y económicas, facilita su fabricación y brinda la posibilidad y la comodidad del ensamblaje.

D. m. como disciplina científica considera los siguientes grupos funcionales principales.

Partes del cuerpo ( arroz. una ), mecanismos de cojinetes y otros componentes de máquinas: máquinas de soporte de placas, que consisten en unidades separadas; camas que transportan los componentes principales de máquinas; bastidores de vehículos de transporte; cajas de máquinas rotativas (turbinas, bombas, motores eléctricos); cilindros y bloques de cilindros; cajas de reductores, cajas de cambios; mesas, trineos, calibradores, consolas, ménsulas, etc.

Engranajes: mecanismos que transmiten energía mecánica a distancia, por regla general, con la transformación de velocidades y momentos, a veces con la transformación de los tipos y leyes de movimiento. Los engranajes de movimiento de rotación, a su vez, se dividen según el principio de funcionamiento en engranajes que funcionan sin deslizamiento: engranajes (Ver engranaje) ( arroz. 2 , a, b), engranajes helicoidales (Ver engranaje helicoidal) ( arroz. 2 , c) transmisiones tanto de cadena como de fricción - transmisiones de correa (Ver Transmisión de correa) y fricción con eslabones rígidos. Según la presencia de un eslabón flexible intermedio, que brinda la posibilidad de distancias significativas entre los ejes, se distinguen las transmisiones por conexión flexible (correa y cadena) y las transmisiones por contacto directo (engranaje, tornillo sinfín, fricción, etc.). De acuerdo con la disposición mutua de los ejes: engranajes con ejes paralelos (engranaje cilíndrico, cadena, correa), con ejes que se cruzan (engranaje cónico), con ejes que se cruzan (sinfín, hipoide). De acuerdo con la característica cinemática principal, la relación de transmisión, hay engranajes con una relación de transmisión constante (reductora, sobremarcha) y con una relación de transmisión variable: escalonada (cajas de cambios (Ver Caja de cambios)) y variable continua (CVT). Los engranajes que convierten el movimiento de rotación en movimiento de traslación continuo o viceversa se dividen en engranajes tornillo - tuerca (deslizante y rodante), cremallera - cremallera, cremallera - tornillo sin fin, media tuerca larga - tornillo sin fin.

Árboles y ejes ( arroz. 3 ) sirven para soportar engranajes giratorios Hay ejes de engranajes que llevan piezas de engranajes: engranajes, poleas, ruedas dentadas y ejes principales y especiales, que, además de piezas de engranajes, llevan piezas de trabajo de motores o máquinas herramienta. Los ejes, giratorios y fijos, se utilizan ampliamente en vehículos de transporte para soportar, por ejemplo, ruedas no motrices. Los ejes o ejes giratorios están soportados por un cojinete y ( arroz. 4 ), y las piezas de movimiento progresivo (mesas, calibradores, etc.) se mueven a lo largo de guías (Ver Guías). Los cojinetes deslizantes pueden trabajar con fricción hidrodinámica, aerodinámica, aeroestática o mixta. Los rodamientos de bolas se utilizan para cargas pequeñas y medianas, los rodamientos de rodillos para cargas significativas y los rodamientos de agujas para dimensiones reducidas. En la mayoría de los casos, los rodamientos se utilizan en máquinas; se fabrican en una amplia gama de diámetros exteriores, desde uno milímetro hasta varios metro y peso de las acciones GRAMO hasta varios T.

Los acoplamientos se utilizan para conectar los ejes. (Ver Acoplamiento) Esta función se puede combinar con compensación de errores de fabricación y montaje, amortiguamiento dinámico, control, etc.

Los elementos elásticos están destinados al aislamiento de vibraciones y la amortiguación de la energía del impacto, para realizar funciones de motor (por ejemplo, resortes de reloj), para crear espacios e interferencias en los mecanismos. Hay muelles helicoidales, muelles helicoidales, ballestas, muelles de goma, etc.

Las piezas de conexión son un grupo funcional separado. Existen: conexiones permanentes (Ver Conexión permanente), que no permiten la separación sin destruir partes, elementos de conexión o capa de conexión - soldada ( arroz. cinco , pero), soldado, remachado ( arroz. cinco , b), adhesivo ( arroz. cinco , c), enrollado; conexiones desmontables (Ver. Conexión desmontable) que permiten la separación y se llevan a cabo por la dirección mutua de las partes y las fuerzas de fricción (la mayoría de las conexiones desmontables) o solo por dirección mutua (por ejemplo, conexiones con llaves paralelas). Según la forma de las superficies de conexión, las conexiones se distinguen por planos (la mayoría) y por superficies de revolución: cilíndricas o cónicas (eje - cubo). Las uniones soldadas han recibido la aplicación más amplia en ingeniería mecánica. De las conexiones desmontables, conexiones roscadas hechas por tornillos, pernos, espárragos, tuercas ( arroz. cinco , G).

Los prototipos de muchos D. m. se conocen desde la antigüedad, los primeros de ellos son la palanca y la cuña. Hace más de 25 mil años, el hombre comenzó a utilizar un resorte en los arcos para lanzar flechas. La primera transmisión con una conexión flexible se utilizó en un propulsor de proa para hacer fuego. Los rodillos basados ​​en la fricción de rodadura se conocen desde hace más de 4.000 años. Las primeras partes que se acercan a las condiciones modernas en términos de condiciones de trabajo incluyen la rueda, el eje y el cojinete en los vagones. En la antigüedad, y en la construcción de templos y pirámides, se utilizaron Puertas y Bloques. Platón y Aristóteles (siglo IV a. C.) mencionan en sus escritos muñones metálicos, ruedas dentadas, manivelas, rodillos y polipastos de cadena. Arquímedes usó un tornillo en una máquina elevadora de agua, aparentemente conocida antes. Las notas de Leonardo da Vinci describen engranajes helicoidales, engranajes con pasadores giratorios, rodamientos y cadenas articuladas. En la literatura del Renacimiento, hay información sobre transmisiones por correa y cable, hélices de carga, acoplamientos. Se mejoraron los diseños de D., aparecieron nuevas modificaciones. A finales del siglo XVIII - principios del XIX. Las uniones remachadas en calderas y estructuras ferroviarias fueron ampliamente utilizadas. puentes, etc En el siglo 20 las uniones remachadas fueron reemplazadas gradualmente por otras soldadas. En 1841, en Inglaterra, J. Whitworth desarrolló un sistema de roscas de sujeción, que fue el primer trabajo de estandarización en ingeniería mecánica. El uso de transmisiones flexibles (cinta y cable) fue originado por la distribución de energía de máquina de vapor en los pisos de la fábrica, accionados por transmisiones, etc. Con el desarrollo de un accionamiento eléctrico individual, los accionamientos por correa y cable comenzaron a utilizarse para transferir energía desde motores eléctricos y motores primarios en accionamientos de máquinas ligeras y medianas. En los años 20. siglo 20 Las transmisiones de correa en V se generalizaron. Otro desarrollo de las transmisiones con conexión flexible son las correas trapezoidales múltiples y las correas dentadas. Los engranajes se mejoraron continuamente: el engranaje de linterna y el engranaje de un perfil de lados rectos con filetes fueron reemplazados por cicloidales y luego involuntarios. Un paso esencial fue la aparición de los engranajes de tornillo circular de M. L. Novikov. De los años 70 del siglo XIX. Los rodamientos comenzaron a ser ampliamente utilizados. Los cojinetes y guías hidrostáticos, así como los cojinetes lubricados por aire, son ampliamente utilizados.

Los materiales de los materiales mecánicos determinan en gran medida la calidad de los automóviles y constituyen una parte importante de su costo (por ejemplo, en automóviles hasta el 65-70%). Los principales materiales para D. m. son acero, hierro fundido y aleaciones no ferrosas. Las masas de plástico se utilizan como aislantes eléctricos, antifricción y fricción, resistentes a la corrosión, termoaislantes, de alta resistencia (fibra de vidrio) y también por tener buenas propiedades tecnológicas. Los cauchos se utilizan como materiales con alta elasticidad y resistencia al desgaste. Los D. m. responsables (ruedas dentadas, ejes muy sometidos a esfuerzos, etc.) están hechos de acero templado o mejorado. Para D. m., cuyas dimensiones están determinadas por las condiciones de rigidez, se utilizan materiales que permiten la fabricación de piezas de formas perfectas, por ejemplo, acero sin templar y hierro fundido. D. m., trabajando en altas temperaturas, están hechos de aleaciones resistentes al calor o resistentes al calor. En la superficie de D. m. se producen las mayores tensiones nominales de flexión y torsión, tensiones locales y de contacto y desgaste, por lo que D. m.

D. m. deben, con una probabilidad dada, ser operables durante una vida útil determinada al costo mínimo necesario de su fabricación y operación. Para ello, deben cumplir los criterios de rendimiento: resistencia, rigidez, resistencia al desgaste, resistencia al calor, etc. Lo más razonable puede considerarse el cálculo para una determinada probabilidad y funcionamiento sin fallos. El cálculo de D. m. para la rigidez generalmente se lleva a cabo sobre la base de la condición de operación satisfactoria de las partes acopladas (ausencia de presiones elevadas en los bordes) y la condición de rendimiento de la máquina, por ejemplo, obtener productos precisos en una máquina. herramienta. Para garantizar la resistencia al desgaste, buscan crear condiciones para la fricción fluida, en la que el espesor de la capa de aceite debe exceder la suma de las alturas de las microrrugosidades y otras desviaciones de la forma geométrica correcta de las superficies. Si es imposible crear fricción líquida, la presión y las velocidades se limitan a las establecidas por la práctica o el desgaste se calcula con base en la similitud según datos operativos para unidades o máquinas del mismo propósito. Los cálculos de medidores dinámicos se están desarrollando en las siguientes áreas: optimización computacional de estructuras, desarrollo de cálculos por computadora, introducción del factor tiempo en los cálculos, introducción de métodos probabilísticos, estandarización de cálculos y uso de cálculos tabulares para la fabricación centralizada de medidores diesel. Los cimientos de la teoría del cálculo de la dinámica mecánica se establecieron mediante la investigación en la teoría del engranaje (L. Euler, Kh. I. Gokhman), la teoría de la fricción de los hilos en los tambores (L. Euler y otros) y la hidrodinámica. teoría de la lubricación (NP Petrov, O. Reynolds, N. E. Zhukovsky y otros). La investigación en el campo de D. m. en la URSS se lleva a cabo en el Instituto de Ingeniería Mecánica, el Instituto de Investigación de Tecnología de Ingeniería Mecánica de la Universidad Técnica Estatal de Moscú. Bauman;

El desarrollo del diseño de materiales dinámicos se lleva a cabo en las siguientes áreas: aumentar los parámetros y desarrollar materiales dinámicos de alta calidad, utilizando las capacidades óptimas de dispositivos mecánicos con enlaces sólidos, hidráulicos, eléctricos, electrónicos y otros, diseñando materiales dinámicos para un período hasta la obsolescencia de las máquinas, aumentando la fiabilidad, optimizando las formas en relación con las nuevas posibilidades tecnológicas, asegurando una fricción perfecta (líquido, gas, rodante), interfaces de sellado de D. m., Fabricación de D. m., Trabajo en un entorno abrasivo, a partir de materiales cuya dureza es superior a la dureza abrasiva, estandarización y organización de la producción centralizada.

Iluminado.: Partes de máquina. Atlas de estructuras, ed. D. N. Reshetova, 3ª ed., M., 1968; Partes de máquina. Manual, Vol. 1-3, M., 1968-69.

D. N. Reshetov.

Gran enciclopedia soviética. - M.: Enciclopedia soviética. 1969-1978 .

Vea qué es "Piezas de máquinas" en otros diccionarios:

Un conjunto de elementos estructurales y sus combinaciones, que es la base del diseño de la máquina. Una pieza de máquina es una parte del mecanismo que se fabrica sin operaciones de montaje. Las partes de la máquina también son científicas y ... Wikipedia

partes de máquina- — Temas industria del petróleo y el gas ES componentes de máquinas … Manual del traductor técnico

1) extraño. partes componentes y sus conexiones más simples en máquinas, instrumentos, dispositivos, accesorios, etc.: pernos, remaches, ejes, engranajes, chavetas, etc. 2) Nauch. una disciplina que incluye teoría, cálculo y diseño... Gran diccionario politécnico enciclopédico

Este término tiene otros significados, ver Clave. Montaje de la llave en la ranura del eje Llave (del polaco szponka, a través de él Spon, Span sliver, cuña, revestimiento) una máquina de forma oblonga y una parte del mecanismo insertada en la ranura ... ... Wikipedia