|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯСтр 1 из 37Следующая ⇒
ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ Учебное пособие по курсовому проектированию для студентов специальностей
Очной и заочной форм обучения
Минск 2005 УДК 621.80076.50 ББК 34.441 Д65
Рассмотрено и рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом университета
Составители: доцент А.Ф. Дулевич, ассистент С.А. Осоко, ассистент А.М. Лось,
Рецензенты: Доктор техн. наук, заведующий кафедрой «Сопротивление материалов кандидат техн. наук, доцент кафедры метрологии
ISBN 985-434-297-2.
В пособии излагаются методики и последовательность кинематического и силового расчета привода, проектного и проверочного расчета основных механических передач, валов, подшипников и шпоночных соединений, вопросы выбора конструкций основных элементов редуктора и нормирования точности геометрических параметров деталей и их сопряжений, а также основные требования к оформлению конструкторской документации курсового проекта. УДК 621.80076.50 ББК 34.441
ВВЕДЕНИЕ Для развития навыков проектирования и приложения теоре-тических знаний предпочтительны объекты, которые не только широко распространены и имеют большое практическое значение, но и не подвержены в обозримом будущем моральному старению. Этими свойствами в полной мере обладают объекты, изучаемые в курсе «Детали машин и основы конструирования», они также присущи всем современным машинам, механизмам, приборам, эксплуатирующимся в любых условиях – от глубин океана до космоса. Курс «Детали машин и основы конструирования» является общетехнической дисциплиной, которую изучает большое количество студентов высших учебных заведений. Обучение методике конструирования механических приводов технологического оборудования, а также деталей и сборочных единиц, встречающихся в большинстве машин, невозможно без изучения чертежей существующих конструкций, узлов и деталей. Это пособие в систематизированном виде содержит наиболее распространенные типовые конструкции соединений узлов и деталей машин, что позволит студентам успешно выполнить графическую часть курсовых и дипломных проектов. Материал в пособии представлен в том порядке, в котором он изучается в учебных дисциплинах по учебному плану. В качестве иллюстраций приведены, по возможности, простые схемы, содержащие основные черты конструкции и позволяющие понять условия работы и расчета деталей. Конструкцию деталей студенты дополнительно изучают на лабораторных занятиях и при курсовом проектировании.
1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ Требования к сборочному чертежу механизма Сборочный чертеж механизма выполняется на основании его эскизного проекта карандашом на листе формата А1. Либо с использованием средств компьютерной графики (по согласованию с преподавателем). Чертеж должен содержать минимальное необходимое число проекций, видов, разрезов, сечений и невидимых линий, дающих полное представление о его конструкции и принципе работы. Допускается на сборочном чертеже упрощенно показывать крепежные детали, резьбы и ее элементы (фаски, сбег, недорезы), а также не показывать мелкие фрагменты деталей и соединений: фаски, проточки, скругления и углубления. При использовании большого количества крепежных деталей одного типа и размера можно подробно изобразить только одно место соединения, а остальные показать штрихпунктирными линиями. На чертеже показать следующие фрагменты методом сечений, выносок или невидимыми линиями: на виде сверху бобышки под крышки подшипников и стенку основания корпуса; отверстие под фундаментный болт; установку болтов крепления крышки корпуса к основанию корпуса у подшипников (d1) и прочие болты (d2); крепление крышки подшипника к корпусу (d3); крепление смотровой крышки к корпусу (dn); установку смотровой крышки, рым–болта, сливного отверстия, маслоуказателя, отдушины, штифта; зубчатое или червячное зацепление; шпоночное соединение; конструкцию подшипников и крышку подшипников с уплотнениями в них; способ смазки зацепления и подшипников; уровень масла. Сборочный чертеж кроме графического изображения разрабатываемого изделия, должен содержать необходимые размеры, уровень смазки в корпусе, номера позиций спецификации узлов (сборочных единиц) и деталей, входящих в изделие, технические требования к сборке и регулировке, его техническую характеристику. К размерам, указываемым на сборочном чертеже, относятся: габаритные, межосевые, посадочные, установочные и присоединительные (размеры опорной поверхности, ее толщина, размещение в ней крепежных отверстий и их диаметр, длина и посадочный диаметр входных и выходных валов), размеры для транспортировки, а также справочные. Номера позиций спецификации выполняют на полках линий-выносок, которые располагаются параллельно основной надписи вне контура изображения детали (узла), и группируют в колонку или строчку по возможности на одной линии. Для группы крепежных деталей, относящихся к одному соединению, допускается использовать одну линию-выноску. В этом случае полки для номеров позиций располагают колонкой и соединяют тонкой линией. Технические требования помещают на поле чертежа над основной надписью в виде столбца, по ширине не превышающего основной надписи. Каждая позиция технических требований нумеруется и начинается с новой строки. Запись ведется сверху вниз. Технические требования содержат сведения, не отраженные на чертеже. К ним относятся: · указания размеров, относящихся к справочным; · предельные отклонения размеров, формы и расположения поверхностей, которые должны быть выдержаны при сборке; · требования к точности монтажа (допустимые осевые и радиальные зазоры, биения и т.п.); · указания о маркировке и клеймении; · правила транспортировки и хранения; · особые условия эксплуатации; · тип смазки подвижных соединений; · способы стопорения резьбовых соединения; · требования по обработке (покраске) поверхностей; · требования по обкатке изделия и защите (ограждении) опасных мест. Техническая характеристика размещается на свободном поле чертежа (отдельно от технических требований), имеет самостоятельную нумерацию и снабжается заголовком «Техническая характеристика». Она содержит дополнительные сведения об изделии. Например, для редуктора может содержать сведения о передаваемой мощности, передаточном числе, частоте вращения валов, крутящем моменте на выходном валу и т.д. К сборочному чертежу прилагается текстовой документ – спецификация, которая выполняется в соответствии с ГОСТ 2.108 на листах формата А4 и оформляется в виде приложения к пояснительной записке. Форма первого листа спецификации представлена в приложении 7 рис. 4. В соответствии с ГОСТ 2.108 в спецификации предусмотрено 8 разделов, однако в курсовом проекте обычно достаточно 3–4 раздела: «Документация», «Сборочные единицы», «Детали», «Стандартные изделия», «Материалы». Указанные наименования разделов записываются в графе «Наименование». В графе «Поз.» спецификации указывают порядковый номер составного элемента разработанного устройства. Этот номер соответствует позиции элемента на сборочном чертеже. В графе «Формат» указывают форматы документов, обозначения которых записывают в графе «Обозначение». В графе «Зона» указывают обозначения зоны, в которой находится номер позиции. Разбивка чертежа на зоны производится по ГОСТ 2.104. В графе «Обозначение» указывают шифр чертежа элементов изделия. Для стандартных изделий эта графа не заполняется. В графе «Наименование» указывают наименование изделий; для стандартных изделий, кроме наименования, указывают условное обозначение в соответствии со стандартом. Требования к чертежу общего вида привода Чертеж общего вида привода выполняется на основании расчетов всех передач привода и сборочного чертежа механизма карандашом либо выводится на графопостроителе с помощью вычислительной техники на листе формата А1 (по согласованию с преподавателем). На чертеже общего вида привода должна быть показана рама, смонтированные на ней все составные элементы, привода (электродвигатель, редуктор, натяжные устройства, опоры открытых передач) и приводной вал рабочего органа привода на опорах. Рама выполняется в виде сварной конструкции из стандартных профилей (швеллер, уголок, тавр, двутавр, лист, полоса). Число изображений должно быть минимальным (как правило, два: вид сверху и вид сбоку, позволяющий более полно показать конструкции приводного вала и рамы привода, опор, натяжных устройств, муфты и т.д.), но достаточным для получения представления об изделии в целом. Чертеж общего вида выполняется с упрощениями, которые устанавливаются ГОСТ 2.109 на оформление чертежей, но при этом должна быть понятна конструкция устройства, взаимодействие составных частей и принцип работы привода. При использовании большого количества крепежных деталей одного типа и размера подробно изобразить только одно место соединения, а остальные показать штрихпунктирными линиями. На чертеже показать следующие фрагменты методом сечений, выносок или линиями невидимого контура: конструкция рамы привода и расположение ее составных частей; крепления рамы к фундаменту; крепление электродвигателя, редуктора и опор к раме; конструкции муфты, натяжных устройств, опор открытых передач и приводного вала привода; крепление элементов открытых передач к валам; вид открытых передач. Чертеж общего вида привода кроме графического изображения должен содержать необходимые размеры, номера позиций сборочных единиц и деталей привода, технические требования по монтажу и регулировке, техническую характеристику привода, схемы расположения болтов крепления рамы к фундаменту и крепления всех элементов привода к раме. К размерам, указываемым на чертеже общего вида, относятся: габаритные; межосевые; посадочные; наибольшие размеры элементов открытых передач привода; установочные и присоединительные (размеры опорных поверхностей рамы и сборочных единиц, установленных на раме, расстояние между крепежными болтами и их расположение относительно осей сборочных единиц и границ рамы, высоту рамы и размещения осей валов всех передач привода относительно рамы). Для возможности монтажа привода на чертеже справа над основной надписью в уменьшенном масштабе выполняются схемы расположения болтов крепления рамы к фундаменту и крепления элементов привода (двигателя, редуктора, опор открытых передач и рабочего приводного вала) к раме. На схемах указать: места расположения отверстий под болты, их диаметр и количество; оси электродвигателя, редуктора, всех валов, в том числе и рабочего вала привода, с текстовыми надписями, а также координатные размеры между ними. Номера позиций спецификации выполняют на полках линий-выносок, требования к которым аналогичны изложенному в п. 1.4. К чертежу общего вида привода прилагается текстовой документ – спецификация, которая оформляется аналогично изложенному в п.1.4. Требования к рабочим чертежам детали Студент (по согласованию с преподавателем) должен выполнить рабочие чертежи 2-4 сопряженных между собой деталей на форматах А2, А3 или А4. Желательно все форматы рабочих чертежей деталей разместить на листе формата А1, предварительно разделив его на 4 части. Рабочий чертеж детали выполняется в соответствии с ГОСТ 2.109 и представляет документ, содержащий все сведения, необходимые для ее изготовления и контроля. Деталь на чертеже располагается в положении, соответствующем ее положению при изготовлении или в положении детали на сборочном чертеже узла. В графической части чертежа кроме основного содержания должны быть представлены: · все необходимые виды, разрезы и сечения (ГОСТ 2.305); · все необходимые и правильно проставленные размеры для удовлетворения конструкционных, технологических и монтажных требования; · обоснованные посадки и предельные отклонения (ГОСТ 2.307); · соответствующая шероховатость поверхностей (ГОСТ 2.309); · необходимые допуски формы и расположения поверхностей (ГОСТ 2.308); · обозначение покрытий, термической и других видов обработки (ГОСТ 2.310, 9.032, 9.306); · обозначение швов сварных и неразъемных соединений (ГОСТ 2.312, ГОСТ 2.313); · наименование и марка материала с указанием стандарта на материал и сортамент. Вся информация о размере, его допуске, шероховатости соответствующей поверхности, допусках формы и расположения должна быть по возможности сгруппирована и представлена в одном месте. Чертежи типовых деталей: зубчатых колес, червяков и червячных колес, звездочек, зубчатых соединений, пружин должны выполняться в соответствии с ГОСТ 2.401–ГОСТ 2.409 и содержать таблицу параметров этих типовых деталей. Все надписи на чертежах выполняются чертежным шрифтом (ГОСТ 2.304). 1.7. Требования к оформлению чертежей Конструкторские чертежи выполняются с соблюдением требований ЕСКД (Единая система конструкторской документации) карандашом на ватмане стандартного формата. Возможно выполнение чертежей на компьютере (по согласованию с преподавателем). Чертежи выполняются на следующих форматах согласно ГОСТ 2.301: А1 (594х841), А2 (420х594), А3 (297х420), А4 (210х297). При выполнении чертежей следует применять масштабы, установленные стандартом ГОСТ 2.302: 1:1; для уменьшения: 1:2, 1:2,5, 1:4, 1:5, 1:10 и т.д.; для увеличения: 2:1, 2,5:1, 4:1, 5:1, 10:1 и т.д. Листы конструкторских чертежей снабжаются основной надписью формы 1 по ГОСТ 2.104 (приложение 7, рис. 1). Если общий вид привода или сборочный чертеж механизма выполняется на 2х и более листах конструкторских чертежей, то на первом листе выполняется основная надпись формы 1, а на втором и последующих листах выполняется основная надпись формы 2а (приложение 7, рис. 3). В графе 1 указывается наименование графического материала, помещенного на данном формате. В графе 2 помещается буквенно-цифровое обозначение проектируемого объекта в виде: В основной надписи формы 2а заполняются только графы 2 и 7, соответственно проставлением буквенно-цифрового обозначения чертежа и порядковый номер чертежа. При выполнении чертежа на двух и более листах текстовую часть помещают только на первом листе. Требования к составляющим пояснительной записк и Пояснительная записка должна последовательно включать: титульный лист, задание на курсовое проектирование, реферат, содержание, введение, основная часть, список использованных источников, приложения. Титульный лист следует выполнять по ГОСТ 2.105. Пример представлен в приложение 8 рис. 8.1П. Задание на курсовое проектирование оформляется на стандартном бланке и подписывается преподавателем, студентом и утверждается заведующим кафедрой и содержит название проектируемого устройства, его схему с исходными данными, содержание расчетной и объем графической части проекта, а также календарный график выполнения и последний срок защиты курсового проекта. Реферат должен содержать: сведения об объеме курсового проекта (количество листов иллюстративного материала (чертежей), количество страниц пояснительной записки с указанием количества таблиц, рисунков и литературных источников); перечень ключевых слов; текст реферата. Перечень ключевых слов должен характеризовать основное содержание проекта и включать от 5 до 15 слов в единственном числе и именительном падеже, написанных через запятую в строчку прописными буквами без переноса слов и применения аббревиатуры. Текст реферата должен отражать сокращенное изложение содержания курсового проекта с основными фактическими сведениями и выводами. Объем текста реферата 1000-1200 знаков (не более одной страницы). Пример реферата представлен в приложение 8 рис. 8.2П. Слово «РЕФЕРАТ» записывается в виде заголовка (симметрично тексту) прописными буквами. Содержание включает введение, наименование всех разделов, подразделов, пунктов (если они имеют наименование), заключение, список использованных источников, приложения с указанием номеров страниц, на которых помещен каждый заголовок. Все заголовки в содержании записывают строчными буквами (кроме первой прописной). Последнее слово каждого заголовка соединяют отточием с соответствующим номером страницы, на которой расположен заголовок. Номер страницы проставляют справа арабской цифрой без буквы «с» и знаков препинания. Слово «СОДЕРЖАНИЕ» записывается в виде заголовка (симметрично тексту) прописными буквами (приложение 8 рис. 8.3П). Введение должно содержать обоснование выполняемой работы с анализом существующих решений в поставленной теме. Для этого необходимо изучить известные технические решения и выполнить их анализ с целью правильности выбора, как количества передач, так и их последовательности расположения. Рекомендуется рассмотреть несколько вариантов конструкций проектируемого устройства и выбрать наиболее оптимальный с точки зрения обеспечения долговечности и максимальной экономичности, как при изготовлении, так и при эксплуатации. Слово «ВВЕДЕНИЕ» записывается в виде заголовка (симметрично тексту) прописными буквами (приложение 8 рис. 8.4П). Основная часть пояснительной записки определяется заданием на проектирование и состоит из разделов, подразделов, пунктов и при необходимости подпунктов. Разбивка на структурные составляющие основной части ПЗ согласовывается с преподавателем. Однако во всех курсовых проектах первым разделом будет: 1. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА (привода ленточного конвейера, механизма подъема консольного крана и т.д.). При описании разработанного устройства необходимо привести сведения о его назначении, принципе работы, рассмотреть взаимодействие его основных узлов, последовательность сборки и разборки, вопросы регулировки устройства. Каждый раздел текста следует начинать с нового листа и снабжается основной надписью формы 2 (приложение 7, рис. 1). Названия разделов, подразделов и пунктов должны быть краткими, перенос слов не допускается, точку в конце заголовка не ставят. Заголовки разделов и подразделов отделяют от текста просветом (интервалом) в одну строчку. Название разделов следует выполнять в виде заголовка (симметрично тексту) прописными буквами. Название подразделов и пунктов записывают с абзаца строчными буквами (кроме первой прописной). Все разделы, подразделы, пункты и подпункты должны быть пронумерованы арабскими цифрами, в конце которых ставится точка. Высота цифр такая же, как и прописных (заглавных) букв. Подразделы нумеруются в пределах раздела. Пункты – в пределах подраздела, а подпункты в пределах пункта. Например, 3.1.2.4. – четвертый подпункт второго пункта первого подраздела третьего раздела. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ помещается после изложения текстового материала ПЗ и должен включать все использованные литературные источники в порядке появления ссылок на них в тексте ПЗ. Список оформляется по ГОСТ 7.1. Пример оформления представлен в приложении 8 рис. 8.5П. ПРИЛОЖЕНИЕ оформляется как продолжение пояснительной записки на последующих его листах. В приложение выносится иллюстративный материал, таблицы или текст вспомогательного характера. Каждое приложение должно начинаться с нового листа с указанием в правом верхнем углу первого листа слова «ПРИЛОЖЕНИЕ» прописными буквами и в технически обоснованных случаях иметь заголовок, который записывается симметрично тексту прописными буквами. При наличии в ПЗ более одного приложения их обозначают буквами русского алфавита. ПРИЛОЖЕНИЕ А, ПРИЛОЖЕНИЕ Б и т.д. Нумерация листов приложения должна быть сквозной и являться продолжением нумерации ПЗ. Если в ПЗ имеются приложения, то на них обязательно делается ссылка в основном тексте, а в содержании перечисляют все приложения с указанием их обозначений и заголовков (при наличии). 1.9. Требования к оформлению пояснительной записки Пояснительная записка курсового проекта должна быть выполнена в соответствии с ГОСТ 2.104, ГОСТ 2.105, ГОСТ 2.106, ГОСТ 2.304, СТП 05-11-91 на белой бумаге формата А4 по ГОСТ 2.301 с рамками и соответствующими основными надписями. Расстояние рамки от края листа: с левой стороны 20 мм, сверху, снизу и справа по 5 мм. Текст писать от руки черной, синей или фиолетовой пастой (чернилами) или отпечатать на принтере ЭВМ (по согласованию с преподавателем). Размер букв должен быть 2-2,5 мм. Расстояния между строчками 5-7 мм, от рамки до текста слева, справа и снизу – 5 мм, сверху – 10 мм. Абзацы в тексте начинают уступом – 15-17 мм. При выполнении ПЗ на ЭВМ параметры шрифта для базового редактора «Word» следующие: размер (кегль) – 14 пт, межстрочный интервал 1, гарнитура Times New Roman Cyr. Все страницы пояснительной записки, начиная с титульного и кончая приложениями имеют сквозную нумерацию. Номер страницы арабскими цифрами без точки проставляется в правом верхнем углу, кроме страниц: титульный лист, задание на проектирование, реферат и содержание. Структурным составляющим ПЗ: реферату, введению, содержанию, списку использованных источников не присваивается цифровой индекс. Цифровые индексы присваиваются разделам, подразделам, пунктам и подпунктам основного раздела. Первый лист всех разделов, реферат, содержание, введение, список использованных источников выполняются с основной надписью формы 2 ГОСТ 2.104 (приложение 7, рис. 2). Все остальные листы ПЗ, кроме титульного, задания на проектирование, приложений выполняют с основной надписью формы 2а (приложение 7, рис. 3). Заполнение граф основной надписи производится черными чернилами чертежным шрифтом в соответствии с приложением 7. В графе 1 помещается название раздела или структуры составляющих РЕФЕРАТ, СОДЕРЖАНИЕ, ВВЕДЕНИЕ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. В графе 2 буквенно-цифровое обозначение проектируемого объекта в виде Пояснительная записка состоит из расчетов, формул, уравнений, рисунков, диаграмм, схем, эскизов, эпюр, графиков, таблиц и необходимых пояснений. Все расчеты должны сопровождаться иллюстрациями (рисунками, схемами, эскизами, эпюрами, графиками), которые следует располагать непосредственно после текста, в котором они упоминаются впервые, на отдельной странице или в приложении. На все иллюстрации должны быть даны ссылки в пояснительной записке. Количество иллюстраций должно быть достаточным для пояснения излагаемого текста. Иллюстрации должны располагаться так, чтобы их было удобно рассматривать без поворота или с поворотом по часовой стрелке. Иллюстрации, выполненные не на всю ширину листа, располагать слева от текста. Все иллюстрации, если их в ПЗ больше одной, нумеруются арабскими цифрами в пределах раздела. Номер иллюстрации состоит последовательно из номера раздела и порядкового номера иллюстрации в разделе, разделенных точкой. Номер располагается под иллюстрацией и записывается в сопровождении слова «Рисунок». Иллюстрации, при необходимости, могут иметь наименование и пояснительные данные (подрисуночный текст), который располагается сразу под иллюстрацией, а ниже номер и наименование. Например: «Рисунок 2.5 – Схема установки» – пятая иллюстрация второго раздела. Иллюстрации, помещенные в приложении, обозначаются отдельной нумерацией арабскими цифрами с добавлением перед цифрой обозначение приложения. Например: «Рисунок А.3» – рисунок 3 приложения А. После буквенного обозначения приложения ставят точку. Все расчеты выполнять только в системе СИ. При использовании формул из первоисточников, в которых употреблены внесистемные единицы, их значения должны быть переведены в единицы системы СИ. В формулах в качестве символов применять обозначения, установленные соответствующими государственными стандартами, а при их отсутствии принятыми в отрасли. Уравнения и формулы следует выделять из текста в отдельную строчку, выше и ниже каждой формулы и уравнения должно быть оставлено не менее одной свободной строчки. Если уравнение не вмещается в одну строчку, оно должно быть перенесено после математических знаков: =, +, -, ´, :. Все используемые формулы и уравнения, а также подставляемые в них величины и коэффициенты необходимо снабжать ссылкой на источники, которые располагаются между двумя косыми чертами / / или прямоугольными скобками [ ]. Расчетные формулы и уравнения должны записываться в общем виде, затем подставляются числовые значения величин в том порядке, в каком они располагаются в формуле, и сразу записывается окончательный результат с указанием размерности. Промежуточные вычисления, сокращения и зачеркивания не допускаются. Непосредственно под формулой должны быть приведены значения символов, числовых коэффициентов, входящих в формулу, если они встречались ранее в тексте. Значение каждого символа с указанием размерности и источника получения дают с новой строчки в той последовательности, в какой они приведены в формуле. Первая строчка расшифровки должна начинаться со слова «где» без двоеточия. Пример: крутящий момент Т, Н·м, определяется по формуле [4] ф-ла 3.1.
где Р1 – расчетная мощность на первом валу, 2860 Вт, табл. 1.2.; ω1 – угловая скорость двигателя, 312, 5 с-1, /2/ табл. 2.1.;
Если при расчетах определяется большое количество параметров, результаты расчета целесообразно свести в таблицу. Все формулы и уравнения, если их в ПЗ более одной, нумеруются арабскими цифрами в пределах раздела. Номер формулы состоит последовательно из номера раздела и порядкового номера формулы, разделенной точкой. Номер формулы указывают с правой стороны листа на расстоянии 5–10 мм от рамки на уровне формулы в круглых скобках. Например: (2.5) – пятая формула второго раздела. Таблицы применяют для лучшей наглядности и удобства сравнения и располагают непосредственно после текста, в котором она упоминается впервые, на следующей странице или в приложении. Таблицы слева, справа, снизу и сверху ограничивают линиями. Горизонтальные и вертикальные линии, разграничивающие строки таблицы допускается не проводить, если их отсутствие не затрудняет пользование таблицей. Заголовки граф, как правило, записывают параллельно строкам. Высота строк таблицы должны быть не менее 8 мм. Графу «Номер по порядку» в таблицу включать не допускается. Заголовки граф и строк таблицы следует писать с прописной буквы, а подзаголовки граф – со строчной, если они составляют одно предложение с заголовками, или с прописной буквы, если они имеют самостоятельное значение. В конце заголовков и подзаголовков таблиц точки не ставят. Заголовки и подзаголовки граф указывают в единственном числе. Таблицы должны иметь названия, которые располагаются симметрично над таблицей и должны отражать их содержание, быть точными и краткими. Название таблицы следует писать строчными буквами кроме первой прописной. Таблицы нумеруются, если их в ПЗ больше одной, арабскими цифрами в пределах всей ПЗ в сопровождении слова таблица и названия таблицы. Например: «Таблица 5 – Кинематические и силовые характеристики привода». Точки после номера и названия таблицы не ставят. 2. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, КИНЕМАТИЧЕСКИЙ Исходные данные: мощность Рвых, кВт, и угловая скорость ωвых, с-1 на выходном валу привода. Усилия в зацеплении Направления сил в прямозубой передаче показано на рис. 3.5 а. Окружная сила Для косозубой передачи направления сил показаны на рис. 3.5. б. Окружная сила где Т – крутящий момент на валу, Н·мм;
Рис. 3.5. Силы в зацеплении цилиндрических зубчатых колес: 3.10. Особенности расчета цилиндрического В соосном редукторе (рис. 3.6) межосевые расстояния быстроходный Расчет начинают с тихоходной ступени как более нагруженной и проводится по методике изложенной в пп.3.1-3.5. Для расчета быстроходной ступени межосевое расстояние принимается таким же, как определенное у тихоходной ступени. Вычисляется начальный диаметр шестерни быстроходной ступени dw 1 при рассчитанном для тихоходной ступени а w 2
где U1 – передаточное число быстроходной ступени. Определяется коэффициент ψbd, быстроходной ступени по формуле
где
Рис. 3.6. Кинематическая схема двухступенчатого
Модуль Предварительно принимается для косозубых передач угол
для прямозубых
Значения Z1 и Z2 округляются до целых чисел. Для косозубых колес уточняется угол
Определяются в соответствии с п. 3.3. геометрические параметры зубчатых колес. Проверяется межосевое расстояние
Проводятся проверочные расчеты по контактным и изгибным напряжениям в соответствии с п.п. 3.4 и 3.5. Определяются основные параметры зубчатого зацепления и силы в соответствии с п.п. 3.7 и 3.8.
Силы в зацеплении Определяются силы в зацеплении аналогично п. 4.7 Силы в зацеплении Определение усилий в зацеплении червячной передачи (рис. 5.2) необходимо для расчета валов и подбора подшипников.
Рис. 5.2. Силы в червячной передаче Окружное усилие на червяке Ft1 равно осевому усилию на червячном колесе Fa2 (без учета КПД): Ft1=F а2=2T1/d1. Окружное усилие на червячном колесе Ft2 равно осевому усилию на червяке Fa1: Ft2=F а1=2T2/d2. Радиальное усилие на червяке Fr1 равно радиальному усилию на червячном колесе Fr2: Fr1=Fr2= Ft2·tg αw, где αw – угол профиля (αw=20°). 5.7. Расчет вала червяка на жесткость (выполняется после Правильность зацепления червячной пары обеспечивает достаточная жесткость червяка. Критерием жесткости является значение прогиба f (мм) в среднем сечении червяка, которое не должно превышать допустимого f<= [f], обычно принимают [f] = (0.005-0.01)m и определяется по формуле:
где Ft1, Fr1 – соответственно, окружная и радиальная силы для червяка, п. 5.6, Н; L=(0,9-1,0)d2 – расстояние между опорами червяка, мм; E=2·105 – модуль упругости материала червяка, МПа; J=Jf φ – момент инерции сечения червяка, мм4;
Значения диаметров df1, da1 и модуля m необходимо подставлять в формулы в мм. В случае неудовлетворительного результата расчета на жесткость следует уменьшить расстояние между опорами червяка (на компоновке) или увеличить коэффициент диаметра червяка q и после этого произвести перерасчет геометрических параметров передачи. РАСЧЕТ ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ Исходными данными для расчета цепной передачи являются: передаточное число U, мощность на ведущем P1 и ведомом P2 валах, частота вращения n1 и n2, крутящие моменты на ведущем T1 и ведомом T2 валах; условия работы и расположение передачи. Цепные передачи (рис. 6.1) устанавливают на тихоходной ступени привода передающего мощность до 80 кВт. Для этого применяют втулочные, роликовые или зубчатые цепи с различным шагом. Шаг P является основным параметром, от которого зависят основные размеры и характеристики приводной цепи. Проектирование цепных передач обусловлено в первую очередь правильным выбором типоразмера цепи, который устанавливается в процессе расчета исходя из условия допускаемого значения среднего давления в шарнире цепи и принятого значения межосевого расстояния.
Рис. 6.1. Геометрические и силовые параметры цепной передачи 6.1. Проектный расчет цепной передачи Требуемый шаг (см. рис. 8.4) определить по формуле:
где КЭ – коэффициент эксплуатации, определяется по формуле
КД – коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки; Ка – коэффициент, учитывающий межосевое расстояние (при выполнении проектного расчета, когда неизвестно межосевое расстояние Ка =1); КН – коэффициент, учитывающий угол наклона α центров звездочек к горизонту; КРЕГ – коэффициент, учитывающий способ регулировки передачи; КСМ – коэффициент, учитывающий характер смазки; КРЕЖ – коэффициент, учитывающий режим работы передачи. Значение коэффициентов принимать по табл. 6.1. В случае если рассчитанный коэффициент эксплуатации будет больше 3, необходимо изменить условия работы передачи и выполнить расчет заново. Z1 – количество зубьев на ведущей (меньшей) звездочке. Рекомендуемое значение зубьев определяют по табл. 6.2 или по формуле Z1=31-2U, (6.3) Полученное значение округляется до целого нечетного, чтобы обеспечить долговечность работы цепи. [q0] – допускаемое давление в шарнирах цепи, при выполнении проектного расчета определяется как среднее значение для разных шагов цепи и заданной частоте вращения малой звездочки (табл. 6.3); m р – коэффициент, учитывающий количество рядов цепи (табл. 6.4). Рассчитанное по формуле значение шага округляется до ближайшего стандартного в большую сторону (приложение 2, табл. 1). С увеличением шага цепи возрастают динамические нагрузки и шум при работе передачи. Поэтому при больших скоростях следует принимать цепи с меньшим шагом, одновременно увеличив число рядов. 6.2. Проверочные расчеты цеп ной передачи Проверочные расчеты выполняют по допускаемой частоте вращения [n] малой звездочки, допускаемому числу ударов цепи [υ], допускаемому давлению в шарнирах цепи [q0] и запасу прочности [S]. а) Расчет по допускаемой частоте вращения [n1] выполняется с целью уменьшения динамических нагрузок на цепь и звездочки по условию n1≤[n1], (6.4) где [n1] – допускаемое значение частоты вращения малой звездочки (табл. 6.3). Таблица 6.1 РАСЧЕТ РЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧ Основными критериями работоспособности и расчета ременных передач являются: тяговая способность, которую определяет величина передаваемой окружной силы, и долговечность ремня, которую при нормальных условиях эксплуатации ограничивает разрушение ремня от усталости. Исходными данными для расчета являются: мощность на ведущем валу P1, кВт; крутящий момент Т1, Нм; угловая скорость ω1, сек-1, и частота вращения n1, мин-1, ведущего шкива; передаточное число передачи U. Клиновые ремни по ГОСТ 1284
Примечание. 1. Размер bp относится к нейтральному слою. 2. Площадь поперечного сечения ремня А в ГОСТ 1284 не указана. Она определена по размерам b0 и h при φ0=400. 3. Стандартный ряд предпочтительных длин L ремня (мм): 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 3550, 4000, 4500, 5000, 5600, 6300, 7100, 8000, 9000, 10000, 11000, 12500, 14000, 16000, 18000. и) Требуемое число ремней для передачи заданной мощности определяют по формуле:
где [Р] – допускаемая мощность на один клин ременя при заданных условиях работы, определяемая по формуле
Р0 – значение мощности, передаваемое в стандартных условиях одним ремнем, кВт (табл. 7.6); Кα – коэффициент учитывающий влияние угла обхвата определяемый по формуле
Кр – коэффициент, учитывающий влияние режима работы (табл. 7.3). Рассчитанное значение округлить до целого в большую сторону. При этом должно выполняться условие Если условие не выполняется необходимо увеличить диаметр малого шкива (табл. 7.4) и повторить расчет, начиная с пункта (б). Таблица 7.6 Мощность Р0 (кВт), передаваемая одним клиновым ремнем
к) В настоящее время не существует метода расчета ремней на долговечность, учитывающего все влияющие на него факторы, поэтому расчет на долговечность ограничивают проверкой частоты пробегов ремня на шкивах по формуле:
Если условие не выполняется, то необходимо выбрать ремень большей длины для выбранного сечения и повторить расчет начиная с пункта (ж). л) Определяют силу предварительного натяжения одного ремня по формуле:
где q – масса 1 м длины ремня, кг (табл. 7.5). м) Определяют силу действующую на валы по формуле:
н) Определяют параметры и конструкцию шкивов по методике изложенной в п. 8.5. Проектный расчет валов Валы предназначены для установки на них вращающихся деталей (зубчатых колес, шкивов, звездочек и т.д.) и передачи крутящего момента. Конструкция валов в основном определяется деталями, которые на них размещаются, расположением и конструкцией подшипниковых узлов, видом уплотнений и технологическими требованиями. Валы воспринимают напряжения, которые меняются циклично от совместного действия кручения и изгиба. На первоначальном этапе проектирования вала известен только крутящий момент, а изгибающий момент не может быть определен, т.к. неизвестно расстояние между опорами и действующими силами. Поэтому при проектировочном расчете вала определяется его диаметр по напряжению кручения, а влияние изгиба учитывается понижением допускаемого напряжения кручения. Диаметр вала d, мм, в опасном сеченииопределяется по формуле
где Т − крутящий момент на рассматриваемом валу, Н·мм, [τк] − пониженные допускаемые напряжения кручения, Н/мм². Для валов, изготавливаемых из сталей 35, 40, 45, 40Х, 40ХН, допускаемые напряжения принимаются: − ведущего вала [τк] = (15−20) МПа; − промежуточных валов в местах посадки колес и вала червяка [τк] = (20−30) МПа; − ведомого вала [τк] = (30−40) МПа. При этом при выборе материала валов необходимо учитывать материал зубчатых колес. Для зубчатых колес с более высокой твердостью необходимо принимать материал с более высокой прочностью (с более высокими допускаемыми напряжениями [τк]). Диаметры остальных участков вала назначают по конструктивным соображениям с учетом удобства посадки на вал подшипников качения, зубчатых колес и т.д. и необходимости фиксации этих деталей на валу в осевом направлении. Этим требованиям отвечают ступенчатые валы рис. 9.1.
Рис. 9.1. Конструкция ступенчатого вала Полученные значения диаметров должны быть округлены по ГОСТ 6639 до ближайшего из ряда диаметров: 10; 10,5; 11; 11,5; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42; 48; 50; 52; 55; 60; 63; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 100; 105; 110; 120 и т.д. В конкретном случае некоторые участки могут отсутствовать, однако соотношение диаметров сохраняются (см. табл. 9.1). Таблица 9.1 Предварительный выбор подшипников Тип подшипников (радиальный, радиально-упорный, упорный) выбирается в зависимости от величины, направления и соотношения сил, действующих на опоры, характера нагрузок, частоты вращения вала и требуемого срока службы. Рекомендации по выбору типа подшипников для редукторов общего назначения даны в таблице 9.2. Таблица 9.2 Определение типа подшипника
Примечание. 1. Предварительно принимаются подшипники средней серии. 2. Для радиально упорных подшипников принимать меньший угол (α) для меньшего отношения. 3. В червячных передачах при расстоянии между опорами червяка L > 3df (диаметр впадин червяка)рекомендуется одну опору выполнять фиксирующей с установкой радиально-упорных подшипников, а вторую «плавающей» с установкой радиального шарикового или роликового подшипника. Для предварительно выбранного подшипника находят условное обозначение, диаметр наружного кольца, ширину, динамическую и статическую грузоподъемность выбранного подшипника. Размеры рым-болтов, мм
Примечание. Q1 – грузоподъемность на один рым-болт, кН; Q2 - грузоподъемность на два рым-болта, кН. Масса редуктора определяется по формуле: · цилиндрического и конического · червячного где φ – коэффициент заполнения, определяемый по формуле · цилиндрического · конического · червячного aw – межосевое расстояния aw, мм; Re – внешнее конусное расстояние, мм; d2 – делительный диаметр червячного колеса, мм; ρ – плотность чугуна, ρ=7300 кг/м3; V – условный объем редуктора определяемый по формуле
L, B, H – длина, ширина и высота редуктора, мм; d1 – делительный диаметр червяка, мм. Взаимное положение основания корпуса и крышки фиксируют двумя коническими штифтами, которые устанавливают до расточки отверстий под подшипники. Эти штифты точно фиксируют относительное положение деталей корпуса при чистовой расточке отверстий под наружное кольцо подшипника или стакана и последующих сборках. В нижней части основания корпуса предусматривают маслосливное отверстие, закрываемое резьбовой пробкой и отверстие для установки маслоуказателя (разновидности и размеры отверстий, а также пробок и маслоуказателей см. в п. 13) Габариты и форма редуктора определяется числом и размерами зубчатых колес, заключенных в корпус, положением плоскости разъема и расположением валов. Размеры элементов корпуса из чугунного литья определяют по соотношениям приведенных в табл. 9.5 и на рис. 9.2 Таблица 9.5 Эскизная компоновка Эскизная компоновка устанавливает положение зубчатых колес редуктора, элементов открытых передач и муфты относительно опор (подшипников) с целью определения сил, действующих на опоры и изгибающих моментов, действующих на валы и, в конечном итоге, выполнения проверочных расчетов валов, подшипников и шпоночных соединений, а также сборочного чертежа редуктора. Выполнению компоновки должна предшествовать проработка конструкций типовых редукторов с учетом параметров зубчатых колес и их расположения в пространстве, конструкции подшипниковых узлов (способа регулирования радиального зазора, вида уплотнения, способа смазки, типа крышек подшипников), а также элементов корпуса. На рис. 9.6, 9.7 и 9.8 приводятся схемы соответственно коническо-цилиндрического двухступенчатого, червячного одноступенчатого и соосного двухступенчатого редукторов. Для выполнения компоновки необходимо заполнить табл 9.6. Таблица 9.6 Необходимые размеры и их соотношения
Продолжение табл. 9.6
Окончание табл. 9.6
Компоновка выполняется на миллиметровой бумаге формата А2 или А1 карандашом в контурных линиях в масштабе 1:1 в следующей последовательности. 1) Провести геометрические оси валов в соответствии с расчетными значениями межосевого расстояния (aw) или внешнего конусного расстояния (Rе). 2) Рассчитать длину ступицы (lст) зубчатых колес редуктора и элементов открытых передач из условия прочности шпонки на смятие lст = lш+ (5-10), где lш – длина шпонки, мм; где Т – крутящий момент на валу, Н·мм; d4 – диаметр вала, на котором установлено зубчатое колесо, мм; h – стандартная высота шпонки; t1 – глубина шпоночной канавки (см. табл. 11.4); [σсм] – допускаемое напряжение на смятие, для предварительного расчета принимаем [σсм] = 90 МПа. Значение lст должно быть не более lст =(1,2–1,6) d4 и не менее ширины венца зубчатых колес, шкивов, звездочек. Если lст>(1,2–1,6)d4 принимаем две шпонки и расчеты повторяются. 3) Вычертить внешние контуры зубчатых колес в зацеплении по ранее найденным размерам(dα, dαе, dαм2, В1, b2, b3, dст, lст). При расположении ступиц зубчатых колес относительно диска необходимо руководствоваться тем, чтобы ширина редуктора была минимальной (см. рис. 9.7 и 9.8). 4) Провести контуры валов по диаметрам посадки внутренних колец подшипников (d3) см. табл. 9.1. 5) Вычертить контур внутренней стенки корпуса редуктора на расстоянии Х от выступающих вращающихся частей зубчатых колес. 6) Вычертить контуры предварительно выбранных подшипников (см. п. 9.2 ) на посадочном диаметре d3 (см. табл. 9.1) на расстоянии У от внутренней поверхности редуктора. Опоры на ведущем валу конической передачи (l1) располагаются в зависимости от величины консоли а (см. табл. 9.6). Подшипники на внутренней опоре соосного редуктора (рис. 9.8) устанавливаются заподлицо с внутренней стенкой редуктора. 7) Для подшипников ведущего вала конической передачи установить стакан по размерам (δ1, δ2). 8) От внутренней стенки корпуса и стакана ведущего вала конической передачи на расстоянии толщины стенки корпуса (δ) пунктирной (невидимой) линией (см. рис. 9.6 и 9.8) или сплошной (см. рис. 9.7) показать внешнюю стенку корпуса. 9) Вычертить контур внешнего торца фланца – основания корпуса на расстоянии К1 (у подшипников) и К2 – на остальной площади фланца. 10) На расстоянии глубины гнезда подшипника (lп) со стороны внешнего торца фланца установить стандартные крышки подшипников (см. п. 12.3) с указанием головок болтов (винтов) hб. Для подшипников ведущего вала конической передачи выполнить крышку подшипника конструктивно с учетом установки стакана и возможности ее крепления. 11) Выполнить отверстия на фланце основания корпуса под диаметры болтов: для d1 по координатам С и Z, для d2 – С и конструктивного равномерного распределения болтов по периметру фланца. 12) На расстоянии Х от наиболее выступающей части (крышки подшипника или головки болта) на выходном и входном концах валов установить элементы открытых передач или полумуфту. 13) Установить точки приложения сил и реакций опор подшипников на валах по следующим рекомендациям: силы действующие от зубчатых колес, шкивов ременных и звездочек цепных передач, а также неуравновешенная сила от муфты прикладывается от середины ступицы или ширины колес; точки приложения реакций в опорах зависит от типа и установки подшипников качения: при использовании радиальных шариковых или роликовых подшипников реакции прикладываются по середине ширины подшипника, при использовании радиально-упорных шариковых или роликовых подшипников точки приложения смещаются на величину а в зависимости от тела качения, угла наклона дорожек тел качения (α) и установки подшипников (враспор, врастяжку) (см. рис. 11.3). 14) При выполнении компоновки желательно, чтобы значения А = А´; Б = Б´, В = В´.
ВЫБОР И РАСЧЕТ МУФТ Муфты служат для продольного соединения двух деталей привода, связанных общим крутящим моментом. Тип муфты выбирают в соответствии с предъявляемыми к ней требованиями (например, уменьшение динамических нагрузок, предохранение от перегрузок, компенсация отклонений от соосности и др.). Все муфты стандартизированы и выбираются в зависимости от условий эксплуатации, величины расчетного крутящего момента и диаметров соединяемых валов.
где Tp – расчетный крутящий момент, Н·м; TH – номинальный момент на валу, определяемый кинематическим расчетом приводом; K – коэффициент, учитывающий режим работы привода. Принимают по табл. 10.1 Таблица 10.1 Значение коэффициента режима работы (
Расчет зубчатых муфт Данные муфты используются в тяжелонагруженных передачах для компенсации отклонения соединяемых валов привода от соосности (рис.10.2), подбираемые по ГОСТ 5006. После выбора муфты необходима проверка ее по условию ограничения износа зубьев.
Рис. 10.2. Зубчатая муфта Определяется давление q:
где b– длина зуба втулки, мм;
Z – число зубьев втулки; m – модуль зацепления, мм; [q] – допускаемое давление, обычно принимаемое равным [q] = 12–15 МПа. ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ 11.1. Определение реакций в опорах валов и построение Для определения реакций в опорах вначале необходимо построить схему нагружения валов редуктора. Она выполняется на отдельном листе формата А4 и должна содержать название схемы, схему валов в изометрии с указанием всех сил, действующих на вал как от зубчатого зацепления в редукторе, так и от внешних передач направления вращения валов: координатную систему осей Х, Y, Z для ориентации схемы: таблицу силовых и кинематических параметров. При выборе направления сил и угловых скоростей необходимо руководствоваться следующими рекомендациями: вращение электродвигателя выбрать в соответствии с направлением вращения приводного вала рабочего органа привода; окружную силу на шестерне (червяке) Определение реакций в опорах и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов для вала в сборе (рис.11.2, а) выполняется в следующей последовательности: 1. Выполняют схему нагружения вала с указанием действующих сил и расстояний между точками их приложения (берутся из компоновки, см. п. 9) (рис. 11.2, б). 2. Определяют точки приложения сил к валу и точки реакций опор по следующим рекомендациям:
а) силы от передач (Fr , Ft , Fa , F в , F м) располагают по середине ступиц зубчатых колес, звездочек, шкивов и полумуфт; б) осевая сила в зацеплении прикладывается на делительном диаметре и создает сосредоточенный изгибающий момент; в) точки приложения реакций в опорах устанавливают в зависимости от типа подшипника. Для радиальных подшипников точка приложения реакции проходит через центр ширины подшипника. Для радиально-упорных подшипников следует иметь в виду, что точка приложения реакции находится в месте пересечения нормали к середине поверхности контакта тела качения с наружным кольцом и оси вала, т.е. на расстоянии для шариковых радиально-упорных подшипников
для роликовых радиально-упорных подшипников
где B – ширина колец подшипников, мм; Т – монтажная ширина роликовых радиально-упорных подшипников, мм; d – диаметр отверстия внутреннего кольца подшипника, мм; D – наружный диаметр наружного кольца подшипника, мм. Значения d, D, B, Т, e для радиально-упорных шарикоподшипников выбирают по ГОСТ 831 (приложение 1 табл. 2) и для роликовых конических подшипников по ГОСТ 333 (приложение 1 табл. 3). 3. Составляют схему нагружения вала в вертикальной плоскости (рис. 11.2, в), с учетом того, что окружная сила Ft, сила от муфты Fм и составляющая открытой передачи находятся в одной плоскости, а радиальная Fr, осевая Fa, и составляющая открытой передачи в другой. 4. По правилам сопротивления материалов, рассматривая вал как балку, лежащую на шарнирно-подвижных опорах и нагруженную сосредоточенными силами, определяют реакции в опорах в вертикальной плоскости и строят эпюры изгибающих моментов. При этом необходимо дать числовые значения моментов в опорах и точках приложения сил в предварительно выбранном масштабе (рис. 11.2, в). 5. Аналогичную схему нагружения вала, определение реакций опор и построение эпюр изгибающих моментов выполняют для горизонтальной плоскости (рис. 11.2, г).
Рис. 11.2. Расчетная схема вала 6. Определяют суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях вала: 7. где МВ и МГ – соответственно, изгибающие моменты в вертикальной и горизонтальной плоскостях и строят эпюру изгибающих моментов (рис. 11.2, д ). 8. Строят эпюру крутящих моментов для вала (рис. 11.2, е). 9. Определяют суммарные радиальные реакции опор вала (например, где RAB и RA Г - соответственно реакции в опоре А в вертикальной и горизонтальной плоскостях). Рис. 11.3 Проверочный расчет шпонок Зубчатые колеса, шкивы, звездочки и другие детали крепятся на валах с помощью шпоночных или шлицевых соединений, предназначенных для передачи крутящих моментов. В редукторах общего назначения из-за простоты конструкции, сравнительно низкой стоимости и удобства сборки и разборки широко применяются соединения призматическими шпонками (табл. 11.4). Сечение шпонки выбирают в зависимости от диаметра вала по табл. 11.4. Длину шпонки по длине ступицы с округлением в меньшую сторону до стандартной (см. примечание к табл. 11.4):
где l ш – длина шпонки, мм; l ст – длина ступицы, мм. Таблица 11.4. Проверочный расчет валов Проверочный расчет вала на прочность проводится при совместном действии изгиба и кручения путём определения коэффициентов запаса прочности в опасных сечениях и сравнении их с допускаемыми. При этом должно выполняться условие: S≥[S]. Действительный коэффициент запаса прочности определяется в следующей последовательности: 1. Выбрать материал вала. При этом необходимо учесть, что при изготовлении вала-шестерни расчет ведут по материалу шестерни. 2. Выбрать опасные сечения на валах. В качества опасного сечения выбирается сечение, в котором действуют изгибающий и крутящий момент, при этом сечение вала минимально или/и имеется концентратор напряжения. Например, в месте посадки колеса или подшипника на вал. Для выбранного опасного сечения определяется коэффициент запаса прочности:
где Sσ и Sτ – коэффициенты запаса по изгибным и крутящим напряжениям соответственно. Указанные коэффициенты определяются по формулам:
где σ-1 и τ-1 – пределы выносливости для материала, вала при симметричном цикле изгиба (табл. 11.5); Таблица 11.5 Выводы. После выполнения всех проверочных расчетов необходимо согласовать их между собой, с целью получения оптимального варианта разработанной конструкции. Для этого строим таблицы расчетов для каждого вала (табл. 11.14). Таблица 11.14 Схемы установки подшипников Конструкции подшипниковых узлов (опор) редукторов зависят от типа применяемых подшипников, схемы их установки, типа зубчатого зацепления и способа смазывания подшипников и колес. Основным изделием подшипникового узла является подшипник. Подшипники служат опорами для валов, осей и других вращающихся деталей. Они воспринимают радиальные и осевые усилия, приложенные к валу. Помимо этого комплект деталей подшипникового узла может включать: детали крепления колец подшипников на валу и в корпусе; крышки, стаканы и компенсаторные кольца; уплотнения и регулирующие устройства. Методика предварительного выбора типа подшипника рассмотрена в п. 9.2, а их проверочный расчет приведен в п. 11.2. Осевое фиксирование валов осуществляется различными способами установки подшипников: в плавающих и фиксирующих опорах. Плавающие опоры допускают осевое перемещение вала от температурных деформаций в любом направлении и воспринимают только радиальную нагрузку (см. рис. 12.1, 12.3). Фиксирующие опоры ограничивают перемещение вала в одном или обоих направлениях и воспринимают радиальную и осевую нагрузки. На рис. 12.1 приведен способ установки ведущего вала цилиндрического редуктора с горизонтальным расположением валов в шарикоподшипниках. Такая схема применяется при любых расстояниях между опорами, значительных температурных деформациях вала и невысоких требованиях к жесткости опор и вала, а также, если межосевое расстояние передачи составляет а W >180 мм. Кроме шариковых, в такой схеме возможно применение радиально-упорных роликовых и двухрядных сферических подшипников. На рис. 12.2 показан способ установки ведущего вала-шестерни в конических радиально-упорных подшипниках. Данная схема предпочтительна и широко применяется для быстроходных, промежуточных и тихоходных валов цилиндрических редукторов, а также для вала червяка червячных редукторов при межосевом расстоянии а W <160 мм.
Рис. 12.1. Установка ведущего вала цилиндрического редуктора В этом случае обе опоры конструируют одинаково, подшипники установлены враспор (возможно в растяжку), что ограничивает осевое перемещение вала. По такой схеме можно радиальные однорядные шариковые и радиально-упорные шариковые подшипники. Для компенсации тепловых деформаций в таком случае между торцом наружного кольца подшипника и крышкой устанавливают зазор 0,2÷0,5 мм (на сборочных чертежах не показывают). При установке радиально-упорных подшипников для предотвращения защемления тел качения от температурных деформаций предусматривают осевую регулировку зазоров в подшипнике, которая осуществляется набором металлических прокладок толщиной 0,1-0,2 мм, установленных между крышкой подшипника и корпусом редуктора.
Рис. 12.2. Установка конических радиально-упорных подшипников На рис. 12.3 показан способ проектирования подшипниковых узлов вала червяка. Левая опора – фиксирующая на двух конических роликовых радиально-упорных подшипниках (возможно также применение шариковых радиально-упорных подшипников), правая – плавающая (радиальный однорядный шариковый или роликовый подшипник). Такую схему применяют при межосевом расстоянии червячной передачи а W >160 мм. При диаметре окружности вершин витков червяка da 1 больше диаметра наружного кольца подшипника D подшипники фиксирующей опоры устанавливают в стакан (рис.12.3).
Рис. 12.3. Подшипниковые опоры быстроходного вала червячного редуктора: На рис. 12.4 представлена схема установки подшипников на вертикально расположенном ведомом валу червячного. Подшипники установлены враспор, обе опоры фиксирующие. Данная схема установки подшипников используется также при проектировании подшипниковых узлов цилиндрических передач. Конструкция корпуса для нижнего подшипникового узла проектируют с таким расчетом, чтобы подшипник не забрасывало маслом, смазывающим червячное зацепление.
Рис. 12.4. Установка вертикально расположенного вала червячного колеса На рис. 12.5–12.7 приведены способы установки подшипников ведущего вала конического редуктора. Применяют такие схемы при небольших расстояниях между опорами l=(8÷10)d. Минимальные значения относятся к роликовым, а большие – к шариковым радиально-упорным подшипникам. Для возможности регулировки радиального зазора в зубчатом коническом зацеплении подшипники устанавливают в стакан. Конструирование стаканов Применение стаканов при конструировании подшипниковых узлов обусловлено облегчением их сборки и разборки вне корпуса редуктора и удобством регулировки радиальных зазоров в подшипниках и зубчатых зацеплениях (рис. 12.5, рис. 12.6, рис. 12.7), с конструктивных соображений и в случаях установки вала в неразъемный корпус (рис. 12.3). Стаканы изготовляют обычно из чугуна СЧ-15, реже из стали. Конструкция стакана и его размеры представлены на рис.12.11 и табл. 12.2.
Рис. 12.11. Стакан для установки двух подшипников Таблица 12.2 Основные размеры стакана
Примеры обозначения условных знаков допусков формы и расположения поверхностей на чертежах (ГОСТ 2.308)
ПРИМЕЧАНИЕ: на чертежах деталей вращения (валы, червяки, колеса и т.д.) следует располагать условные обозначения баз под изображением деталей, условные обозначения допусков формы и расположения над изображением детали на минимальном числе уровней турными линиями элемента, к которому относится отклонение и базового элемента рамка делится на две части. Линия, соединяющая рамку с базовым элементом, заканчивается знаком (зачерченный треугольник), расположенным основанием на контурной линии базового элемента (табл. 14.2, п. 6). Если невозможно базовый элемент соединить с рамкой допуска, то базу обозначают прописной буквой, заключенной в квадратную рамку, и эту же букву вписывают в третью часть рамки допуска (табл. 14.2, п.п. 7, 8, 9). Числовые значения допусков формы и взаимного расположения в основном определяется в зависимости от принятой степени точности изготовления, геометрического размера, величины его допуска, вида сопрягаемых деталей. Если базой является поверхность, то зачерченный треугольник, расположенный на ней не должен совпадать с продолжением размерной линии (табл. 14.2, п. 10). Если базой является ось или плоскость симметрии, то зачерченный треугольник должен совпадать с продолжением размерной линии (табл. 14.2, п.п. 7, 9). Если нет необходимости выделять один из элементов в качестве базового, то зачерченный треугольник заменяют стрелкой (табл. 14.2, п.8). Если допуск относится к поверхности, а не к ее оси или плоскости симметрии, то соединительная линия не должна совпадать с продолжением размерной линии этой поверхности (табл. 14.2. п. п. 2, 10). Если допуск относится к оси или плоскости симметрии, то стрелка соединительной линии должна совпадать с продолжением размерной линии (табл. 14.2. п. п. 3.7). Если необходимо задать для элемента два разные виды допусков, то рамку можно объединить (табл. 14.2. п.9). Повторяющиеся виды допусков, обозначаемые одним и тем же символом, имеющие одно и то же числовое значение и относящиеся к одним и тем же базам, но к разным элементам, можно указывать один раз в рамке, от которой отходит одна соединительная линия, разветвляемая затем ко всем нормируемым элементам (табл. 14.2. п.10). 14.3. Нормирование шероховатости поверхностей Действительные поверхности деталей машин отличаются от номинальных (заданным в технической документации) наличием неровностей, образовавшихся при обработке поверхности и обусловленных колебанием инструмента и детали в процессе обработки, дефектами инструмента и другими причинами. Неровности, у которых отношение шага к их высоте менее 50, принято называть шероховатостью. Шероховатость поверхностей существенно влияет на эксплуатационные свойства деталей (снижает прочность, коррозионную стойкость, жесткость деталей, увеличивает интенсивность изнашивания). Параметры, характеризующие шероховатость поверхности, установлены ГОСТ 25142. Наибольшее применение в машиностроении получили: Среднее арифметическое отклонение профиля Ra (мкм) – среднее арифметическое абсолютных значений отклонения профиля в пределах базовой длины l; высота неровностей профиля по десяти точкам Rz (мкм) - сумма средних арифметических абсолютных высот пяти наибольших выступов и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины l. Отсчет этих величин ведется от базовой (средней) линии, имеющей форму номинального профиля поверхности и проведенной так, что среднее квадратичное отклонение профиля от этой линии в пределах базовой длины минимально. Базовая длина l – длина участка поверхности, выделяемая для определения (нормирования) параметров шероховатости, устанавливается стандартом в зависимости от величины шероховатости. Для обозначения на чертежах шероховатости поверхностей применяют знаки (рис. 14.5). Высота h равна высоте размерных чисел на чертеже, высота Н равна Н=(1,5–3,0) h – в зависимости от объема записи. Если вид обработки поверхности конструктором не устанавливается, применяют знак (рис. 14.5, а). Знак (рис. 14.5, б) применяют тогда, когда поверхность должна быть образована обязательно удалением материала, например точением, фрезерованием, шлифованием и т.д. Если необходимо, чтобы поверхность была образована без удаления слоя материала (накатыванием, штамповка и т. д.) или в тех случаях, когда поверхность не обрабатывается по данному чертежу, применяют знак (рис. 14.5, в).
а) б) в) г) Рис. 14.5. Знаки, используемые для обозначения шероховатости на чертежах Сведения о параметрах шероховатости указываются около соответствующего знака согласно позициям, указанным на рис. 14.5, г. При этом на месте рамки 1 записывают условное обозначение направлений неровностей. На месте рамки 2 указывается базовая длина (если она не стандартная) и параметр (параметры) шероховатости по ГОСТ 25142 (после соответствующего символа). На месте рамки 3 записывают вид обработки поверхности и другие дополнительные указания. Требования по шероховатости должны быть ясны из чертежа и указаны для всех поверхностей. Однако если несколько участков поверхности детали имеют одинаковую шероховатость то ее на чертеже детали не ставят, а указывают в правом верхнем углу формата (рис. 14.9)
а) б) в) г) Рис. 14.9. Обозначение одинаковой шероховатости на чертежах Знак (√), взятый в скобки, означает, что все остальные поверхности детали; кроме тех, шероховатость которых обозначена непосредственно на изображении, имеют шероховатость, указанную перед скобкой (рис. 14.9, а). Если ко всем участкам поверхности детали предъявляются одинаковые (равные) требования по всем параметрам шероховатости, то знак (√), взятый в скобки опускается (рис. 14.9, б). Шероховатость поверхностей, не обрабатываемых по данному чертежу, указывают так, как показано на рис. 14.9, в, г, причем возможны два случая: первый (рис. 14.9, г), когда остальные поверхности сохраняются в состоянии поставки, второй (рис. 14.9, в) – когда поверхности получены без удаления слоя материала (например, литьем) Обозначения шероховатостей одной и той же части поверхности или повторяющихся поверхностей (отверстий, зубьев и т.п.) наносят на чертеже только раз (рис. 14.12). При этом они могут наноситься на линиях контура изображения (рис.14.12, г), на продолжении размерных линий (рис. 14.12, б), на вспомогательных линиях (рис. 14.12, а) типа выносных или на линиях стрелках (рис. 14.12 в). Не следует ставить обозначения на линиях невидимого контура.
Рис. 14.12 Условные обозначения параметров шероховатости следует располагать на верхних частях изображения детали, а на торцевых поверхностях – под изображением детали на тех видах и разрезах, где поставлены размеры, относящиеся к соответствующим частям деталей. Если шероховатость поверхности деталей на различных участках различна, то между этими участками проводится граница сплошной тонкой линией с нанесением соответствующего размера и указанием знака шероховатости (рис. 14.12, г). Обозначение шероховатости рабочих поверхностей зубьев зубчатых и червячных колес, эвольвентных шлицев и других аналогичных поверхностей относятся условно к делительной поверхности, как показано на рис. 14.13.
Рис. 14.13. Обозначение выносных параметров шероховатости Наиболее предпочтительным параметром нормирования шероховатости является Ra, значения которого можно принимать для посадочных поверхностей отверстий валов согласно рекомендаций табл.9.3; для других поверхностей деталей согласно табл. 14.4. Шероховатость поверхностей, неуказанных в табл. 14.4, можно определять по формуле Ra=0,05IT, округляя до ближайшего целого значения стандартного ряда (где IT – допуск размера). Параметр Rz часто принимают Rz < (0,1-0,2)IT. Таблица 14.3. Шероховатость посадочных поверхностей отверстий валов Ra , мкм
Таблица 14.4. ЛИТЕРАТУРА 1. Иванов М.Н. Детали машин.– М.: Высшая школа, 1976. 2. Чернавский С.А., Снесарев Г.А., Козинцов Б.С. и др. Проектирова-ние механических передач. – М.: Машиностроение, 1984. 3. Решетов Д.Н. Детали машин. – М.: Машиностроение, 1974. 4. Якушев А.И., Воронцов Л.Н., Федотов Н.М. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. – М.: Агропромиздат, 1987. 5. Детали машин в примерах и задачах / Под общей редакцией Ничи-порчика С.Н.. – Мн.: Вышэйшая школа, 1981. 6. Довгялло И.Г., Царук Ф.Ф., Дулевич А.Ф. и др. Прикладная механика: детали машин. – Мн.: БГТУ, 2002. 7. Мархель И.И. Детали машин. – М.: Машиностроение, 1986. 8. Курмаз Л.В., Скойбеда А.Т. Детали машин. Проектирование. – Мн.: Вышэйшая школа, 2000. 9. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Высшая школа, 2000. 10. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. М.: Высшая школа, 1999. 11. Чернилевский Д.В. Курсовое проектирование деталей машин и механизмов. – М. Высшая школа, 1980. ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Подшипники качения ПОДШИПНИКИ ШАРИКОВЫЕ РАДИАЛЬНЫЕ
Рис. 1. Габаритные размеры шариковых радиальных однорядных подшипников Таблица 1 Основные размеры и параметры шариковых
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Цепи приводные Таблица 1 Размеры даны в мм
Примеры условных обозначений цепей: Цепь приводная роликовая однорядная шага 12,7 мм с расстоянием между внутренними пластинами b1 = 7,76 мм и с разрушающей нагрузкой 18,2 кН.: Цель ПР–12,7–18,2 ГОСТ 13568—97 То же, с расстоянием между внутренними пластиками b1 = 5,40 мм: Цепь ПР–12,7–18,2–1 ГОСТ 13568—97 Цепь приводная роликовая трехрядная шага 25,4 км с разрушающей нагрузкой 171 кН: Цель 3ПР–25,4–171 ГОСТ 13568–97 Цепь приводная втулочная двухрядная шага 9,525 мм с разрушающей нагрузкой 20 кН: Цепь 2ПВ–9,525–20 ГОСТ 13568–97 Цепь приводная роликовая с изогнутыми пластинами шага 103,2 мм с разрушающей нагрузкой 650 кН: Цель ПРИ–103,2–650 ГОСТ 13568–97 Таблица 3 Параметры зубчатых цепей
Продолжение табл. 3
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Размеры гаек, мм
Примечания: 1. Предпочтительные размеры обозначены звездочкой. 2. Пример условного обозначения с диаметром резьбы d=20 мм, с шагом резьбы 1,5 мм, с полем допуска 6Н: Гайка М20х1,5-6Н ГОСТ 11871–88. ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Шайбы Размеры шайб, мм
Окончание табл. 1
Примечание. Пример условного обозначения шайбы для круглой шлицевой гайки с диаметром резьбы 20 мм, из материала группы 21 без покрытия: Шайба 20.21 ГОСТ 11872–80.
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Основные размеры манжет, мм
Окончание табл. 1
Примечание. Пример обозначения манжеты типа 1, исполнения 1 для вала d вал =20 мм с наружным диаметром D=40 мм, из резины группы 1: Манжета 1.1-20х40-1 ГОСТ 8752-79. ПРИЛОЖЕНИЕ 7 Основные надписи Рис. 7.1 П. Форма 1 Рис. 7.2 П. Форма 2 Рис. 7.3 П. Форма 2а
Рис. 7.4 П. Первый лист спецификации
Рис. 7.5 П Второй лист спецификации ПРИЛОЖЕНИЕ 8 Примеры выполнения элементов пояснительной записки
Рис. 8.1П. Пример оформления титульного листа пояснительной записки
Рис. 8.2 П. Пример содержания реферата
Рис. 8.3 П. Пример оформления содержания
Рис. 8.4 П. Пример содержания введения
Рис. 8.5П. Пример содержания списка использованных источников
СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ.. 3 1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА.. 4 1.1. Цели и задачи проектирования. 4 1.2. Основные этапы разработки конструкторской документации. 4 1.3. Основные требования к эскизному проекту. 5 1.4. Требования к сборочному чертежу механизма. 7 1.5. Требования к чертежу общего вида привода. 9 1.6. Требования к рабочим чертежам детали. 11 1.7. Требования к оформлению чертежей. 12 1.8. Требования к составляющим пояснительной записки. 13 1.9. Требования к оформлению пояснительной записки. 15 2. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ 2.1. Определение мощности на валах привода. 20 2.2. Кинематический расчет привода. 21 2.3. Определение крутящих моментов на валах и их проверочный расчет. 26 3. РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ.. 28 3.1. Выбор материала и определение допускаемых напряжений. 28 3.2. Проектировочный расчет закрытых цилиндрических зубчатых передач 3.3. Определение геометрических параметров зубчатого зацепления. 37 3.4. Проверочный расчет закрытых зубчатых передач на контактную выносливость 40 3.5. Проверочный расчет зубьев на выносливость при изгибе. 41 3.6. Проектировочный расчет открытых зубчатых передач на 3.8. Определение параметров зубчатых колес. 44 3.9. Усилия в зацеплении. 44 3.10. Особенности расчета цилиндрического двухступенчатого соосного редуктора 45 4. РАСЧЕТ КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ.. 48 4.1. Выбор материала и определение допускаемых напряжений. 48 4.2. Расчет закрытых конических зубчатых передач. 48 4.3. Проверочный расчет зубьев по контактным напряжениям.. 50 4.4. Проверочный расчет зубьев по усталостным напряжениям изгиба. 52 4.5. Проверка прочности зубьев при перегрузках (при случайном увеличении крутящего момента сверх номинального) 53 4.6. Определение параметров конических зубчатых колес. 53 4.7. Силы в зацеплении конических колес. 53 4.8. Проектный расчет конической открытой передачи. 54 4.9. Проверочный расчет по усталостному напряжению изгиба зуба. 55 4.10. Проверочный расчет прочности зубьев при перегрузках (при случайном увеличении крутящего момента сверх номинального) 56 4.11 Силы в зацеплении. 57 4.12. Определение параметров зубчатых конических колес. 57 5. РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНОЙ ЗАКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ ЧЕРВЯКОМ 58 5.1. Выбор материала и допускаемых напряжений. 58 5.2. Проектировочный расчет червячной передачи. 60 5.3. Проверочный расчет на контактную выносливость. 63 5.4. Проверочный расчет на выносливость при изгибе. 64 5.5. Определение параметров червячной передачи. 65 5.6. Силы в зацеплении. 65 5.7. Расчет вала червяка на жесткость (выполняется после разработки эскизной компоновки редуктора) 65 5.8. Тепловой расчет червячной передачи. 66 6. РАСЧЕТ ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ.. 68 6.1. Проектный расчет цепной передачи втулочной и роликовой цепью.. 68 6.2. Проверочные расчеты цепной передачи с втулочной и роликовой цепями. 69 6.3. Определение основных параметров звездочек втулочных 6.4. Расчет цепной передачи с зубчатой цепью.. 74 6.6. Определение основных параметров звездочек зубчатой цепи. 77 7. РАСЧЕТ РЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧ.. 78 7.1. Расчет плоскоременных передач. 78 7.2. Расчет клиноременных передач. 84 7.3. Расчет передачи поликлиновыми ремнями. 88 7.4. Расчет передачи зубчатыми ремнями. 93 8. ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ, КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ И ЧЕРВЯЧНЫХ КОЛЕС, ЗВЕЗДОЧЕК И ШКИВОВ.. 99 8.1. Определение параметров цилиндрических зубчатых колес. 99 8. 2. Определение параметр ов конических зубчатых колес. 102 8.3. Определение параметр ов червяка и червячного колеса. 105 8.4. Определение параметр ов звездочек цепных передач. 107 Конструирование звездочек для роликовых и втулочных цепей. 109 Конструирование звездочек для приводных зубчатых цепей. 110 8.5. Определение параметр ов шкивов ременных передач. 113 9. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РАСЧЕТЫ И ЭСКИЗНАЯ РАЗРАБОТКА ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РЕДУКТОРА.. 121 9.1. Проектный расчет валов. 121 9.2. Предварительный выбор подшипников. 122 9.3. Расчет и конструирование основных элементов редуктора. 123 9.4. Эскизная компоновка. 131 10. ВЫБОР И РАСЧЕТ МУФТ.. 139 10.1. Расчет упругих втулочно-пальцевых муфт (МУВП) 140 10.2. Расчет зубчатых муфт. 141 11. ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ... 142 11.1. Определение реакций в опорах валов и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов 142 11.2. Проверочный расчет подшипников. 146 Определение значений коэффициентов X, Y и е для радиальных шариковых подшипников 148 Определение значения коэффициентов X, Y и е для радиально-упорных шариковых подшипников. 150 Определение значение коэффициентов X, Y и е для радиально-упорных роликовых подшипников 150 11.3. Проверочный расчет шпонок. 153 11.4. Проверочный расчет валов. 155 12.1. Схемы установки подшипников. 162 12.2. Крепление колец подшипников на валу и в корпусе. 166 12.3. Проектирование крышек подшипниковых узлов. 170 12.4. Конструирование стаканов. 172 12.5. Уплотнения подшипниковых узлов. 173 13. ВЫБОР СПОСОБА СМАЗКИ И СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПЕРЕДАЧ И ПОДШИПНИКОВ 179 14. НОРМИРОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЕТАЛЕЙ.. 187 14.1. Нормирование размеров деталей, некоторые сведения о допусках и посадках и обозначение их на чертежах. 187 14.2. Нормирование отклонений формы взаимного расположения поверхностей и обозначение их параметров на чертежах. 193 14.3. Нормирование шероховатости поверхностей и обозначение ее параметров на чертежах 196 ЛИТЕРАТУРА.. 202 ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Подшипники качения. 203 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Цепи приводные 208 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Гайки круглые. 216 ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Шайбы.. 218 ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Кольца пружинные. 221 ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Манжеты резиновые армированные. 223 ПРИЛОЖЕНИЕ 7 Основные надписи. 225 ПРИЛОЖЕНИЕ 8 Примеры выполнения элементов пояснительной записки. 227
ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ Учебное пособие по курсовому проектированию для студентов специальностей |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-03-31; Просмотров: 113; Нарушение авторского права страницы
: а – сокращенное обозначение изучаемой дисциплины: ДМ – для дисциплин «Детали машин, основы конструирования и ПТМ отрасли», «Детали машин и основы конструирования» и «Основы конструирования и детали машин»; ПМ – для дисциплины «Прикладная механика»; б – номер задания на курсовое проектирование; в – номер варианта задания; г – для чертежа общего вида привода ставят нули, для сборочного чертежа механизма и рабочих чертежей детали указывают номер спецификации проектируемого механизма на общем виде привода; д – для общего вида привода и сборочного чертежа механизма ставят нули, для рабочих чертежей деталей номера позиций спецификации на сборочном чертеже механизма; е – для общего вида привода ВО, для сборочного чертежа механизма СБ, для рабочих чертежей деталей эта зона отсутствует. В графе 3 указывается обозначение материала детали (заполняется только для рабочих чертежей деталей). Графы 4, 9, 11, 12, 13 заполняются аналогично основной надписи формы 2 (см.п. 1.9). В графе 7 ставят 1, в графе 8 – количество листов конструкторских чертежей, на которых выполнен привод или механизм.
ПЗ: а – сокращенное обозначение изучаемой дисциплины: ДМ – для дисциплин «Детали машин, основы конструирования и ПТМ отрасли», «Детали машин и основы конструирования»; ПМ – для дисциплины «Прикладная механика»; б – номер задания на курсовое проектирование; в – номер варианта задания; г, д – для пояснительной записки проставляются нули. В графах 11, 12 и 13 соответственно фамилии, подписи и даты подписей лиц, отмеченных в графе 10. В графе 4 присвоенная литера руководителем проекта, в соответствии с ГОСТ 2.103. Для учебных проектов проставляется литера «У». В графе 7 ставят 1, в графе 8 – количество страниц в рассматриваемом разделе, в графе 9 – в первой строке БГТУ, ДМиПТУ, во второй строке курс, номер группы и год выполнения без указания «год» или «г». Остальные графы формы 2 не заполнять. В основной надписи формы 2а – заполнять только графы 2 и 7 соответственно проставлением буквенно-цифрового обозначения раздела и порядкового номера страницы раздела.
, (4.1.)
.
. Радиальная сила 
.
. Радиальная сила 
. Осевая сила 
,
– диаметр начальной окружности, мм; 
– угол зацепления (стандартный 
= 20о); 
– угол наклона линии зуба. Значения Т и 
необходимо брать для одного из валов (целесообразнее для вала шестерни).
и тихоходной 
ступеней равны между собой 
. Передаточные числа быстроходной 
и тихоходной ступеней принимаются из кинематического расчета, чтобы 
.
,
(3.7)
– вспомогательный коэффициент, равный 770 МПа для прямозубых и 675 МПа для косозубых и шевронных колес;
( Н·м) – крутящий момент на ведущем валу;
– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца, зависящий от твердости материала колес НВ, кинематической схемы передачи и величины 
; определяется по номограммам (рис. 3.2.);
– допускаемые контактные напряжения определяются в соответствии с п. 3.1.
и 
для быстроходной ступени в целях увеличения плавности и бесшумности передачи принимается в 1,4-1,7 раза меньше, чем в тихоходной и обязательно округляется до стандартных значений по табл.3.5.
о и определяется число зубьев шестерни и колеса
; 
;
; 
.
.
мм4; φ=0,4+0,6(d а1/df1).
, (6.1)
, (6.2)
, (7.23)
, (7.24)
;
.
. (7.25)
, (7.26)
. (7.27)
, (9.1)
,
,
,
, (10.1)
)
,
– диаметр делительной окружности, мм;
направлять противоположно направлению вращения вала, а на колесе 
- по направлению вращения; радиальная сила Fr лежащая в плоскости валов, направляется из точки зацепления к оси вала; силу от муфты 
направить противоположно окружной силе в зацеплении 
; силы от открытых передач (ременной, цепной, зубчатой) направляются в зависимости от их расположения в кинематической схеме привода (если проектным заданием предусмотрено наклонное положение передач более 30º, то внешнюю силу нужно разложить на вертикальную и горизонтальную составляющие). Если на вал действует несколько осевых сил Fa, то необходимо принимать направление зубьев колес или витков червяка таким, чтобы эти силы взаимно уравновешивались. На рис. 11.1 приведены примеры составления схем нагружения валов: червячной передачи рис. 11.1, а, конической рис. 11.1, б и цилиндрической косозубой рис. 11.1, в.
от торца кольца подшипника (рис. 11.3). Расстояние 
;
,
, (Н·м),
,
,
(11.5)
(11.6)
(11.7)
)
