Детали машин и основы конструирования: Основы расчета и проектирования соединений и передач

Москва

ИНФРА-М

201ДЕТАЛИ МАШИН 

И ОСНОВЫ 

КОНСТРУИРОВАНИЯ

ОСНОВЫ РАСЧEТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 

СОЕДИНЕНИЙ И ПЕРЕДАЧ

В.А. ЖУКОВ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Рекомендовано Учебно-методическим объединением 
по университетскому политехническому образованию 

в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, 

обучающихся по направлению подготовки

«Технологические машины и оборудование»

(квалификация (степень) «бакалавр»)

2-е издание

Подписано в печать 17.07.2018.

Формат 60 × 90/16. Бумага офсетная. Гарнитура Newton. 

Усл. печ. л. 26,0.

ППТ50.  Заказ  № 00000

ТК  342100-989484-250215

ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М»

127282, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1.

Тел.: (495) 280-15-96, 280-33-86.     Факс: (495) 280-36-29.
E-mail: books@infra-m.ru                 http://www.infra-m.ru

Жуков В.А.

Детали машин и основы конструирования: основы расчета 

и проектирования соединений и передач : учеб. пособие / 
В.А. Жуков. — 2-е изд. — М. : ИНФРА-М, 2019. — 416 с. — 
(Высшее образование: Бакалавриат). — www.dx.doi.org/10.12737/ 
7597.

ISBN 978-5-16-013431-4 (print)
ISBN 978-5-16-106098-8 (online)

В первый раздел учебного пособия «Основы проектирования механизмов» 

включены учебные материалы, в основном соответствующие циклу лекций. Второй 
раздел «Механические передачи» рекомендуется для самостоятельного изучения 
при курсовом проектировании, в том числе по программам других специальных 
дисциплин.

Учебное пособие соответствует дисциплине «Детали машин и основы конструи
рования» согласно ФГОС подготовки бакалавров по направлениям: «Энергетическое 
машиностроение», «Металлургия», «Машиностроение», «Технология машиностроения и оборудование», «Прикладная механика», «Конструкторско-технологическое 
обеспечение машиностроительного производства», «Наземные транспортно-технологические комплексы».

УДК 621(075.8)
ББК 30.12:34.44я73

УДК  621(075.8)
ББК  30.12:34.44я73
 
Ж86

Ж86

ISBN 978-5-16-013431-4 (print)
ISBN 978-5-16-106098-8 (online)

©  Жуков В.А., 2011
©  Жуков В.А., 2015, с изменениями

Р е ц е н з е н т ы: 
П.М. Лысенков, д-р техн. наук, директор по научной работе предприятия 
«SIGMA Co.Ltd.»; 
С.А. Соколов, д-р техн. наук, профессор СПбГПУ

ФЗ 

№ 436-ФЗ

Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11

αα
α

Σ Σ αα

 α
 δδδδδδδ→ δδ→ δυυυυδδδδδδ→→δ→υυυυ ≠≠≠≠δδδη ηφ <φυ ≠υ ωωωω⋅⋅⋅⋅⋅≤⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅⋅>⋅⋅
η≤ψψπψπΣψψΣψψϕϕϕψϕ ° °ϕ ° ′° ′ϕ° ′° ′αγϕψψψ
ψψ

ψψ

ψ
πψ

γ γαγγ ≠γΣψψΣψψγγ′ϕ′ϕ′ψψγψ
ψγψ

γ

ψ
πψ
γ

γ

≤≤′ϕ′

γ ϕ′ψϕ′′ ≅ ′ ≅′ ≅ϕ °′×ψ ππ⋅ψ°′ϕ′ηψϕ′ψ×ϕ′ψψ°′ϕ′ϕ′ ≈°ϕ′ψ°′ϕ′ψ⋅⋅⋅⋅⋅ψ ϕϕ′ψ
ψ ψ°ϕη ϕ°′ η ψ°′ψ°ψ°ϕππ ϕ′ψψ

ϕ′ψηϕϕ

ψ °ρρ
≡ ρρϕ′ψρ

ρ

ρ⋅πρ⋅ρρρ⋅πρ⋅ρπππρ≤ψηππ⋅⋅⋅⋅×⋅≤≤ηπ⋅⋅⋅π⋅⋅⋅⋅⋅<
<η⋅⋅⋅πυυυυυπυππ⋅υυσ≤σσσσσ°σπ< ππππ≤
γ ΣψψΣψψγ ϕ′ψϕ′ψϕ′ ψ
πψ

ϕψψψ
ψψ

ψ

ψ

ψ >ϕ′ > ψψ ≤ϕ′ϕ′ψ< ≥≥≥≥ <<<<  σ σ(τ > τσ > σ≥ σ > [σ ]> []σσσ ≤ σσ ≤ σσ ≤σσσσ< σσσ σσ >σσ ≥ σ[σσσσσσ
σ ≤σσσσσ ≥ [[[[[[[[] σ[]σσσπσσ ≥ σ ⋅⋅⋅σ⋅⋅⋅σσ⋅⋅> πττπτ π⋅⋅⋅⋅⋅⋅τ τ > τ≅σ⋅⋅> π σ≤ σ⋅⋅⋅σσσσ⋅⋅⋅< σσσσ

τ

στ σ≤σστσπτπσσ≥σ≥σ τ σσ 2τ 2σσσσσ2τσ2≤ [σ]σσσ[σ]σσσσ τττσσσ τ ≥ []πμ μμμσσ≤ σσπμπμσ τ

√σ τ

στ√λμλσπλλ  σσσσ< σλ ≥ λπσσ≈σλσλσλ ≥ λσ≤σσσλ< λσ≤ γσγσγσσσ

λ
λ σσσσγσμμνγ λλγ γ γ λ > λλ λ λ ≥ λ σλ < λλ≤ π⋅ π> π⋅ ≤[]
[]
[]τπ⋅≤τττσπ π≅σστππτπ≤τπσ≤σ

ππ≤ψψψψψψψ≥ √ πψψ≈ ψ≤ ηπη≤ψψ[]πψψ[]≈ ψ+ϕ′[]
≈ −σσσ≥ []

ψψ[]

ψ< ′

≈ ≥ []

[]

σ≥ []

σ≤σσ≤ γ[σ]

 σσ≥ []σ≤ [σ]≈≥ []
σ ≤ [σ]σ≥ []

τ ≤ [τ]

σ≤ [σ]

≥ []

<

σ≤ [σ]

 • • • • • • • η ηωωωω

υ ηωππ ≅ωυυωωω≅ηηηηηηηηη   → ≤≤π⋅ ≤ψϕ≤ ≤≤≤≤ψ ≤ϕ′ϕ′ψϕ′ψπ⋅ ≤ψ ≤ϕ′≤ ≤≤≤∈∈γ° ϕ′ϕ′ψ≈ϕ′ψψπ ϕ′ψππ⋅ ≤π⋅ π⋅πππππ××ψ ≤ϕ′ ψπ⋅⋅⋅⋅ψ ≈° >ϕ′⋅⋅⋅⋅°′°′ψ ≤ϕ′π≤≥≥≥≥××ψ ≤ϕ′ ×ψ>ϕ′π≤≥≥×≤≤≤≤≤≤≤⋅⋅ ⋅⋅⋅⋅ ⋅γγγγγ<≥≥≥≥γγ[γ]γ≥γγ 

∅∅∅ ϕ≈ ∅∅∅Σ ⏐⏐Σ⏐⏐Σ⏐⏐
ΣΣ υ συ ρυ σ ρΣΣ(σ υ ρσυ ρσ≥ σρσσσσσσστσσππ≈ττσσσ⋅πτσπστστσσσ≈≈≈σ σσσ ≥ [] σ[][] σ
σΣσΣσΣσυ Σσσσ′′′′ϕϕϕ∧∧∧∧σσσΣσσΣσΣσΣσσ√√√√π
σ∧∧∧∧
σ∧∧∧∧

σ∧∧∧∧

σ∧∧∧∧

σ∧∧∧∧
ϕϕ∧∧∧∧σσΣσ< < > < >σ><σ<σ⋅σσ≥ []σ[]σσσσ≥ []σσσσσ∧∧∧∧

∧∧∧∧

σσσ∧∧∧∧
∧∧∧∧
∧∧∧∧

σσ σσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσυ⋅σσσυσσυυσσσ

σ−−−−
σ−−−−

σσσσσσσσσ∧∧∧∧

σσσ∧∧∧∧

σσσ∧∧∧∧

∧∧∧∧

σσσ∧∧∧∧
∧∧∧∧

∧∧∧∧
∧∧∧∧

υυσσσσυυ∧∧∧∧
∧∧∧∧

υυυυυυυυ[υυ[⋅≥± √√√√ υυυσσσσαβ ≥≥≥≥≥ °Δ°°≥≥≥≥ ≥Δ°°α

β

×°σ ≤σ< σ σ σ ≥≥Δ≥Δσσ ≥ [] σσσσσ
σσσσσσσ< σσσ

>σσσσσσσσσ ≥ [][]σσ σσσσ σσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσ≤ ≤< <σσσσσ σ

σσσ σ

σσσ

σσ σσ< <σ σσσσγ

σσσσ°

σσσσσσσσσσγ ψ
ψ γψσσσσσσσσσσ≤ σ°
σσσψσσσψ σσσσσσσψ σ

σ≤ σσψσ ψτ σ σστ σ ψσ ⋅⋅ σψτ ⋅ σσσσσψσσσσσσψσσσψσσ ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ψσ ⋅σ⋅⋅⋅⋅⋅⋅σσ≥σσσσσσσ σψσσψσ σσσψσψσσσσσσσσσσσ>σσσ ασασ √σ σσ⊂
⊃

σασσ

σ

σ σ
σ εσσσ <σσ σσ σσ εσ

σ σεσ

εσ

εσ

σσ σ <σσσ >σσ ασσ

⊂
⊃

⊂
⊃

⊂
⊃

σσσσΣ

σ σ

σσΣ ασσσ σσ≤ σσ ψσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσθ θ σσσσσσσψσ σσσσσσσσ ≈σ≈ψσψσ σσ⋅< σσ≈γσγσψσσ σσσσσθ

σ σσσγσ

σσσσγσσσ° σσσ σσσσσσσσσσσ σσ≥σσ[]σσσπ⋅⋅⋅⋅>[]σσσσσσσσσσσ τ σ σ ψσσσψσσσττ ττψτ τσ σσψσ σσ ττ σ τσσσψσσσσσσψσψσψσσσψσσσψσψσσσ σ ≈ σσσσψσσσσσσσσσσσ⋅σ≥σ τ

√ σ

τ

τ σ σ σσσσ σσσ⋅σσσσ τ < > σσσ >σσ ⋅ σψσσ ⋅ψσσσσσσσψσσττ ττττ ψττσσΣ Σσσ σ

σ σσ τ√ σ

τ

≥ []σ>>Σ σΔσΔσΔσΣΔΣΔ<ΣσσσΣσσσσσσΣ

σ

σ

Δσ

σσΣσσΣσΣσσσσΣσσσσσσΣσσΣσσσαΣ βσσσΣ σσαβαβασσσσσ ΣΣ
ββααασσ σσσ Σσσ⋅⋅⋅⋅⋅⋅συσυυυυυσ σ σ σ ωωωω⋅ υυυυ⋅ υυυυυυυω υω υυυυυυω

υυω

 υωωωωωωωωωωηωωωωωω> < ≥ωω≈ ωω

 ω ηφφφφηηφηφηηφφηφηηη ηηη ηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηωωηηηη ηηηηηφφ<<φΣφΣφηΣφηηηηηηηηηηφηηηηηηηφωωωπ ωπ ⋅ ⋅⋅ ⋅⋅⋅⋅÷÷÷÷⋅⋅ ⋅⋅η⋅⋅⋅η⋅⋅⋅ωωωωωω⋅ ωωωωω⋅ ωω⋅ ⋅ ωωωωπ ωη ηηηη⋅⋅⋅ηηω⋅ππππ ππα

ω

α
ππα α α°αα αα°

°

α

°

α

υυυυυυυυυυυυυυυυυωυωωωυυυυυυυυυυυυυυυυυυυωυωωωα

ωωυυυυυυυυ  υυυυυυυυυυυυυυυυυυυυ°υ≈ ω° ≈ω⋅ω⋅ωη>ωυυα° ≥
α

<>≤ ≤≥ Σ≠ΣΔΔΣ≠≠ α°α αα≠ ααααΣεεεα εβεα εβ
εα  εαα±εα εα≤ ≤≤ ≤>β ππβππ βπ βββεα ααβαβ ≈±βεβ β βεβ εβ βαβπαβεβ βπαεβ εεα ≈ε >εβ ≥ β ββεβπαψ≈πψψβ

εβ

ψψψψψββββεεεεββββ ψβ≤>≤>≤≤≤≤≤°0′
°0′

°0′
°0′

°′

β > β°° °
εβ ≥β⋅⋅⋅β°ββ βπψψββ°β° > β°εβ ≥εβ βπα⋅⋅⋅> εβ ϕ≈≈≈≈ψψ±ψ

ψψψψψψ±ψ±ψψψψψ±ψψψ≤ ψψψψψψψψψψψ≤≤>ψψ≤ ψψψψψψψψψψψ±≤ ψ⋅ψ≤ψψψψψψψψψψβ < β β β > βψψψψ±ψψψ≤ψ≥ψψ⋅ββ°′ψββ°β > ββ°′ β° β<ψψψψψ≤ψ≥ψβπψβ°′⋅β⋅⋅β° >
ββ ′′ψββ°β⋅⋅β°0′ < β°ββ° > β°  α ααααβααα ⋅βααβ αββα⋅βββββα⋅βββ ⋅αβ °β °ββαβ

ββ

β
α

β⋅⋅⋅β°′ββ⋅⋅⋅β⋅αβ⋅α ⋅β⋅σ±