Жидкие смазочные материалы

ВЫСШАЯ АТТЕСТАЦИОННАЯ КОМИССИЯ ПРИ КАБИНЕТЕ
МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АБУ РАЙХАНА БЕРУНИ
«УТВЕРЖДАЮ»
«УТВЕРЖДАЮ»
Ректор Ташкентского
Председатель Высшей
государственного
аттестационной комиссии
технического университета
при КМ РУз
им. А.Р.Беруни
__________ Р.Х.Сайдахмедов
«___» _________ 2013 г.
___________ Г.А.Бахадиров
«___» _________ 2013 г.
ПРОГРАММА
квалификационного экзамена по специальности
05.02.02 – Механизмлар ва машиналар назарияси. Машинасозлик ва
машина деталлари (техника фанлар бўйича)
Составили: д.т.н., профессор К.А.Каримов
д.т.н., профессор К.Х.Махкамов
Ташкент 2013
Введение
В основу настоящей программы положены следующие дисциплины:
теория механизмов и машин; основы трибологии; детали машин;
надежность машин, конструирование и проектирование машин, основы
машиностроения .
Экзаменуемый должен показать на экзамене знание программных
задач по выполнению важнейших приоритетов и направлений социальноэкономического развития Республики Узбекистан на ближайшую
перспективу, а также задач по принятию необходимых мер, направленных
на обеспечение продолжения и углубления реформирования, обновления и
модернизации
страны,
дальнейшее
углубление
структурных
преобразований экономики, активное привлечение средств для реализации
стратегических инвестиционных проектов, в том числе в развитии
различных областей машиностроения.
1. Теория механизмов и машин
Становление
и
развитие
теории
механизмов
и
машин
Задача науки о механизмах. Основные этапы ее исторического развития.
Выдающиеся отечественные и зарубежные ученые, внесшие значительный
вклад в развитие науки. Место теории механизмов среди других наук о
механике. Основные области ее приложения. Современные направления и
тенденции развития теории механизмов и машин.
Анализ и синтез механизмов (общие положения)
Структура механизмов. Классификация кинематических пар.
Структурные группы. Структурная классификация механизмов. Методы
анализа структуры. Структурный синтез.
Основные задачи кинематического анализа механизмов. Решение задачи о
положениях и методы определения скоростей и ускорений в плоских
механизмах с низшими парами (аналитические и графо-аналитические
методы). Подходы к кинематическому исследованию пространственных
механизмов. Понятие о передаточных функциях. Специализированные
пакеты программ и вычислительные комплексы общего назначения для
решения задач кинематики.
Задачи и основные этапы синтеза механизмов с низшими
кинематическими парами. Методы решения задач синтеза. Задача
приближенного синтеза, как задача оптимального проектирования.
Анализ механизмов с высшими кинематическими парами. Основная
теорема зацепления. Основные методы синтеза сопряженных профилей
звеньев механизмов в высшей паре. Плоские и пространственные
зубчатые зацепления. Зубчатые и зубчато-рычажные механизмы.
Кулачковые механизмы, их основные виды. Методы оптимального
проектирования кулачковых механизмов. Силовой анализ механизмов
2
Трение в кинематических парах. Влияние геометрических и физических
характеристик элементов пары и смазочных материалов на величину
трения и износа в паре. Определение сил реакций в кинематических парах
с учетом и без учета трения. Кинетостатика отдельных кинематических
групп и всего механизма в целом. Явление самоторможения. Оценка
качества механизма с помощью анализа углов давления.
Работа сил трения. КПД машин циклического действия. Определение КПД
механизмов и их соединений. Понятие циркулирующего энергетического
потока в замкнутых испытательных стендах и замкнутых механических
передачах.
Виды неуравновешенности механизмов. Полное и частичное статические
уравновешивания рычажных механизмов. Неуравновешенность роторов и
методы их балансировки. Динамика машин. Понятие динамической
модели машинного агрегата. Приведение сил и масс. Уравнение движения
машины. Исследование движения машины на установившихся и
переходных режимах. Способы получения заданных инерционно-массовых
характеристик машины.
Методы динамического анализа механизмов с несколькими степенями
свободы. Учет упругих свойств звеньев и демпфирующих свойств
кинематических пар. Анализ механических систем с переменными
массами звеньев. Особенности учета трения при анализе динамики машин.
Механические системы управления движением машин
Последовательность работы отдельных элементов сложных машин.
Циклограммы и тактограммы. Механические системы регулирования и
управления. Понятие о мехатронных системах. Общие принципы
составления алгоритмов управления движением машин.
Передаточные механизмы. Шарнирно-рычажные передаточные
механизмы. Наиболее распространенные схемы и передаточные функции.
Сопоставление характеристик и качественных показателей различных
схем механизмов. Простые зубчатые механизмы для передачи движения
между параллельными валами. Эвольвентные передачи. Вопросы
формирования профилей зубьев и качественные характеристики
передачи. Особенности цевочных, циклоидальных передач и передачи
Новикова.
Зубчатые передачи с пересекающимися и перекрещивающимися осями
валов. Конические, гипоидные и червячные передачи.
Зубчатые передачи с подвижными осями колес. Планетарные (в том числе
дифференциальные) механизмы. Особенности проектирования
планетарных зубчатых механизмов. Методы структурного синтеза и
кинематического анализа сложных зубчатых механизмов
(последовательного и параллельного соединения). Вариаторы скорости.
Структура и кинематика замкнутых гидромеханических,
электромеханических и фрикционных (соединенных параллельно с
зубчатыми механизмами) передач. Соосные и несоосные (планетарные)
винтовые передачи. Основы структуры и кинематики. Взаимосвязь
3
геометрических параметров и качественных показателей.
Манипулирующие механизмы. Манипулирующие механизмы на основе
незамкнутых кинематических цепей. Качественные характеристики
манипулирующих механизмов (рабочее пространство, угол сервиса и т.п.).
Маневренность и вопросы планирования движений.
Решения прямой и обратной задач кинематики. Сравнительные
характеристики основных видов манипулирующих механизмов.
Вибровозбудители и механизмы виброзащиты. Основные источники
виброактивности в механизмах. Воздействие вибрации на технические
объекты и на человека-оператора. Наиболее распространенные методы,
механизмы виброзащиты и их характеристики. Использование вибрации в
технике. Вибрационные машины.
2. Трение, смазка и износ в машинах
Введение, История развития науки о трении;
Геометрические характеристики поверхностей деталей машин:
Реальная топография поверхности; Параметры шероховатости; Площади
контакта шероховатых тел; Кривая опорной поверхности; Расчет
фактической
площади контакта;
Методы оценки
топографии
поверхностей.
Трение без смазочного материала: Виды трения в узлах машин;
Теории внешнего трения твердых тел; Молекулярно-механическая теория
трения: Основные положения теории, Расчет коэффициента трения;
Факторы, влияющие на коэффициент трения скольжения; Трение твердых
тел в вакууме; Предварительное смещение; Автоколебания при трении;
Методы измерения силы трения.
Трение качения: Основные понятия и определения; Природа трения
качения; Факторы, влияющие на сопротивление качению; Качение колеса
по рельсу; Качение колеса по дорожному покрытию.
Трение при граничной смазке: Адсорбция веществ различной
природы на поверхностях твердых тел; Граничные слои углеводородов на
поверхностях твердых тел; Структура и свойства граничных смазочных
слоев; Механизм смазочного действия при граничном трении; Влияние
граничных смазочных слоев на трение твердых тел; Влияние режимов
нагружения на граничное трение; Эффект Ребиндера.
Трение при жидкостной смазке: Общие сведения; Течение жидкости
между двумя параллельными пластинами. Закон Ньютона; Течение
жидкости
в
коаксиальном
подшипнике;
Формула
Петрова;
Гидродинамическая смазка радиального подшипника; Уравнение
Рейнольдса для радиального подшипника ; Эластогидродинамическая
смазка; Факторы, влияющие на трение при гидродинамической смазке;
Диаграмма Герси-Штрибека; Гидростатическая смазка трибосопряжений.
Жидкие смазочные материалы
Назначение и классификации смазочных материалов; Растительные
4
смазочные масла; Жиры и масла животного происхождения;
Минеральные масла; Синтетические масла; Присадки к жидким
смазочным материалам; Присадки и наполнители триботехнического
назначения; Другие жидкие смазочные материалы; Свойства смазочных
материалов и методы их оценки; Получение и регенерация жидких
смазочных материалов.
Смазочные масла, их назначение, маркировка и свойства
Моторные масла; Трансмиссионные масла; Индустриальные масла;
Гидравлические масла; Энергетические масла: Компрессорные масла,
турбинные масла, Электроизоляционные масла; Масла специального
назначения: Консервационные масла, Приборные и часовые масла, Масла
для текстильного оборудования, Масла для прокатных станов.
Смазка узлов трения
Общие сведения; Подшипники; Зубчатые передачи; Кулачковые
механизмы; Другие механизмы, работающие в присутствии смазочных,
материалов; Способы смазывания трибосопряжений; Выбор и подвод
смазочного материала в зону трения: Направляющие прямолинейного и
кругового движения; Подшипники скольжения; Подшипники качения;
Зубчатое зацепление; Цепные передачи и кулачковые механизмы;
Циркуляционные
системы
смазки;
Примеры
конструкций
гидродинамических
подшипников
скольжения;
Конструкции
гидростатических подшипников скольжения
Пластичные смазочные материалы
Назначение, структура и требования к пластичным смазочным
материалам; дисперсионная среда; дисперсная фаза; наполнители и
присадки;
классификация пластичных смазочных материалов;
маркировка пластичных смазочных материалов; свойства пластичных
смазочных материалов и методы их оценки;
состав и служебные
характеристики пластичных смазочных материалов; антифрикционные
псм; консервационные смазочные материалы; канатные смазочные
материалы; уплотнительные псм; выбор пластичных смазочных
материалов для узлов трения.
Твердые смазочные материалы и покрытия
Общие сведения о твердых смазочных материалах; графит. Механизм
смазывающего действия и свойства; дисульфид молибдена, механизм
смазывающего действия и свойства; другие твердые смазочные
материалы слоистой структуры; оксиды, фториды, фосфаты и сульфиды
металлов; полимерные смазочные материалы; мягкие металлы; методы
нанесения тсм на поверхности трущихся деталей.
Трение с газовой смазкой
Общие сведения о газовой смазке и смазочных материалах;
газостатическая смазка; газодинамическая смазка; факторы, влияющие на
трение при газовой смазке; сравнительный анализ свойств
газостатических и газодинамических подшипников; конструкции
подшипников с газовой смазкой; газостатические подшипники;
5
газодинамические подшипники; преимущества и недостатки применения
газовой смазки.
Тепловые процессы при внешнем трении
Тепловыделение при трении; распределение тепловых потоков;
температура на скользящем контакте; аналитическое определение
температуры вспышки; распределение температуры по поверхности пятна
контакта и глубине трущихся тел; экспериментальные исследования
тепловых процессов в зоне трения; температурные поля в зоне
фрикционного контакта; факторы, влияющие на максимальную
температуру пятен контакта; сварка металлов трением.
Изнашивание трущихся тел
Основные характеристики процесса изнашивания; классификация
видов изнашивания; абразивное изнашивание; абразивное изнашивание
закрепленными частицами;
контактно-абразивное изнашивание
свободными частицами; изнашивание металлов в массе абразивных
частиц гидроабразивное изнашивание; газоабразивное изнашивание;
эрозионное изнашивание; кавитационное изнашивание; усталостное
изнашивание; адгезионное изнашивание; окислительное изнашивание;
изнашивание при фреттинг-коррозии; методы измерения износа трущихся
тел; диагностика смазываемых трибосопряжений.
Изнашивание деталей машин
Кинетика изнашивания трибосопряжений; цилиндропоршневая
группа; зубчатые передачи; опоры качения; подшипники скольжения;
пара трения «колесо - рельс»; пара «колесо - дорожное покрытие»;
направляющие скольжения; изнашивание направляющих при низких
скоростях; изнашивание направляющих при средних скоростях;
изнашивание направляющих при высоких скоростях; особенности трения
и изнашивания микротрибо сопряжений;
Методы повышения износостойкости деталей машин
Технологические
методы;
материаловедческие
методы;
конструкционные методы; эксплуатационные методы
3. Детали машин.
Введение
Резьбовые соединения: Резьба; Основные типы крепежных деталей;
Способы стопорения резьбовых соединений; Теория винтовой пары;
Расчет резьбы на прочность; Расчет на прочность стержня винта
(болта) при различных случаях нагружения; Эффект эксцентричного
нагружения болта; Расчет соединений, включающих группу болтов;
Материалы резьбовых изделий и допускаемые напряжения;
Заклепочные соединения:Конструкции, технология, классификация,
области применения; Расчет на прочность элементов заклепочного шва;
Материалы заклепок и допускаемые напряжения;
Сварные соединения: Общие сведения и применение; Конструкция и
расчет на прочность; Прочность соединений и допускаемые напряжения.
6
Соединение пайкой и склеиванием: Общие сведения, оценка и
применение; Соединение пайкой; Соединение склеиванием.
Клеммные
соединения: Конструкция и применение; Расчет на
прочность.
Шпоночные и зубчатые (шлицевые) соединения:Шпоночные
соединения; Материал шпонок и допускаемые напряжения; Оценка
соединений призматическими шпонками и их применение; Общие
замечания по расчету шпоночных соединений; Зубчатые (шлицевые)
соединения; Основные критерии работоспособности и расчета; Расчет
зубчатых соединений.
Соединение деталей посадкой с натягом (прессовые соединения):
Общие сведения; Прочность соединения; Оценка и область применения
Соединение посадкой на конус.
Зубчатые передачи: Общие сведения; Краткие сведения о геометрии и
кинематике; Контактные напряжения и контактная прочность; Критерии
работоспособности и расчета; Расчетная нагрузка; Расчет прямозубых
цилиндрических передач на прочность; Особенности расчета косозубых и
шевронных цилиндрических передач; Конические зубчатые передачи;
Конические передачи с непрямыми зубьями; Передаточное отношение
одноступенчатых и многоступенчатых зубчатых передач; Коэффициент
полезного действия, охлаждение и смазка; Материалы и термообработка;
Допускаемые напряжения; Оптимизация конструкции зубчатых
передач;
Особенности расчета планетарных передач; Передача с зацеплением
Новикова; Краткие сведения о зубчатых передачах с ерекрещивающимися
осями (винтовых и гипоидных).
Червячные передачи: Геометрические параметры и способы
изготовления передач; Кинематические параметры передач; К. п. д.
червячной передачи; Силы и зацеплении; Оценка и применение; Расчет
прочности зубьев; Материалы и допускаемые напряжения; Тепловой
расчет, охлаждение и смазка передачи; Глобоидные передачи.
Волновые механические передачи: Общие сведения; Кинематические
параметры и принцип действия; Передаточное отношение и число зубьев
зубчатой передачи; Особенности преобразования движения в зубчатой
передаче; Относительное движение зубьев, выбор профиля и размеров
зубьев; Форма и размер деформирования гибкого колеса;
Рекомендации по выбору параметров зацепления и расчет гибких
колес; К. п. д. и критерии работоспособности передачи; Расчет прочности
гибкого колеса; Разновидности волновых передач, их оценка и
применение.
Фрикционные передачи и вариаторы: Общие сведения; Основные
типы фрикционных передач и вариаторов; Основные факторы,
определяющие качество фрикционной передачи; Основы расчета
прочности фрикционных пар.
Ременные передачи: Общие сведения; Основы расчета ременных
7
передач; Плоскоременная передача; Клиноременная передача; Передача
зубчатыми ремнями.
Цепные передачи: Общие сведения; Основные характеристики;
Конструкция основных элементов; Силы в цепной передаче; Кинематика
и динамика цепной передачи;Критерии работоспособности и расчета;
Практический расчет цепной передачи.
Передача винт – гайка: Общие сведения; Особенности расчета резьбы
винтовых механизмов.
Валы и оси: Общие сведения; Проектный расчет валов; Проверочный
расчет валов.
Подшипники: Подшипники скольжения — общие сведения и
классификация; Условия работы и виды разрушения подшипников
скольжения; Трение и смазка подшипников скольжения; Практический
расчет подшипников скольжения; Конструкции и материалы
подшипников скольжения; Подшипники качения — общие сведения и
лассификация; Условия работы подшипника качения, влияющие на его
работоспособность; Практический расчет (подбор) подшипников качения.
Муфты: Общие сведения, назначение и классификация; Муфты
глухие; Муфты компенсирующие жесткие; Муфты упругие; Конструкция
и расчет упругих муфт; Муфты управляемые или сцепные; Муфты
автоматические, или самоуправляемые; Муфты комбинированные.
8
Основная литература
1. Кaримoв И.A. Бизнинг йўлимиз - дeмoкрaтик ислoҳaтлaрни
чуқурлaштириш вa мoдeрнизaция жaраёнлaрини изчил дaвoм
eттириш йўлидир. - Тoшкeнт: Ўзбeкистoн, 2012 . - 312 б.
2. Каримов И.А. Узбекистан на пороге ХХI века. - Ташкент:
Узбекистан, 1997. - 318 с.
3. Кaримoв И.A. Юксак маънавият – енгилмас куч. – Тошкент:
Маънавият, 2008 – 176 б.
4. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1988.639 с.
5. Теория механизмов и механика машин / К.В. Фролов, С.А. Попов,
А.К. Мусатов и др.; Под ред. К.В. Фролова. М.: Высш. шк., 1998.-496
с.
6. Икрамов Ўткур. Трибоника: (Ишқаланиш ва ейилиш). Дарслик. – Т:
Ўзбекистон, 2003, -336 б.
7. Иванов М.Н. Детали машин: Учебник для ВУЗов. –Москва: Высшая
школа, 1991. -383 с.
Дополнительная литература
1. Джураев А ва б.Механизм ва машиналар назарияси. Т.:Ўқитувчи,
2004 й.
2. Karimov R.I., Saliev A. Mexanizm va mashinalar nazariyasi fanidan
o‘quv qo‘llanma. T.; ToshDTU, 2006.-178 б.
3. А.Н. Евграфов, М.З. Коловский, Г.Н. Петров. Теория механизмов и
машин. Учеб. пособие / - 2-е изд., испр. и доп. - СПб.: Изд-во
Политехн. университета, 2009. -248 с.
4. Богданович П.Н., Прушак В.Я., Богданович С.П. Трение, смазка и
износ в машинах. –Минск: Тэхналогiя, 2011. -527 c.
5. Мышкин Н.К., Петроковец М.И. Трение, смазка, износ. Физические
основы и технические приложения технологии. –М.: ФИЗМАТЛИТ,
2007. – 368 с.
6. Махкамов К.Х. Расчет износостойкости машин. –Ташкент: ТашГТУ,
2004, -144 с.
7. Иргашев А. Оценка износостойкости узлов трения качения,
работающих в абразивной среде. -Ташкент: ТашГТУ. 1996. -131с.
9