Детали машин. 
Конструкция автомобилей и тракторов

Общие сведения

Основную часть производственных процессов современной хозяйственной деятельности человека выполняют машины — механические устройства, служащие для преобразования энергии, материалов и информации с целью облегчения физического и умственного труда, увеличения его производительности и облегчения трудовых и физиологических функций человека.

В зависимости от выполняемых функций машины классифицируются на следующие классы:

• — энергетические, служащие для преобразования энергии (электрической, тепловой и т. п.) в механическую работу (машины — двигатели, генераторы);
• — рабочие, осуществляющие изменение формы, свойств, состояния и положения предмета труда (технологические или машины — орудия, транспортные, транспортирующие);
• — информационные, предназначенные для сбора, переработки и использования информации (вычислительные, шифровальные, кибернетические и др.).

Машины включают в себя: детали — изделия из однородного материала, полученные без сборочных операций (болт, шпонка, вал, зубчатое колесо и т. п.) и сборочных единиц — изделий, собранных из деталей на предприятии — изготовителе (муфта, шарикоподшипник, редуктор и т. п.). Сборочная единица, которая может собираться отдельно от других составных частей изделия, называется узлом. Укрупненный узел, выполняющий определённую функцию и обладающий полной взаимозаменяемостью, называется машинным агрегатом. Метод компоновки промышленных изделий из отдельных агрегатов называется агрегатированием.

Детали и узлы, имеющие одинаковое функциональное назначение и широко применяющиеся во всех машинах (крепёжные и соединительные детали, валы и оси, зубчатые колёса, подшипники, муфты, маслёнки и т. п.) называются деталями и узлами общего назначения.

Детали и узлы, характерные только для некоторых типов машин (вентиляторы, поршни, шатуны, коленчатые валы и т. п.), называются деталями специального назначения.

Объектами изучения подраздела «Детали машин» являются детали и сборочные единицы (узлы) общего назначения. Их можно разделить на следующие основные группы:

• — соединительные — неразъёмные (заклёпочные, сварные, клеевые, прессовые; разъёмные (резьбовые, шлицевые, шпоночные, штифтовые, клиновые);
• — детали, передающие вращательные движения — шкивы, звёздочки, зубчатые колёса и т. п.;
• — детали и сборочные единицы, обслуживающие движение — оси, валы, подшипники, муфты и др.

Тенденциями развития машиностроения являются: увеличение производительности и мощности машин, скоростей, давлений и других показателей технологических процессов; повышение КПД машин; уменьшение их массы и габаритов; повышение их надёжности и долговечности; снижение стоимости изготовления; широкая автоматизация управления машинами; удобство и безопасность обслуживания.

Исходя из этих тенденций, к деталям любой машины предъявляются следующие требования:

• — прочность — способность материала детали воспринимать нагрузки нс разрушаясь и без значительных остаточных деформаций;
• — жёсткость — способность материала деталей сопротивляться изменению формы и размеров при нагружении;
• — износостойкость — свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определенных условиях трения между соприкасающимися деталями;
• — технологичность — соответствие изделия требованиям производства и эксплуатации с целью повышения производительности труда и качества изделия при максимальном снижении себестоимости;
• — малая масса и минимальные габариты — деталь должна иметь достаточные прочность, жёсткость и износостойкость при минимально возможных габаритах и массе;
• — недефицитность материалов — обеспечение выполнения требований не должно осуществляться за счёт применения дефицитных материалов, приводящих к резкому увеличению стоимости детали;
• — безопасность — обеспечение формы и размера детали безопасности обслуживания персонала при изготовлении и эксплуатации машины;

Для изготовления конструкций, агрегатов, сборочных единиц и деталей применяются конструкционные материалы, обладающие достаточной прочностью при восприятии силовых нагрузок. Наиболее распространёнными материалами являются: металлы — чёрные (стали, чугуны) и цветные (медь, цинк, олово, свинец, алюминий, титан и др.), лёгкие сплавы (силумины, дюралюминий, магниевые и т. п.), цветные сплавы (бронзы, латуни, баббиты), неметаллические материалы (дерево, кожа, графит, резина, пластмассы, керамика и т. д.).