755
.pdfСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Б.В.ГЛУХОВ
ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН
Руководствоклабораторнымисамостоятельнымработам
Учебное пособие
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 дипломированных специалистов «Транспортные машины и транспортно-технологические комплексы»
НОВОСИБИРСК 2009
УДК 621
Г554
Глухов Б.В. Теория механизмов и машин: Руководство к лабораторным и самостоятельным работам: Учеб. пособие. – Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2009. – 176 с.
ISBN5-93461-370-7
Содержится краткий теоретический материал и методика выполнения лабораторных работ по теории механизмов и машин. Приведены решения задач, выносимых на самостоятельную работу и на экзамен.
Данное пособие предназначено для студентов специальности «Подъемнотранспортные, строительные и дорожные машины и оборудование» и других механических специальностей дневной и заочной форм обучения.
Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия.
Ответственный редактор
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 5-93461-370-7
Глухов Б.В., 2009Сибирский государственный
университет путей сообщения, 2009
ПРЕДИСЛОВИЕ
Всоответствии с Государственным образовательным стандартом специальности 170900 для освоения теоретического материала дисциплины «Теория механизмов и машин» предусмотрены лабораторные и самостоятельные работы. Для максимального закрепления теоретического материала практическими, лабораторными и самостоятельными работами в СГУПСе изданы учебные пособия с примерами решения задач анализа и синтеза механизмов: «Курс теории механизмов и машин» и «Курсовоепроектированиепотеориимеханизмов».Данноеучебное пособие является завершающей работой трилогии по ТММ, предназначенной повысить качество знаний студентов. В полном объеме трилогия может быть использована в системе дистанционногообучения.
Вработе использован многолетний опыт ведения занятий в СГУПСе. Автор выражает благодарность доцентам В.Ю. Игнатюгину, Б.Е. Татаринцеву (СГУПС), принимавшим участие в постановкеиоформлениилабораторныхработ,старшемупреподавателю Г.Н. Гаращуку (ТГАСУ, г. Томск), автору лабораторнойустановки.
3
Лабораторнаяработа№1
ИЗУЧЕНИЕ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ КИНЕМАТИКИ
Цель работы: изучение условных графических обозначений элементовкинематикипоГОСТ2.770;изучениеправилвыполнения и оформления кинематических схем по ГОСТ 2.703.
Оборудование: модели механизмов, натурные детали машин, сборочные единицы.
1.1.Изображениеэлементовкинематики
Составление кинематической схемы предполагает знание студентом или инженером условных обозначений элементов кинематики, установленных ГОСТ 2.770.
Элементы поэтапно изучаются в курсах теоретической механики, сопротивления материалов, теории механизмов и машин, деталей машин, а также в специальных дисциплинах.
Большинство построений элементов кинематики выполняют линиями видимого контура по ГОСТ 2.303 толщиной S = 0,5…1,4 мм. Валы,оси, стержни, кривошипы,шатуны, коромысла, кулисы вычерчивают сплошными линиями толщиной 1,5S. Окружности в гипоидных, червячных, реечных передачах, атакжевспомогательныелинии–сплошнымитонкимитолщиной S/2…S/3. Окружностив цилиндрическихиконических зубчатых передачах,элементыцепныхпередач,осевыелинии–штрихпун- ктирнымитолщинойS/2…S/3.
Элементы кинематики вычерчивают с помощью чертежных принадлежностей карандашом либочерной пастой без соблюдения масштаба, но с сохранением примерных отношений между частями элементов: шкивами, колесами, звездочками и т.п. Обозначения элементов кинематики по ГОСТ 2.770 представлены в табл. 1.1.
4
Таблица 1.1
Элементы кинематики
Наименование |
Обозначение |
1.Вал, валик, ось, стержень, шатун и т.п.
2.Неподвижное звено (стойка). Для указания неподвижности любого звена часть его контура покрывают штриховкой
5.Соединение частей звена: а) неподвижное
в) неподвижное соединение детали с валом, стержнем
6.Kинематическая пара: а) вращательная
б) вращательная многократная, например, двукратная
в) поступательная
г) винтовая
д) цилиндрическая
е) сферическая с пальцем
ж) карданный шарнир
з) сферическая (шаровая)
5
Продолжение табл. 1.1
Наименование |
Обозначение |
и) плоскостная
к) точечная (шар-плоскость)
л) цилиндр-плоскость
7. Подшипники скольжения и качения на валу (без уточнения типа):
а) радиальные
в) упорные
16. Kулачки плоские:
а) продольного перемещения
б) вращающиеся
в) вращающиеся пазовые
18. Толкатель (ведомое звено) а) заостренный
б) роликовый
19. Звено рычажных механизмов двухэлементное:
а) кривошип, коромысло, шатун
б) эксцентрик
в) ползун
6
Продолжение табл. 1.1
Наименование |
Обозначение |
г) кулиса
качающийся цилиндр
20. Звено рычажных механизмов трехэлементное
Примечания. 1. Штриховку допускается не наносить.
2. Обозначение многоэлементного звена аналогично двух- и трехэлементному
26. Передачи фрикционные
а) с цилиндрическими роликами
в) с коническими роликами регулируемые
27. Маховик на валу
29. Передача ремнем
34.Передача цепью
35.Передачи зубчатые (цилиндрические):
а) внешнее зацепление
в) внутреннее зацепление
7
Окончание табл. 1.1
Наименование |
Обозначение |
36.Передачи зубчатые конические
37.Передачи зубчатые со скрещивающимися валами: а) гипоидные
б) червячные с цилиндрическим червяком
в) червячные глобоидные
38. Передачи зубчатые реечные: а) общее обозначение без уточнения типа зубьев
38а. Передача зубчатым сектором без уточнения типа зубьев
Примечания: 1. Нумерация наименований соответствует ГОСТ 2.770.
2. Наименования без нумерации (кинематическая пара цилиндр–плоскость, качающийся цилиндр) и соответствующие обозначения приведены из других
стандартов.
Комментарии к обозначениям
1.Неподвижный элемент указывают штриховкой.
2.Неподвижное соединение деталей показывают заливкой, крестиком (аналогично знаку умножения) либо без указанных элементов (по умолчанию).
3.Дополнительные значки в № 29 соответствуют плоскоременной,клиноременной,круглоременнойизубчатоременнойпередачам.
8
4.Дополнительныезначки в № 34соответствуют круглозвенной (сварной), пластинчатой (роликовой) и зубчатой цепям.
5.Изображения типа зубьев в № 35, а, в соответствуют косозубой, шевронной и прямозубой зубчатым цилиндрическим передачам; всеизображениянаклона зубьеввыполняюттройнымилиниями.
6.Изображения типа зубьев в № 36 соответствуют конической передачес тангенциальными (косыми) и спиральными (круговыми) зубьями.
7.Изображенияцилиндрическихиконическихзубчатыхпередач в виде прямоугольника (трапеции) и дисков с венцами в
№35…37равноприменимы.
1.2.Правила выполнения кинематических схем
Примеры использования кинематических схем приведены в пособии [2]. Студенту предлагается выполнить наиболее распространенные схемы: двухступенчатого цилиндрического редуктора (рис. 1.1), простого планетарного редуктора (редуктора Джеймса, рис. 1.2) и одного из механизмов, используемых в подъемно-транспортных, строительныхи путевыхмашинах:механизма подъема груза (рис. 1.3), передвижения крана (рис. 1.4) и поворота (рис. 1.5).
1 2 III
I |
II |
2' |
3 |
Рис.1.1. Кинематическая схема двухступенчатого цилиндрического редуктора
Правила выполнения кинематических схем регламентированы ГОСТ 2.703. Основные из них:
1. Элементы кинематики должны соответствовать ГОСТ
2.770 и другим стандартам.
9
2 |
|
2 |
|
3 |
|
||
1 |
h |
||
h |
3 |
||
|
|||
1 |
|
|
Рис. 1.2. Кинематическая схема планетарного редуктора
1 I
M |
|
2' |
|
3 |
|
|
2 |
|
|
III |
|
|
II |
|
|
|
|
|
3' |
|
|
4 |
|
|
IV |
|
Рис. 1.3. Кинематическая схема механизма подъема груза
2.Валы нумеруют римскими цифрами, которые изобража-
ют с полочками либо без полочек. Линия-выноска оканчивается на валу стрелкой. Номер вала проставляют как внутри, так
иснаружи изображенияагрегата, обрамленноготонкой линией.
3.Каждый элемент нумеруют арабскими цифрами, начиная с источника движения либо от ведущего вала. Линия-выноска указывает на элемент и заканчивается полочкой, вынесенной за пределы изображения. Под полочкой указывают характер-
10