Читать онлайн «Основы проектирования машин»

ШЕЛОФАСТ В. В. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МАШИН ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ Москва, Издательство АПМ 2005 УДК 621. 01. 001. 02 ББК 34. 42Я73 Ш44 Шелофаст В. В. Ш 44 Основы проектирования машин. —М. : Изд-во АПМ. — 472 с. ISBN 5-901346-05-1 Изложены теоретические основы методов проектирования машин, механизмов и других механических систем и конструкций. Рассмотрены методы расчетов на прочность, жесткость и устойчивость, численные методы (МКР и МКЭ), а также методы, применяемые при инженерном проектировании. Материал изложен на основе нормативных методов, принятых в практике конструирования, и отражает многолетний опыт автора в преподавании курса «Основы проектирования машин» в МГТУ им. Н. Э. Баумана. Содержание книги в большей или меньшей степени соответствует программе таких учебных курсов, как сопротивление материалов, теория упругости, детали машин, теория механизмов и машин, техническая механика, прикладная механика, строительная механика, САПР и т. п. Книга является удобной формой освоения теоретических основ российской CAD/CAE системы автоматизированного проектирования машин «АРМ Win- Machine», разработанной в Научно-техническом Центре «Автоматизированное проектирование машин» (НТЦ АПМ) и широко используемой в учебном процессе сотен российских и зарубежных ВУЗов, а также на сотнях предприятиях, в том числе и за рубежом. Для студентов технических университетов, изучающих общеинженерные дисциплины. Может быть полезна студентам выпускающих кафедр по проектированию машин в различных отраслях, аспирантам, преподавателям, а также инженерам- конструкторам предприятий, научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций. УДК 621. 01. 001. 02 ББК 34. 42. Я73 ISBN 5-901346-05-1 © Шелофаст В. В. © Издательство АПМ, 2004 СОДЕРЖАНИЕ Предисловие 5 Введение 6 ЧАСТЬ I. ОБЩИЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ Раздел 1. Статистико-вероятностный анализ при проектировании 11 Глава 1. 1. Основные статистические характеристики случайных величин 11 Глава 1. 2. Погрешности геометрических размеров деталей 20 Глава 1. 3. Надежность механических систем 30 Раздел 2. Методы расчета напряженно-деформированного состояния простых моделей 36 Глава 2. 1. Основные понятия и определения 36 Глава 2. 2. Растяжение (сжатие) стержневых моделей 40 Глава 2. 3. Геометрические характеристики поперечных сечений 48 Глава 2. 4. Сдвиг и кручение 54 Глава 2. 5. Изгиб 68 Глава 2. 6. Методы расчета деформированного состояния упругих систем 78 Глава 2. 7. Напряженное состояние в точке. Теория предельных напряженных состояний 92 Глава 2. 8. Расчет толстостенных цилиндрических тел и тонкостенных осесимметричных оболочек 103 Глава 2. 9. Устойчивость механических конструкций 111 Глава 2. 10. Расчет прочности при переменном характере внешнего нагружения 119 Глава 2. 11. Машиностроительные материалы 137 Глава 2. 12. Критерии расчета машин, механизмов и конструкций 148 Раздел 3. Теория упругости 152 Глава 3. 1. Общий случай расчета напряженно-деформированного состояния в точке.