Лекція 2.1 Основні терміни та поняттяз розділу “Деталі мшин” План лекції

2.1.1 Вступ.

2.1.2 Основні поняття й визначення курсу.

2.1.3 Класифікація деталей машин.

2.1.4 Основні принципи розробки машин.

2.1.5 Основні різновиди типових деталей та їх зєднань (самостійно).

Література:

Молчанов А.О., Казанчан А.К. Теорія механізмів і машин, деталі машин: Основи проектування: Навчальний посібник і індивідуальні завдання. – Херсон: ХДМІ, 2010. – 144 с.

2.1.1 Вступ Сучасне суспільство відрізняється від первісного використанням машин. Життя людей немислиме без різних механічних пристроїв і пристосувань (греч. "механа" – хитрість).

Історія використання машин починається з глибокої старовини. Такі прості деталі машин, як металеві цапфи, примітивні зубчасті колеса, гвинти, кривошипи були відомі до Архімеда (3-е століття до нової ери). В епоху відродження Леонардо да Вінчі (у 15 столітті) створив нові механізми: зубчасті колеса з осями, що перехрещуються, шарнірні ланцюги, підшипники котіння. Вже тоді застосовувалися канатні і пасові передачі, вантажні гвинти, шарнірні муфти.

Серйозно говорити про застосування машин можна лише з епохи промислової революції XVIII століття, коли винахід парової машини дав гігантський технологічний ривок і сформував сучасний мир в його нинішньому вигляді.

Розвиток промисловості і, особливо, самої передової техніки того часу – залізничного транспорту, потребувало великої кількості інженерів-механіків. Тому в провідних університетах Заходу вже з 30-х років XIX століття, а в Санкт-Петербурзькому університеті з 1892 року читається самостійний курс "Деталі Машин". Без цього курсу тепер неможлива підготовка інженера-механіка будь-якої спеціальності.

Розвиток теорії і розрахунку деталей машин пов'язані з багатьма іменами вченных. П.Л.Чебишев, математик і механік, винахідник більше 40 різних механізмів, у тому числі і арифмометра. Микола Єгорович Жуковський, автор досліджень з механіки твердого тіла, гидро- і аеродинаміки. Леонід Волдодимирович Ассур, творець раціональної класифікації плоских шарнірних механізмів. Віктор Львович Кирпічев  автор першого підручника з деталей машин.

2.1.2 Основні поняття й визначення курсу

Визначимо базові поняття для систематизації навчального матеріалу і щоб уникнути двозначного тлумачення і розташуємо їх за ступенем складності.

Деталі машин – наукова дисципліна, що займається вивченням, проектуванням і розрахунком деталей машин і специфікованих виробів загального призначення.

Механізми і машини складаються з деталей. Болти, вали, зубчасті колеса, підшипники, муфти, що зустрічаються майже у всіх машинах, називають виробами і деталями загального призначення.

ДЕТАЛЬ – (франц. detail – шматочок) виріб, виготовлений з однорідного за найменуванням і марці матеріалу без застосування складальних операцій (ГОСТ 2.101-68).

ЛАНКА – група деталей, що утворює рухому або нерухому відносно одна одної механічну систему тіл.

СКЛАДАЛЬНА ОДИНИЦЯ – виріб, складові частини якого підлягають з'єднанню на підприємстві-виготівнику за допомогою складальних операцій (ГОСТ 2.101-68).

СПЕЦИФІКОВАНИЙ ВИРІБ – закінчена складальна одиниця, що складається з деталей загального функціонального призначення і виконує певну функцію у виробах одного призначення тільки спільно з іншими складовими частинами виробу (муфти, підшипники котіння тощо).

КОМПЛЕКТ (ремкомплект) – це набір окремих деталей, призначених для здійснення таких операції як складання, свердлення, фрезерування або для ремонту певних специфікованих виробів машин. Наприклад, набір накладних або торцевих ключів, викруток, свердел, фрез або ремкомплект карбюратора, паливного насоса тощо.

МЕХАНІЗМ – система рухомо сполучених деталей, що призначена для перетворення руху одного або декількох тіл в доцільні рухи інших тіл (наприклад, кривошипно-повзунний механізм, механічні передачі тощо).

АПАРАТ – (лат. apparatus – частина) прилад, технічний пристрій, пристосування, зазвичай якась автономно-функціональна частина складнішої системи.

АГРЕГАТ – (лат. aggrego – приєднувати) уніфікований функціональний специфікований виріб, що володіє повною взаємозамінюваністю.

МАШИНА – (греч. "махина" – величезна, грізна) система деталей, що здійснює механічний рух для перетворення енергії, матеріалів або інформації з метою полегшення праці. Машина характерна наявністю джерела енергії і вимагає присутності оператора для свого управління.

Проникливий німецький економіст Карл Маркс відмітив, що всяка машина складається з рухового (двигун), передавального і виконавчого механізмів (рисунок 2.1.1).

Рисунок 2.1.14 – Структурна схема будова машини

За характером робочого процесу і призначенню машини можна розділити на три класи:

I клас  машини-двигуни, що перетворюють той або інший вид енергії в механічну роботу (двигуни внутрішнього згоряння, турбіни тощо);

II клас  машини-перетворювачі (генератори), що перетворюють механічну енергію (отриману від машини-двигуна) в інший вид енергій (наприклад, електричні машини  генератори струму);

III клас  машини-знаряддя (робочі машини), що використовують механічну енергію, яка отримується від машини-двигуна, для виконання технологічного процесу, пов'язаного із зміною властивостей, стану і форми оброблюваного об'єкту (металообробні верстати, сільськогосподарські машини і ін.), а також машини, призначені для виконання транспортних операцій (конвеєри, підйомні крани, насоси і т. д.). До цього ж класу можна віднести машини, частково замінюючі інтелектуальну діяльність людини (наприклад, ЕОМ).

МАШИННИМ АГРЕГАТОМ називається технічна система, що складається з однієї або декількох сполучених послідовно або паралельно машин і призначена для виконання будь-яких необхідних функцій.

Звичайно до складу машинного агрегату входять: двигун, передавальний механізм і робоча або енергетична машина. В даний час до складу машинного агрегату часто включається контрольно-управляюча машина або кібернетична.

Передавальний механізм в машинному агрегаті необхідний для узгодження механічних характеристик двигуна з механічними характеристиками робочої або енергетичної машини.

КОМПЛЕКС – це складальна одиниця окремих взаємозв'язаних машин, автоматів і роботів, що керовані з єдиного центру для здійснення технологічних операції в певній послідовності. Наприклад, автоматичні лінії без участі людини при виконанні технологічних операції.

АВТОМАТ – (греч. "аутомотос" – саморушний) машина, що працює за заданою програмою без оператора.

РОБОТ – (чешск. robot – працівник) машина, що має систему керування, яка дозволяє їй самостійно ухвалювати виконавські рішення в заданому діапазоні.