MASINATEHNIKA MHE0061. EKSAMIKÜSIMUSED vene keeles (0)

MASINATEHNIKA  MHE0061. EKSAMIKÜSIMUSED. 
 
1.  Что такое реакция связи? 
Силы, с которыми связи действуют на данное тело, назыв. реакциями связей. 
 
2.  Какими параметрами характеризуется сила? 
Сила – мера механического взаимодействия тел. Сила векторная величина, характеризуется тремя 
элементами: числовым значением (модулем), направлением и точкой приложения.  
 
3.  Плоская система сил и условия, необходимые для ее равновесия. 
Плоская система сил – система сил, расположенных в одной плоскости. Система сил приводится к одной силе – 
главному вектору и к паре сил, момент которой равен главному моменту.  
 
Условия равновесия плоской системы сил. 
1.  Алгебраическая сумма проэкций сил по двум осям и алгебраическая сумма всех моментов сил в произвольной 
точке были равны нулю. 
n
n
n
R = ∑ F = 0; R = ∑ F = 0; M = ∑ M = 0  
x
ix
y
iy
i
i 1
i 1
i 1
 
2. Алгебраическая сумма всех моментов сил в трех произвольных точках, которые не лежат на одной прямой, были 
равны нулю. 
n
n
n
∑ M = 0;
∑M = 0;
∑M = 0 
iA
iB
iC
i 1
i 1
i 1
 
3. Алгебраическая сумма всех моментов сил в двух произвольных точках и алгебраическая сумма проэкций сил, 
лежащих на оси, которая не пересекается  с прямой, образованной двумя выбранными точками, были равны нулю. 
n
n
n
∑M = 0;
∑M = 0;
∑ F = 0  
iA
iB
ix
i 1
i 1
i 1
 
4.  Сложение сил. Графический и аналитический методы. 
Обычно на тело действуют одновременно несколько сил. Чтобы установить результат их действия, вводят понятие 
равнодействующей силы,. Нахождение равнодействующей нескольких сил называется сложением сил. 
Графический метод 
Аналитический метод 
В основе аналитического метода лежит проецирование силового вектора на ось. 
Sergei  Ovsjanski 
1/16/2008 
1 
n
F = F cosα;
F = F cos β;
F = F cosγ ; F = ∑ F  
x
y
z
i
∑
i 1
Для нахождения результирующей силы надо сложить проэкции каждой 
силы. 
n
n
n
F
= ∑ F , F = ∑ F , F = ∑ F ,  
∑ x
ix
∑ y
iy
∑ z
iz
i 1
i 1
i 1
Результирующую силу можно найти из следующего выражения. 
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
F + F + F = F (cos α + cos β + cos γ ) ⇒ F = F + F + F  
x
y
z
x
y
z
 
5.  Равнодействующая двух параллельных сил. Центр сил. 
 
Равнодействующая двух параллельных сил,  направленных в одну и ту же 
сторону, равна сумме этих двух сил, параллельна им, направлена в ту же сторону 
и приложена в точке О, делящей расстояние между точками приложения сил в 
отношении, обратном отношению сил. 
 
AC
F
AC
BC
AB
2
R = F + F ,
 
1
2
BC
F
F
F
R
1
2
1
Равнодействующая двух параллельных противоположно направленных сил равна 
разности этих сил, направлена в сторону большей силы, а точка ее приложения 
отстоит от точек приложения данных сил на расстояниях, отношение которых 
равно обратному отношению приложенных сил. 
AC
F
AC
BC
AB
2
R = F − F ,
 
1
2
BC
F
F
F
R
1
2
1
 
 
Для нахождения равнодействующей сил, т. е. силы тяжести, действующей на 
все тело, надо последовательно сложить целый ряд параллельных сил. 
Равнодействующая этих сил равна по величине их сумме, т. е. представляет 
полную силу притяжения, которую испытывает все тело со стороны Земли, и 
приложена к определенной точке тела. Точку приложения этой 
равнодействующей сил тяжести называют центром тяжести тела 
6.  Что такое пара сил? 
Система двух параллельных сил, равных по модулю и направленных в разные стороны, назыв. 
парой сил. Кратчайшее расстояние между линиями действия этих сил назыв. плечом пары "h". 
Действия пары сил характеризуется ее моментом. 
 
7.  Момент пары (схема, расчет). 
Момент пары сил  M = F⋅h  – произведение модуля одной из сил пары на ее плечо. 
Момент пары сил  M  – вектор, направленный перпендикулярно 
M
F
плоскости сил, так, что, если смотреть ему навстречу, то видим 
90o
вращение пары против хода часовой стрелки M>0, если против 
90o
h
час.стр., M0). 
F
 
 
 
 
Sergei Ovsjanski 
1/16/2008 
2 
 
8.  Что такое система сходящихся сил? 
Системой  сходящихся   сил    называется    такая   система сил, линии действия которой 
пересекаются в одной точке, которую всегда можно принять за начало координат 
 
 
 
9.  Условия, необходимые для равновесия системы сходящихся сил. 
Условия равновесия сист. сходящихся сил:  
геометрическое:  ∑ F = 0  
i
аналитические: ∑ F = 0; ∑ F = 0; ∑ F = 0. 
ix
iy
iz
 
10. Равнодействующая системы сил. 
Равнодействующая сходящихся сил равна геометрической сумме этих сил и приложена в точке их 
n
пересечения   R = ∑ F . Равнодействующая может быть найдена геометрич. способом – 
i
i=1
построением силового (векторного) многоугольника или аналитич. способом, проектируя силы на 
оси координат. 
 
11. Момент силы относительно центра (схема, расчет). 
Момент силы относительно центра – вектор, перпендикулярный 
плоскости, образованной силой и центром. Направлен в сторону, с 
которой мыслимый поворот плоскости под действием силы видится 
происходящим против часовой стрелки.  M = h ⋅ F , где  h - плечо силы 
0
Проэкция момента силы относительно центра на ось, содержащую этот 
центр, называется моментом силы относительно оси: 
M = (M ; M = M ; M = M ;  
x
0 )
y
( 0) z ( 0)
 
 
 
Sergei Ovsjanski 
1/16/2008 
3 
12. Конструкционные материалы и термическая обработка. 
Термическая обработка металлов и сплавов производится с целью улучшения их служебных 
свойств. 
Среди основных видов термической обработки следует отметить: 
Отжиг. Целью является получение однородной зёренной микроструктуры и растворение 
включений. Последующее охлаждение является медленным, препятствующим образованию 
неравновесных структур типа мартенсита  
Диперсионное твердение (старение). После проведения отжига проводится нагрев на более 
низкую температуру с целью выделения частиц упрочняющей фазы. Иногда проводится 
ступенчатое старение при нескольких температурах с целью выделения нескольких видов 
упрочняющих частиц  
Закалку проводят с повышенной скоростью охлаждения с целью получения неравновесных 
структур типа мартенсита. Критическая скорость охлаждения, необходимая для закалки зависит от 
материала.  
Отпуск необходим для снятия внутренних напряжений, внесённых при закалке. Материал 
становится более пластичным при некотором уменьшении прочности.  
 
13. Что такое наклеп материала? Объяснить при помощи диаграммы растяжения. 
При интенсивном использовании материала происходят необратимые искажения в структуре 
металла. При достаточно большом перерыве упругие свойства материала восстанавливаются и 
достигают пределов предыдущего цикла. Это повышение упругих свойств называется наклепом. 
Наклеп связан со старением и искажением атомной решетки кристаллов и закреплением ее в новом 
деформационном положении.  
 
14. Для чего необходима диаграмма растяжения? 
Диаграмма растяжения - график зависимости механического напряжения от относительной 
деформации твердого тела. На диаграмме растяжения выделяют три точки:  
- предел пропорциональности;  
- предел упругости;  
- предел прочности.  
Зависимость между ε и σ является одной из важнейших характеристик механических свойств 
твердых тел. Графическое изображение этой зависимости называется диаграммой растяжения. По 
оси абсцисс откладывается относительное удлинение ε, а по оси ординат – механическое 
напряжение σ.  
При малых деформациях связь между σ и ε оказывается 
линейной (участок Oa на диаграмме). При этом при снятии 
напряжения деформация исчезает. Такая деформация 
называется упругой. Максимальное значение σ = σпр, при 
котором сохраняется линейная связь между σ и ε, 
называется пределом пропорциональности (точка a). При 
дальнейшем увеличении напряжения связь между σ и ε 
становится нелинейной (участок ab). Однако при снятии 
напряжения деформация практически полностью исчезает, 
т. е. восстанавливаются размеры тела. Максимальное 
напряжение на этом участке называется пределом 
упругости. Если σ > σупр, образец после снятия 
напряжения уже не восстанавливает свои первоначальные размеры и у тела сохраняется остаточная 
деформация. Такие деформации называются пластическими (участки bc, cd и de). На участке bc 
деформация происходит почти без увеличения напряжения. Это явление называется текучестью 
Sergei Ovsjanski 
1/16/2008 
4 
материала. В точке d достигается наибольшее напряжение, которое способен выдержать материал 
без разрушения (предел прочности). В точке e происходит разрушение материала. 
 
15. Величины, характеризующие периодически изменяемое напряжение. 
Изменение напряжений от одного крайнего значепия до другого и обратно называется циклом 
напряжений. 
 
16. Что такое усталость материала? 
Усталость материала - физическое свойство материала, постепенного накопление повреждений под 
действием переменных напряжений, приводящий к изменению его свойств, образованию трещин, 
их развитию и разрушению материала за указанное время 
 
17. Что такое предел усталости материала? Параметры, влияющие на предел усталости. 
Предел усталости, или предел выносливости – это такое наибольшее максимальное напряжение, 
при котором материал не разрушается при любом числе циклов. 
Предел усталости обозначается черезσ , где индекс r соответствует коэффициенту цикла. 
r
 
18. При каких условиях возникает опасность усталостного разрушения материала? 
Циклическое нагружение порождает необратимые деформации, накапливающиеся с нарастанием 
числа циклов и длительности пребывания под циклической нагрузкой. Их увеличение до 
критических значений, приводит к зарождению макротрещины как предельного состояния на 
первой стадии усталостного разрушения. 
 
19. Статический момент сечения. 
Статическими моментами площади F относительно осей  z и  y  называются определенные 
1
1
интегралы по площади соответственно следующего вида 
S = ∫ y dF; S = ∫ z dF . Измеряются в единицах длины в кубе, т.е. в см3, м3 
z
1
y
1
1
1
Статические моменты площади сложного сечения равны сумме статических моментов его 
n
n
составляющих. S = ∑ S ; S = ∑ S  
z
z
y
y
1
1
1
1
i 1
i 1
Ось, относительно которой статический момент площади равен нулю, называется центральной, а 
точка пересечения каких-либо двух центральных осей называется центром тяжести площади. 
S
S
Формулы для определения координат центра тяжести площади. 
y
z
1
1
z =
y =
 
c
c
F
F
 
20. Момент инерции сечения. 
Моментами инерции площади называются определенные интегралы по 
площади следующего вида: 
2
J
∫ y dF
z
1

1
 − осевые моменты инерции
2
J
= ∫ z dF 
y
1

1
J
= ∫ z y dF −центробежный момент инерции  
z y
1 1
1 1
2
J = ∫ ρ dF − полярный момент инерции
Измеряются  в единицах длины  в четвертой степени (см4, м4, мм4 и т.д.). 
n
Момент инерции сложного сечения равен сумме моментов инерции его составляющих  J = ∑ J  
i
i 1
Sergei Ovsjanski 
1/16/2008 
5 
J  >0, J  > 0, J > 0 т.е. осевые и полярный моменты инерции всегда положительные. 
Центробежный момент инерции  J
может быть положительным, отрицательным или равным 
z y
1 1
нулю. Координатные оси, относительно которых центробежный момент инерции равен нулю 
называются главными осями инерции. Полярный момент инерции всегда равен сумме осевых 
моментов инерции  J
J
J
ρ =
+  
z
y
 
21. Главные оси и главные моменты инерции сечения. 
Осевые моменты инерции Ju и Jv являются функциями угла поворота осей α   
2
− J
Формула для определения положения главных осей инерции: 
1 1
tan 2
z y
α =
 
0
J − J
z
y
1
1
Эта формула определяет два значения острога угла α , отличающиеся друг от друга на 90°, т.е. 
положение двух главных осей инерции. 
Для определения главных моментов инерции необходимо в формулы для Ju и Jv подставить 
меньшее значение угла α . 
0
Оси, относительно которых центробежный момент инерции равен нулю, а осевые моменты 
инерции принимают экстремальные значения называются главными осями.  
 
22. Внешние силы, действующие на конструкцию. 
Вес конструкции машин и инженерные сооружения в процесс эксплуатации находятся в 
постоянном взаимодействии между собой и с внешней средой. Силы взаимодействия отдельных 
элементов с внешней средой или соседними элементами называются внешними силами. Если они 
известны в начальной стадии расчета, то их называют активными силами или нагрузками если не 
известны - то их называют реактивными силами или просто реакциями. 
 
23. Как определяют внутрение силы в деталях машин? 
Внутренние силы - силы взаимодействия, возникающие между частицами или частями тела, при 
действии на него внешних сил. Величина внутренних сил определяет способность внешних сил 
∑ F = 0; ∑M = 0
x
x
разрушить тело.    ∑ F = 0; ∑ M = 0  
y
y
∑ F = 0; ∑M = 0
z
z
 
 
 
 
24. Виды деформаций (их схемы). 
 
 
 
Sergei Ovsjanski 
1/16/2008 
6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sergei Ovsjanski 
1/16/2008 
7 
25. Коэффициент запаса прочности. Его величина и принципы выбора. 
 
Коэффициент запаса прочности – отношение предельно допустимой нагрузки к допустимому 
напряжению
R
  
eH
S = σ  
Коэффициент запаса прочности вводится для того, чтобы обеспечить безопасную, надежную 
работу сооружения и отдельных его частей, несмотря на возможные неблагоприятные отклонения 
действительных условий их работы от расчетных. 
При выборе коэффициента запаса прочности необходимо учитывать следующие факторы:  
•  неоднородность материала; 
•  неточность определения внешних сил; 
•  приближенность методов расчета; 
•  характер разрушения (хрупкий или пластичный); 
•  характер изменения нагрузки во времени; 
•  концентрацию напряжений; 
•  условия работы машины или сооружения; 
 
26. Что такое механическое напряжение. Единицы измерения. 
Механическое напряжение - это мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под 
влиянием внешних воздействий. Механическое напряжение в точке тела измеряется отношением 
упругой силы, возникающей в теле при деформации, к площади малого элемента сечения, 
перпендикулярного к этой силе.  
Напряжения бывают трех видов: растяжения, сжатия и сдвига. Измеряется в паскалях. 
 
27. Что такое допустимое напряжение для материала и как его определяют? 
Допускаемые напряжения [σ ]  и [τ ] при статических нагрузках, т. е. при постоянных напряжениях 
и отсутствии концентрации напряжений, или в случаях, когда концентрация не влияет на прочность 
τ
деталей (пластичные материалы), определяют по формулам [σ ]
max
max
[  
[τ] =
 
S ]
[S]
где σ
и τ
- соответственно предельные нормальное и касательное напряжения, при достижении 
max
max
которых рассчитываемая деталь выходит из строя вследствие возникновения недопустимо большой 
остаточной деформации или разрушения; [s] - коэффициент запаса прочности. 
 
28. Что характеризуют нормальное и касательное напряжения. Их обозначения. 
Нормальное механическое напряжение σ - сила, приходящаяся на единичную площадку сечения 
образца, перпендикулярную направлению действия внешней силы. Рост нормальных напряжений 
приводит к хрупкому разрушению 
Касательное механическое напряжение τ - сила, приходящаяся на единичную площадку сечения 
образца, параллельную направлению действия внешней силы. Пластическую деформацию 
вызывают касательные напряжения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sergei Ovsjanski 
1/16/2008 
8 
29. Напряжения сжатия и растяжения. Условие прочности при растяжении. 
Растяжение и сжатие вызываются нагрузками, при которых поперечные 
сечения бруса перемещаются параллельно самим себе вдоль прямой, 
проходящей через центры тяжести этих сечений. 
Уравнения равновесия отсеченной части сводится к одному: 
N = ∑ F , где  N  - нормальная сила в поперечном сечении бруса 
N
σ =
, где  S - площадь поперечного сечения. 
S
N
2
π d
Условие прочности при растяжении и сжатии: σ =
≤ [σ ] , где  A =
 
A
4
 
30. Закон Гука при растяжении. 
σ = Eε  - закон Гука 
Коэффициент пропорциональности между σ  и ε  в законе Гука Е называется модулем упругости 
или
N
l
 модулем Юнга. При растяжении или сжатии σ =
, а  ε
∆
, поэтому закон Гука можно 
F
l
записать
Nl
 в виде  l
∆ =
 - формула для определения абсолютных деформаций при растяжении или 
EF
сжатии. Произведение EF называется жесткостью поперечного сечения стержня при растяжении 
или сжатии.  
 
31. Напряжения изгиба. Условие прочности при изгибе. 
Изгиб – вид нагружения, при котором в его поперечных сечениях 
возникают изгибающие моменты  M  и  M  
x
y
M
3
π ⋅d
Условие прочности при изгибе: σ =
≤ [σ ], где W =
 
W
x
16
x
 
 
 
32. Напряжения среза (сдвига). Условие прочности при срезе. 
Сдвиг испытывает элементарный объем материала, по граням которого 
действуют только качательные напряжения. τ = G ⋅γ  - закон Гука при сдвиге, где 
G - модуль упругости второго рода. Предельным случаем сдвига считается срез. 
Напряжения
P
 плоскости среза: τ =
, где  S - площадь среза; для круглых 
S
2
заклепок
d
  S =
 
4
P
Условие прочности на срез:   τ =
≤ [τ ]  
S
 
33. Напряжения кручения. Условие прочности при кручении. 
Кручение вызывается парами сил, расположенных в плоскости, 
перпендикулярных оси вала (бруса). Поперечные сечения вала остаются 
плоскими и поворачиваются вокруг его оси. 
T
Условие прочности при кручении:τ =
≤ [τ ] 
W0
 
Sergei Ovsjanski 
1/16/2008 
9 
34. Деформации при кручении. Их расчет. 
 
35. Совместное действие нормальных и касательных напряжений. Теории прочности. 
Теории прочности представляют собой гипотезы о критериях, определяющих условия перехода 
материала в предельное состояние. 
Первая теория прочности 
В первой теории прочности за критерий перехода материала в предельное состояние принимается 
наибольшее нормальное напряжение. Согласно этой теории, опасное состояние наступает тогда, 
когда какое-либо из главных напряжений достигает опасного значения. В соответствии с этим при 
расчетах на прочность ограничивается величина наибольших главных напряжений, которая не 
должна превышать допускаемого нормального напряжения [σ ]  
Вторая теория прочности 
Во второй теории прочности за критерий принимается наибольшая деформация. Согласно этой 
теории опасное состояние материала наступает тогда, когда линейные деформации достигают 
некоторого опасного значения.  
Третья теория прочности 
В третьей теории прочности критерием принимается наибольшее касательное напряжение. 
Согласно этой теории опасное состояние наступает, если наибольшие касательные напряжения 
достигают опасного значения. 
Четвертая теория прочности 
Четвертая теория прочности - энергетическая, представляет собой гипотезу о том, что причиной 
возникновения опасного состояния является величина удельной потенциальной энергии изменения 
формы, то есть критерий – удельная потенциальная энергия изменения формы. 
 
36. Что такое допуск размера и от чего зависит его величина? 
Допуском называется разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами. 
Разность между наибольшим или наименьшим предельным размером и номинальным размером 
называется соответственно верхним или нижним отклонением. 
Правильно выбранными допусками считаются те наибольшие допуски, при которых сопрягаемые 
детали машин работают с заданными техническими условиями. 
 
37. Система вала и система отверстия (схемы). 
 
38. Что такое номинальный и действительный размеры детали? 
Номинальный - это размер, относительно которого определяются предельные размеры и  который 
служит также началом отсчета отклонения. Номинальный размер – это основной размер, 
полученный на основе кинематических, динамических и прочностных расчётов или выбранный из 
конструкционных, технологических, эксплутационных, эстетических и других сооружений. 
Действительный – это размер, установленный измерением с допустимой погрешностью. 
 
39. Что такое предельное отклонение размера? 
Предельное отклонение размера - алгебраическая разность между предельным и номинальным 
значениями параметра 
Предельные размеры - значения геометрического параметра, между которыми должны находиться 
его действительные значения с определенной вероятностью 
 
Sergei Ovsjanski 
1/16/2008 
10 
40. Охарактеризуйта посадки с зазором, натягом и переходную (схемы). 
Разность между охватывающим и охватываемым 
размерами определяет посадку, т. е. характер 
соединения двух сопряженных деталей, 
обусловливающий большую или меньшую свободу 
относительного перемещения этих деталей или 
прочность неподвижного соединения их.  
Различные посадки определяют степень свободы 
относительного перемещения деталей и 
характеризуются как: посадка с зазором, посадка с 
натягом, переходная посадка. 
 
Посадка с зазором - соединение с гарантированным 
зазором, то есть наименьший предельный размер 
отверстия больше наибольшего предельного размера 
вала или равен ему.  
 
Посадка с натягом - соединение с гарантированным 
натягом, то есть наибольший предельный размер 
отверстия меньше наименьшего предельного размера 
вала или равен ему.  
 
Переходная посадка - соединение с возможным зазором или натягом в зависимости от 
действительных размеров вала и отверстия.  
 
41. Допуски формы. Шероховатость поверхности. 
Допуском формы - наибольшее допустимое значение отклонения формы. 
 
Шероховатость поверхности - совокупность неровностей поверхности с относительно малыми 
шагами, рассматриваемых на базовой длине.  
Для оценки шероховатости поверхностей рекомендуется один или несколько из следующих шести 
параметров шероховатости:  
R  - среднее арифметическое отклонение профиля;  
a
R  - высота неровностей профиля по десяти точкам;  
z
R
 - наибольшая высота неровностей профиля;  
max
S  - средний шаг неровностей;  
m
S  - средний шаг неровностей по вершинам;  
 
42. Соединения. Общие характеристики. 
Для выполнения своих функций детали машин соответствующим образом соединяются между 
собой, образуя подвижное или неподвижное соединение. 
Различают разъемные соединения, допускающие удобную разборку деталей машин без разрушения 
соединяющих или соединяемых элементов, и неразъемные, которые можно разобрать только после 
их полного или частичного разрушения. Неразъемные соединения применяют там, где в их 
разборке нет необходимости.  
 
 
 
 
 
Sergei Ovsjanski 
1/16/2008 
11 
43. Заклепочные соединения. Конструкция и расчет. 
Заклепка представляет собой стержень круглого поперечного сечения с головками по 
концам.Заклепки применяют для соединения листов, полос.  
 
Расчет 
2
Сила
d
, действующая на один срез:   F =
τ , где  d –диаметр заклепки, [τ - допустимое 
l ]
1
[ ]
4
l
напряжение на срез 
Количество
F
4F
 заклепок:  z =
, где  F – сила, действующая на соединение 
2
F
π d τ
1
[ l ]
 
Условие
F
 прочности на срез: τ =
≤ τ  
с
2
[ ]с
π d ⋅i
4
Условие
F
 прочности на смятие: σ
≤ σ  
см
[ ]см
dδmin
 
 
 
 
44. Штифтовые соединения. Конструкция и расчет. 
Штифты применяют для точной установки соединяемых деталей машин. По форме различают 
конические и цилиндрические штифты. По консгрукции те и другие делают гладкими  и 
просечными. 
 
45. Шпоночные и клиновые соединения. Типы и расчет. 
Шпонки служат для передачи крутящего момента от 
вала к ступице детали или наоборот.  
Основные типы шпонок: 
•  ненапряженные 
•  напряженные 
Ненапряженные шпоночные соединения осуществляют с 
помощью призматических и сегментных шпонок, а 
напряженные - посредством клиновых шпонок. 
 
Клиновые соединения:  
•  Силовые, в которых клинья, служат для прочного соединения деталей 
машин  
•  Установочные, в которых клинья, предназначены для регулирования и 
установки деталей машин в нужном положении. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sergei Ovsjanski 
1/16/2008 
12 
46. Шлицевые соединения. Конструкция и расчет. 
Для соединения ступицы с валом вместо шпонок часто используют выступы на валу, называемые 
шлицами (зубьями), которые входят в соответствующие пазы ступицы. Такое соединение ступицы 
с валом называется шлицевым или зубчатым. В зависимости от формы профиля зубьев различают 
соединения с прямоточными, эволь-вентными и треугольными шлицами (зубьями). 
 
 
2T
Расчет на прочность:  p =
≤ [ p], где T - крутящий момент,  h - высота зуба,  
h ⋅ l ⋅ z ⋅ d ψ
⋅
k
l  - длина соединения,  z - количество зубов,  d - средний диаметр соединения, ψ  - коэффициент 
k
 
 
47. Типы резьб. Обозначения, области применения. 
Тип резьбы 
Буквенное 
Назначение 
обозначение 
Метрическая 
МЕ 
Резьба общего назначения 
Стандартные крепежные изделия 
Метрическая 
МКЕ 
Приборостроение 
коническая  
Трапецеидальная 
TrЕ 
Ходовые винты, передающие возвратно-
поступательное движение 
Упорная 
SЕ 
Механизмы с большим осевым усилием (винтовые 
прессы, домкраты) 
Трубная 
GЕ 
Соединение труб, фитингов 
цилиндрическая 
Вентили 
Трубная коническая  RЕ(наружная) 
Соединение труб при больших давлениях и 
RcЕ(внутренняя) 
температурах (повышенная герметичность) 
 
48. Расчет болта нагруженного продольными и поперечными силами. 
k ⋅ F
Потребная сила затяжки болта 
q
F
, где  k -запас сцепления,  f - 
зат
f ⋅i
коэффициент трения в стыке,  i - число стыков в соединении. 
 
 
 
Sergei Ovsjanski 
1/16/2008 
13 
49. Резьбовые соединения. Общие характеристики. 
Резьбовое соединение - разъёмное соединение деталей машин при помощи винтовой или 
спиральной поверхности (резьбы). Это соединение наиболее распространено из-за его его 
многочисленных достоинств. В простейшем случае для соединения необходимо закрутить две 
детали, имеющие резьбы с подходящими друг к другу параметрами. Для рассоединения (разьёма) 
необходимо произвести действия в обратном порядке. 
 
 
50. Сварные соединения. Общие характеристики. Типы сварных швов. 
Сварные соединения являются наиболее совершенными неразъемными соединениями. Прочность 
сварных соединений при статических и ударных нагрузках доведена до прочности деталей из 
целого металла. 
Сварка - это технологический процесс соединения металлических деталей, основанный на 
использовании сил молекулярного сцепления и происходящий при сильном местном нагреве их до 
расплавленного или пластического состояния. Затвердевший после сварки металл, соединяющий 
сваренные детали, называется сварным швом. 
По сравнению с клепаными и литыми сварные конструкции обеспечивают существенную 
экономию металла и значительно снижают трудоемкость процесса изготовления.  
Вид сварного соединения определяется взаимным 
расположением свариваемых элементов. Различают 
стыковые, нахлесточные, угловые и тавровые 
соединения  
 
 
 
 
 
 
51. Расчет сварных соединений. 
Условие прочности 
F
σ =
≤ [σ′]
F
ja
τ =
≤ [τ′]
σ ′
τ′
, где  l - длина шва,  [ ] и [ ]  - допустимые напряжения шва. 
l
0.7kl
 
Или 
 
M
F
2
τ =
≤ [τ′]
0.7kh
, где W =
 - прочность среза,  A = 0.7kh  - площадь среза 
W
A
0
6
0
0
0
 
Sergei Ovsjanski 
1/16/2008 
14 
 
52. Клеммовые соединения. Конструкция и расчет. 
 
53. Соединения с гарантированным натягом (прессовые соединения). 
В соединениях с натягом нагрузки передаются за счет трения между 
двумя деталями, возникающего после их сборки с упругопластическим 
деформированием сопряженных поверхностей при необходимой разнице 
посадочных размеров. Сборка осуществляется механической 
запрессовкой либо с помощью нагрева охватывающей или охлаждения 
охватываемой детали. Сопрягаемые поверхности обычно цилиндрические 
типа вал — втулка. 
Необходимый натяг осуществляется изготовлением соединяемых деталей с 
требуемой разностью их посадочных размеров. Взаимная неподвижность соединяемых деталей 
обеспечивается силами трения, возникающими на поверхности контакта деталей. 
 
54. Валы и оси. Общие характеристики. 
Вал - вращающаяся деталь машины, передающая крутящий момент. По конструкции различают 
прямые (гладкие, ступенчатые, шлицевые кулачковые валы), коленчатые валы, гибкие валы и др. 
Валы применяют для поддержания и установки вращающихся деталей машин. Они подвергаются 
изгибу от сил, возникающих в деталях передач, от веса этих деталей и собственного веса, передают 
вращающие моменты и испытывают кручение. 
Валы передач несут зубчатые и червячные колеса, звездочки, шкивы, катки и муфты.  
 
Ось - деталь машин и механизмов, предназначенная для поддержания вращающихся деталей, не 
передающая полезного крутящего момента. Бывают вращающиеся и неподвижные. 
 
55. Проектный и контрольный расчет валов и осей. 
Диаметра
16M
 вала кругового сечения из условия прочности:    
v
d = 3 π [τ  
v ]
Диаметр
32M
 вала из условия жесткости:    
z
d = 4 π
 
G [θ ]
 
56. Подшипники скольжения. Рабочие фазы и режими трения. 
Подшипник скольжения, опора или направляющая механизма или машины, в которой трение 
происходит при скольжении сопряжённых поверхностей. Подшипник скольжения представляет 
собой корпус, имеющий цилиндрическое отверстие, в которое вставляется вкладыш, или втулка из 
антифрикционного материала и смазывающее устройство. Между валом и отверстием втулки 
подшипника имеется зазор заполненный смазочным материалом, который позволяет свободно 
вращаться валу.  
Смазка является одним из основных условий надёжной работы подшипника, обеспечивает низкое 
трение, разделение подвижных частей, теплоотвод, защиту от вредного воздействия окружающей 
среды и может быть жидкой, пластичной, твёрдой и газообразной. 
По направлению восприятия нагрузки различают радиальные и осевые (упорные). 
 
 
 
 
 
 
Sergei Ovsjanski 
1/16/2008 
15 
57. Типы подшипников качения и обозначения. Составные части подшипников качения. 
Тела качения. 
Подшипники качения классифицируют по следующим признакам:  
•  Направлению воспринимаемой нагрузки относительно оси вала (радиальные, радиально-
упорные, упорные);  
•  форме тел качения (шариковые, роликовые);  
•  числу рядов тел качения (однорядные, двухрядные, четырехрядные, многорядные);  
•  по способности компенсировать перекосы валов (самоустанавливающнсся, несамо-
устанавливающиеся).  
 
Условное обозначение подшипников состоит из основного и дополнительного обозначения и 
определяется по следующим признакам: 
- Первые два знака обозначают внутренний диаметр подшипника 
- Третий знак - серию диаметров 
- Четвертый знак - тип подшипника 
- Пятый, шестой знак - конструктивную разновидность 
- Седьмой знак – серию ширин 
Порядок отсчета цифр в условном обозначении подшипников ведется справа налево. 
 
Подшипники качения состоят из двух колец, тел качения (различной формы) и сепаратора 
(некоторые типы подшипников могут быть без сепаратора), отделяющего тела качения друг от 
друга, удерживающего на равном расстоянии и направляющего их движение. По наружной 
поверхности внутреннего кольца и внутренней поверхности наружного кольца (на торцевых 
поверхностях колец упорных подшипников качения) выполняют желоба – дорожки качения, по 
которым при работе подшипника катятся тела качения. 
 
58. Выбор подшипников качения по статической и динамической грузоподъемности. 
При п