ЧЕЛЯБИНСКИЙ ВОЕННЫЙ АВТОМОБИЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

имени главного маршала бронетанковых войск П.А. Ротмистрова

Кафедра прикладной механики

Ю. М. Землянский

ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ

И СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ ПЕРЕДАЧ

Учебное пособие

к курсовому проектированию по деталям машин

Челябинск 2002

Землянский Ю.М.

Основы конструирования деталей и сборочных единиц передач: Учеб. пособие к курсовому проектированию по деталям машин. - Челябинск: ЧВАИ, 2003. ‑ 96 с.

В пособии дана методика конструирования узлов и деталей машин общего применения в объеме учебного задания высшего военно-учебного заведения со специализацией 150203 – Эксплуатация и ремонт военной автомобильной техники. Содержит необходимый справочный материал и иллюстрации. Материал пособия размещен в последовательности, обеспечивающей оптимальную работу курсанта над выполнением графической части комплексной инженерной задачи ― курсового проекта. Приведены рекомендации по оформлению конструкторской документации, организации выполнения и защиты курсового проекта

Допущено ученым советом института в качестве учебного пособия для курсантов высшего военно-учебного заведения со специализацией 150203 – Эксплуатация и ремонт военной автомобильной техники.

Протокол № от 2003г.

ВВЕДЕНИЕ

Технический уровень многих отраслей, в том числе военно-промышленного комплекса и автомобилестроения, в значительной мере определяется уровнем развития машиностроения. Повышение эксплуатационных показателей машин, их надежности и долговечности является главной тенденцией современного машиностроения, которая реализуется в процессе проектирования.

«Детали машин» являются расчетно-конструкторским курсом, в котором изучаются основы проектированиямашин и механизмов.

Курсовой проект по деталям машин – первая самостоятельная творческая работа по решению комплексной задачи проектирования. Каждая конструкторская задача, как правило, имеет несколько решений. Опираясь на имеющиеся теоретические знания и практический опыт, конструктор должен выбрать из многих возможных решений одно, наилучшее.

Однако ограниченный объем учебного времени не позволяет курсанту в полной мере реализовать многовариантный, оптимизационный метод конструирования.

Цель настоящего учебного пособия – на примере ограниченного числа конструктивных типовых решений, отражающих современный уровень машиностроения, дать курсантам начальные знания по конструированию деталей машин.

Учебное пособие содержит рекомендации [1–8] и минимум необходимой информации, в том числе справочного характера, нужные для самостоятельного выполнения конструкторской части курсового проекта. Структура и содержание пособия отвечают порядку работы над проектом и способствуют сокращению времени на поиск нужного материала.

Знания и опыт, приобретенные курсантами при выполнении этого проекта, являются базой для выполнения курсовых проектов по специальным дисциплинам и дипломному проектированию.

1. Основные задачи и требования

К ПРОЕКТИРОВАНИЮ МЕХАНИЗМОВ

Под проектированием обычно понимают процесс разработки общей конструкции изделия. Конструирование включает детальную дальнейшую разработку всех вопросов, решение которых необходимо для воплощения принципиальной схемы в реальную конструкцию. Документация, получаемая в результате проектирования и конструирования, носит единое название – проект.

Получив техническое задание,содержащее формулировки основного назначения изделия и краткие технические требования к нему, курсант выполняет кинематический и силовой, проектировочный и проверочные расчеты привода, оформляя их в виде первой редакции пояснительной записки.

После согласования с руководителем проекта полученных результатов расчета курсант приступает к разработке эскизного проекта. Эскизный проект выполняется на миллиметровой бумаге, как правило, в масштабе 1:1 и служит для определения расположения деталей передачи, расстояния между ними, ориентировочных диаметров ступеней валов, а также выбора типа подшипников и схемы их установки. Он служит основанием для разработкитехнического проекта.

При выполнении стадии технического проекта курсант разрабатывает сборочный чертеж редуктора, общий вид привода и два рабочих чертежа деталей (вал и зубчатое колесо); разрабатывает рабочую документацию.

Перечисленные работы оформляются в виде окончательной редакции пояснительной запискис необходимыми расчетами, таблицами, схемами и эскизами,графической части.

Конструирование изделий независимо от того, выполняется оно курсантом высшего военно-учебного заведения или опытным инженером, - процесс творческий. Каждая конструктивная задача, как правило, имеет много решений. Опираясь на имеющиеся теоретические знания и практический опыт, конструктор должен выбрать из многих возможных решений одно, наилучшее.

При конструировании изделий одновременно должны решаться две основные задачи:

а) создание изделия, в полной мере отвечающего эксплуатационным требованиям;

б) создание изделия технологичного в изготовлении и экономичного в эксплуатации.

Обучающийся конструированию должен знать, что форма, размеры и точность многих деталей и сборочных единиц общего применения стандартизованы. Поэтому изучение стандартов, приобретение навыков их применения являются одной из важных задач курсового проектирования деталей машин.

Приступая к конструированию изделия, необходимо руководствоваться следующими положениями и требованиями:

1. Исходным документом является техническое задание, отступление от которого без согласования с преподавателем-консультантом (а в условиях производства с заказчиком) недопустимо.

2. Важной задачей является получение гармоничной конструкции, т. е. все детали и сборочные единицы изделия должны обладать одинаковой степенью соответствия требованиям надежности, точности, жесткости, прочности, художественного конструирования и др.

3. Конструируемое изделие должно иметь рациональную компоновку сборочных единиц, обеспечивающую наименьшие габариты, удобство сборки, регулировки, замены деталей или сборочных единиц при ремонте (ремонтопригодность).

4. Выбор материалов и термической обработки должен быть обоснован. Физико-механические свойства материалов и их термическая обработка должны обеспечивать работоспособность деталей при их минимальной массе и габаритах. Выбранный материал должен отвечать технологическим и экономическим требованиям.

5. Использовать унифицированные, т. е. одинаковые, сборочные единицы детали. Унификация, как и стандартизация, обеспечивает снижение себестоимости изделия. При конструировании единичного изделия, что имеет место при курсовом проектировании, возможности унификации ограничены и сводятся к использованию деталей, применяемых в других изделиях массового производства.

6. Обеспечивать точность изготовления детали посредством назначения предельных отклонений на размеры, форму, взаимное расположение и шероховатость поверхностей. Например, на посадочные места подшипников, участки вала в месте сопряжения контактных уплотнений, рабочие поверхности зубьев колес и шлицев и т. п. На поверхности, по которым в процессе работы контакт с другими деталями отсутствует, предельные отклонения должны назначаться по пониженным квалитетам точности.

7. Конструкция должна иметь смазочную систему. При этом особое внимание необходимо уделять правильному подбору смазочного материала, учитывая условия работы изделия - температуру, вид нагрузки и др.