Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

508

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
06.12.2022
Размер:
1.63 Mб
Скачать

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Б.В. ГЛУХОВ, В.Ю. ИГНАТЮГИН

КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Допущено УМО вузов РФ по образованию в области транспортных машин и транспортно-технологических комплексов в качестве учебного пособия

для студентов вузов, обучающихся по специальности «Подъёмно-транспортные, строительные дорожные машины и оборудование»

направления подготовки «Транспортные машины

и транспортно-технологические комплексы»

Новосибирск 2010

УДК 621.81 (075.8) Г554

Г л у х о в Б.В., И г н а т ю г и н В.Ю. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие. — Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2010. — 183 с.

ISBN 5-93461-442-8

Содержит краткий теоретический материал и методику курсового проектирования по дисциплине «Детали машин и основы конструирования». Приведены задания для курсового проектирования, алгоритмы расчёта передач, валов, шпонок и шлицев, технико-экономические расчёты по выбору оптимального электродвигателя, справочные материалы и вопросы для подготовки к защите курсового проекта.

Пособие предназначено для студентов специальности «Подъёмно-тран-спортные, строительные дорожные машины и оборудование» и других механических специальностей дневной и заочной форм обучения.

Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия.

О т в е т с т в е н н ы й р е д а к т о р д-р техн. наук, проф. В.Н. Анфёров

Р е ц е н з е н т ы:

кафедра «Теория механизмов и машин и детали машин» Новосибирской государственной академии водного транспорта, завкафедрой д-р техн. наук, проф. А.М. Барановский

канд. техн. наук, проф., завкафедрой «Машиноведение» Новосибирского государственного педагогического университета В.М. Потапов

ISBN 5-93461-442-8

©Глухов Б.В., Игнатюгин В.Ю., 2010

©Сибирский государственный университет путей сообщения, 2010

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект по «Деталям машин и основам конструирования» — первая самостоятельная расчётно-конструкторская работа студентов-механиков, завершающая их общетехническую подготовку. Основные цели курсового проектирования:

закрепление и углубление знаний и умений выполнения расчётов деталей машин, разработки и оформления схем и чертежей;

обучение студентов пользованию технической литературой, справочниками и нормативнотехническими документами, в частности, стандартами;

подготовка студентов к решению более сложных инженерных задач в курсовых проектах по специальным дисциплинам, а также к выполнению дипломного проекта и практической работы по окончании вуза.

В процессе работы над проектом студенты учатся выбирать материал деталей машин и его термическую обработку, рассчитывать их размеры в соответствии с основными критериями работоспособности и определять рациональные конструктивные формы, устанавливать точность изготовления и класс шероховатости, назначать допуски и посадки сопряженных поверхностей.

Перечисленные задачи являются непростыми для студентов, не имеющих навыков выполнения таких работ. Работа над проектом будет успешной лишь тогда, когда студент поставит себя на место конструктора и проникнется ответственностью за принятые им решения. Временный недостаток знаний можно устранить, изучая опыт проектирования, изложенный в справочниках, атласах конструкций, учебниках и учебных пособиях, широко представленных в библиотеке университета.

Необходимо обосновать каждый элемент конструкции и проставленный на чертеже размер, считая защищаемые решения собственной разработкой, которая позволит эффективнее и экономичнее решить поставленные задачи. Студенту предстоит постичь азы конструирования, сделать первый шаг в становлении инженерного мышления.

В процессе курсового проектирования студент научится выполнять расчёты и графические построения с использованием ЭВМ, с решением задач оптимизации, методам решения инженерных задач на разных этапах процесса проектирования.

Настоящее учебное пособие является дополненным и переработанным изданием методических указаний [12], содержащим рекомендации по расчёту передач и валов. Оно не подменяет учебную

ииную литературу, оно определяет этапы проектирования, последовательность разработки проекта, даёт методику выполнения отдельных разделов.

Основными учебными пособиями по курсовому проектированию являются издания [8, 11]. Оформлять текстовые документы (пояснительную записку) и графические документы (чертежи) следует по СТО [13].

1. СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Студенты дневной формы обучения выполняют курсовой проект в соответствии с индивидуальным заданием, содержащим номер задания, вариант исходных данных и дополнительные исходные данные. Студенты заочного факультета выбирают:

по последней цифре своего шифра – номер задания;

по предпоследней цифре шифра – номер варианта.

Если шифр содержит одну цифру, то слева от неё приписывают 0 (нуль). Цифре 0 соответствует вариант № 10.

Задания на курсовой проект содержат 24 комплекта схем, каждый из которых в 10 или 6 вариантах числовых данных. Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части.

Пояснительная записка содержит:

титульный лист, совмещённый с обложкой (лист 1 ПЗ); образец титульного листа приведен в прил. Д СТО [13] и на рис. 1;

бланк задания на курсовой проект; он является листом 2 пояснительной записки; номера листов 1 и 2 не проставляют;

3

Рис. 1. Образец титульного листа

содержание. В него включают названия разделов с указанием номеров листов начала раздела; основную надпись выполняют по форме 2 для текстовых документов [13]; в ней указывают «Лист 3» и общее число листов пояснительной записки (вместе с приложениями). Образец листа «Содержание» приведен на рис. 2. Задания по червячным передачам содержат дополнительный раздел «Тепловой расчёт червячного редуктора»;

расчёты и другие элементы; оформляются в соответствии с СТО [13].

Графическая часть проекта состоит из следующих листов:

кинематическая схема привода; выполняется на листе формата А4 (210 × 297); образец схемы приведен на рис. 3 и в СТО [13];

сборочный чертёж привода на листе формата А1 (594 × 841);

сборочный чертёж редуктора на листе формата А1 (оба сборочных чертёжа со спецификациями);

рабочие чертежи 3…5 деталей (1...2 листа формата А1).

Сборочные чертежи содержат спецификации. Кинематическая схема и листы спецификаций должны быть вшиты в пояснительную записку.

Текстовый документ (пояснительная записка) имеет название, например, «Привод ленточного конвейера» и обозначения типа (для дневного и заочного обучения соответственно):

ДМ. М311.06.02.00.00 ПЗ;

ДМ.05. СМ.13.04.24.00.00 ПЗ (05.СМ.13 — шифр студента-заочника).

4

В данных примерах последние четыре пары чисел содержат номер задания, номер варианта и номера позиций. Последнюю пару резервируют для номера позиции детали на сборочном чертеже сборочной единицы, в частности, редуктора, а предпоследняя пара — это номера позиции редуктора и других сборочных единиц на сборочном чертеже привода. В редукторах со сварными корпусами и червячных редукторах с составными червячными колёсами обозначения содержат три пары нулей.

СГУПС

Рис. 2. Образец третьего листа пояснительной записки

2. СТАДИИ РАЗРАБОТКИ

Единая система конструкторской документации (ЕСКД) является сборником основных документов для проектирования различных изделий (деталей, сборочных единиц). В соответствии с ГОСТ 2.103 ЕСКД разработка конструкторской документации состоит из четырех стадий:

техническое предложение;

эскизный проект;

технический проект;

рабочая конструкторская документация.

В курсовом проекте по деталям машин на стадии технического предложения выполняют кинематическую схему привода в части размещения его элементов (задания № 21...24).

Техническое предложение является основанием для разработки эскизного (технического) проекта. Эскизный проект должен содержать принципиальные конструктивные решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы деталей и сборочных единиц, а

5

также данные, определяющие назначение, основные параметры и габаритные размеры привода и его элементов.

На стадии эскизного проекта выполняют все проектные расчёты и эскизную компоновку редуктора, а именно:

1)выбор электродвигателя;

2)кинематический расчёт привода;

3)выбор материалов и расчёт допускаемых напряжений;

4)расчёт передач;

5)первую эскизную компоновку редуктора с присвоением литеры Э;

6)проектный расчёт валов;

7)расчёт нагрузок на подшипники качения.

Эскизный проект служит основанием для разработки технического проекта или рабочей конструкторской документации.

Технический проект должен содержать окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве разрабатываемого изделия, и исходные данные для разработки рабочей документации. На стадии технического проекта выполняют:

1)конструктивную компоновку редуктора (вторую эскизную компоновку);

2)разработку конструктивных элементов открытых передач (зубчатой, ремённой, цепной);

3)проверочные расчёты валов, подшипников, муфт, соединений;

4)конструктивную компоновку привода.

На стадии рабочей конструкторской документации разрабатывают:

1)кинематическую схему привода;

2)сборочный чертёж привода со спецификацией;

3)сборочный чертёж редуктора со спецификацией;

4)рабочие чертежи деталей: корпуса (крышки), зубчатых (червячных) колёс, валов, шкивов, звёздочек и пр. (по заданию руководителя проекта).

6

3. ЗАДАНИЯ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Курсовой проект по деталям машин выполняют по заданию, содержащему схемы и цифровые исходные данные приводов механизмов с редуцированием или регулированием скорости приводных валов конвейеров, лебёдок и других подъёмно-тран-спортных устройств, изучаемых в специальных дисциплинах.

Задание № 01

Привод цепного конвейера

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ft

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметр

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

 

6

 

 

7

 

8

 

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окружное усилие

18

21

23

16

19

 

22

 

 

24

 

27

 

30

32

на звёздочках Ft, кН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость на звёз-

0,35

0,4

0,45

0,5

0,2

 

0,25

 

 

0,3

 

0,35

0,4

0,45

дочках υ, м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шаг тяговой цепи

100

150

120

80

150

 

120

 

 

80

 

150

100

120

pц, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число зубьев тя-

8

9

10

11

7

 

11

 

 

12

 

8

 

12

7

говых звёздочек z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Срок службы при-

8

9

10

11

12

 

12

 

 

11

 

10

 

9

8

вода L, лет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание. Недостающие данные студент задаёт самостоятельно.

Задание № 02

Привод ленточного конвейера

M

Ft

Вариант

Параметр

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

7

Окружное усилие

10

15

20

25

30

35

40

45

 

50

55

на барабане Ft, кН

 

Скорость ленты

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,4

0,3

0,25

 

0,2

0,15

υ, м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр барабана

200

300

400

500

450

200

300

200

 

300

200

Dб, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Срок службы при-

9

8

12

6

5

11

6

7

 

8

5

вода L, лет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание. Недостающие данные студент задаёт самостоятельно.

 

 

 

 

 

 

 

Задание № 03

 

 

 

 

 

 

Привод ленточного конвейера

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ft

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметр

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

 

 

7

8

 

 

 

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окружное усилие

20

15

30

35

40

35

 

 

40

35

 

 

 

30

45

на барабане Ft, кН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость ленты

0,35

0,4

0,4

0,35

0,25

0,45

 

0,35

0,25

 

 

0,25

0,35

υ, м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр барабана

400

300

400

300

500

300

 

400

300

 

 

400

300

Dб, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Срок службы при-

5

6

7

8

9

9

 

 

8

7

 

 

 

6

5

вода L, лет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание. Недостающие данные студент задаёт самостоятельно.

 

 

 

 

 

 

 

Задание № 04

 

 

 

 

 

 

 

 

Привод цепного конвейера

M

Ft

8

Параметр

 

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

 

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окружное усилие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на звёздочках Ft ,

12

16

18

22

24

28

32

36

 

40

44

кН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость

на

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,40

0,45

0,25

 

0,3

0,35

звёздочках υ, м/с

 

Шаг тяговой цепи

80

150

120

100

150

80

100

150

 

120

100

pц, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число зубьев тя-

11

11

10

10

9

9

11

10

 

8

8

говых звёздочек z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Срок службы при-

7

8

9

10

11

12

8

9

 

8

9

вода L, лет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание. Недостающие данные студент задаёт самостоятельно.

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание № 05

 

 

 

 

 

 

 

Привод ленточного конвейера

M

Ft

Параметр

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окружное усилие

15

12

16

25

20

40

30

35

30

60

на барабане Ft, кН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость ленты

0,55

0,45

0,4

0,3

0,5

0,35

0,45

0,35

0,45

0,25

υ, м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр барабана

200

250

300

350

400

400

500

450

300

400

Dб, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Срок службы при-

8

6

11

7

12

5

13

8

7

9

вода L, лет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание. Недостающие данные студент задаёт самостоятельно.

9

Задание № 06

Привод цепного конвейера

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ft

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметр

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

 

5

 

 

6

 

 

7

 

 

 

 

8

 

 

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окружное усилие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на звёздочках Ft ,

55

45

35

25

 

15

 

50

 

 

40

 

 

 

30

 

 

20

35

кН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость

на

0,2

0,3

0,4

0, 5

 

0,6

 

0,25

 

0,35

 

0,45

 

0,25

0,35

звёздочках υ, м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шаг тяговой це-

120

150

80

100

 

150

 

120

 

80

 

 

 

120

 

150

200

пи pц, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число зубьев тя-

7

8

11

10

 

9

 

 

8

 

 

10

 

 

 

9

 

 

8

7

говых звёздочек z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Срок службы при-

11

8

12

7

 

5

 

 

9

 

 

10

 

 

 

9

 

 

8

5

вода L, лет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание. Недостающие данные студент задаёт самостоятельно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание № 07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Привод ленточного конвейера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

Ft

Параметр

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окружное усилие

40

35

50

25

20

45

40

45

30

25

на барабане Ft, кН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость ленты

0,25

0,4

0,25

0,35

0,5

0,25

0,35

0,35

0,45

0,55

υ, м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр барабана

250

350

450

300

500

300

400

300

400

300

Dб, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Срок службы при-

11

6

12

8

13

9

10

7

6

5

10

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]