Оглавление

Общее положение ……………..…………………………...5 РАЗРАБОТКА ЭСКИЗНОГО ПРОЕКТА (КОМПОНОВКА) РЕДУКТОРА ………………………………………………...6 УКАЗАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ РЕДУКТОРОВ ………..11 ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ПРОЕКТА Рабочая документация ……………………………… 13 Расчетно-пояснительная записка ……….………….. 17 Шероховатость поверхности, ее параметры и нанесение их на чертежи ……………….……………20 БАЗИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ ………………………………… 22 ДОПУСКИ И ПОСАДКИ Общие сведения ……………………………………...24 Обозначение на чертежах предельных отклонений размеров деталей …………..…………..25 Обозначение посадок на чертежах сборочных единиц ………………………………………………..26 КОНСТРУИРОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ И ЧЕРВЯЧНЫХ КОЛЁС, ЧЕРВЯКОВ И ВАЛОВ………………………………………..26 Литература. …………………………………………………. 28 Приложение (Пример выполнения курсового проекта)

Общее положение

Курсовой проект по дисциплине «Детали машин» - первая расчетно-конструкторская работа студента и поэтому она особенно важна для подготовки будущего специалиста.

Основная цель курсового проекта сводится к формированию у студента навыков конструирования и самостоятельной творческой ра­боты на примере конкретного проектирования привода машин. Выпол­нение проекта закрепляет и углубляет знания, полученные при изу­чении курса "Детали машин", а также других общетехнических дис­циплин.

Темой курсового проекта является разработка технической доку­ментации приводного устройства, состоящего из двигателя, одноступенча­того редуктора и открытой передачи в составе машинного агрегата.

Задание на разработку курсового проекта (ГОСТ Р15.201-2000) содержит наименование темы курсового проекта, основные силовые и кинематические параметры рабочей машины, требуемую долговечность, кинематическую схему машинного агрегата и является основанием для раз­работки технического задания.

Объем проектной работы регламентирует ГОСТ 2.103 - 68, который устанавливает пять стадий разработки конструкторской документации (тех­ническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект, рабочую документацию) и этапы выполнения работ:

Этапы разработки проекта

1. Разработка кинематической схе­мы машинного агрегата. Определе­ние условий эксплуатации, срока службы агрегата и места установки.

2. Выбор двигателя. Кинематиче­ский расчет привода. Определение силовых и кинематических парамет­ров привода.

3. Выбор материалов зубчатой (червячной) передачи. Определение допускаемых напряжений.

4. Расчет зубчатой (червячной) пе­редачи редуктора.

5. Расчет открытой передачи.

6. Расчет нагрузки валов редуктора.

7. Разработка чертежа общего вида редуктора.

Предварительный выбор подшипников, выбор муфты, определение геометрических параметров ступеней валов и корпуса редуктора.

8. Расчетная схема валов редуктора. Определение реакций в опорах ва­лов. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.

9. Проверочный расчет подшипни­ков по динамической грузоподъем­ности.

10. Проверочные расчеты шпонок.

11. Тепловой расчет червячного редуктора.

В состав курсового проекта входят следующие конструктор-ские документы по ГОСТ 2.102-68: пояснительная записка, содержащая расчетную часть проекта; графическая часть, состоящая из кинематической схемы машин­ного агрегата (техническое задание), силовой схемы нагружения валов, сборочного чертежа редуктора и его спецификации, ра­бочих чертежей сопрягаемых деталей (вала и колеса).

Пояснительная записка оформляется в соответствии с ГОСТ 2.108-96 руко­писным или машинным способом, а также с применением печатающих и графических устройств вывода, на листах формата А4, сшитых в пап­ку с плотной обложкой.

Структура оформления пояснительной записки

Этикетка;

Титульный лист;

Задание на курсовое проектирование;

Содержание;

Введение;

Разделы;

Заключение;

Литература.

1. Разработка эскизного проекта (компоновка) редуктора

Конструктивная разработка редуктора в курсовом проекте на­чинается с выполнения его компоновочной схемы, в дальнейшем назы­ваемой компоновкой. Она выполняется после того, как при обосно­ванно выбранной разбивке передаточных чисел ступеней редуктора и заданной нагрузке расчетами определены все необходимые геомет­рические размеры механических передач, предусмотренных в приводе ([I] стр. 61) (межосевые расстоянияa_w; конусные расстояния R_eдля ко­нических передач; диаметры колес d_{a 1,2} d_ea;ширина и мо­дули колес b, m_t (m_n);углы наклона зубьев β;коэффи­циенты смещенияx₁, x₂и числа зубьевz₁ и z₂).

Компоновку следует рассматривать как необходимый первый этап проектирования, без которого невозможна дальнейшая разработка и расчет конструкции редуктора как опытным, так и начинающим конст­рукторам.

Цели компоновки:

1) проработать конструкцию как отдельных узлов с учетом ре­альных размеров деталей, так и редуктора в целом;

2) возможность установить расчетные длины валов, без чего невозможно определить изгибающие моменты, а следовательно, и рассчитать валы на прочность и жесткость.

На этапе компоновки решается целый ряд взаимоувязанных вопросов, входящих в понятие "проработка конструкции".

К ним относятся следующие:

- размеры и конструирование валов и сопряжений их с охватываю­щими деталями;

- крепление, фиксирование деталей на валах

- обоснование и выбор типа подшипников и схем их установки в, проектируемом редакторе;

- конструирование подшипниковых узлов с учетом осевой регулировки подшипников и зацепления, а также их смазки;

- определение размеров корпуса редуктора и зазоров между вра­щающимися колесами и стенками корпуса;

- решение вопросов контроля за смазкой передачи и возможность ее замены;

- учет технологичности сборки и разборки конструкции.

Остановимся на общих положениях и вопросах, которые харак­терны для всех типов редукторов;

1. Компоновка выполняется на миллиметровой бумаге (в масштабе 1:1) в двух проекциях. Формат миллиметровой бумаги выбирается произвольно в соответствии с размерами редуктора. Если чертеж компоновки выходит за пределы листа миллиметровой бумаги, то разрешается доклеить его с любой стороны. На горизонтальной проекции проводят осевые линии валов и откладывают межосевые расстояния a_w, диаметрыdвсех зубчатых колес и их ширинуb([I] рис. 7.2).

2. Компоновка вала с насаженными деталями начинается с опре­деления его минимального диаметра, из условия прочности вала по деформации кручения ([I] табл. 7.1) Для быстроходного (входного) вала редуктора полученноеd₁необходимо сравнить с диаметром вала двигателяd_эл/дв и принять его приблизительно равным (0,8 ÷ 1,2) d_эл/дв.

3. Цилиндрические и конические шестерни могут быть съемны­ми, если диаметр впадин зубьев d_f≥ (1,5 ÷ 1,6) d_в, гдеd_в- диаметр вала.

Если это условие не соблюдается; то шестерня изготовляется вместе с валом. Такая деталь называется «вал-шестерня».

4. Все валы проектируются ступенчатыми, так как это необ­ходимо для осевой фиксации деталей. После определения d_1;2диаметры других участков вала принимаются конструктивно, исходя из их параметрического ряда. Диаметры цапф валов под подшипники, на­чиная сø20мм, принимаются кратными пяти. Это связано с размерами стандартных подшипников качения.

5. Для удобства монтажа ширина шестерни обычно назначается больше расчетной ширины колеса на величину 3-5мм.

6. Зазоры между вращающимися колесами и стенками корпуса ре­дуктора, а также остальные конструктивные размеры определяются по рекомендациям ([I] п. 7.5)

7. Конструкция корпуса редуктора выбирается по атласу ([I] стр. 351) исходя из кинематики технического задания.

8. После компоновки и определения расчетных длин валов на отдельном листе А4 строят расчетную схему нагружения валов редуктора ([I] рис.6.4 – 6.6)

.

Рис. 1. Компоновка одноступенчатого цилиндрического редуктора, а.вид сверху без крышки

УКАЗАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ РЕДУКТОРОВ

К основным параметрам редукторов относят межосевое рас­стояние a_w (конусное расстояниеR_e); передаточное числоu, коэффициент ширины зубчатого венца (Ψ_a=b₂ /a_w), модули ко­лес(m(m_t, m_te)), углы наклона линии зуба(β); коэффи­циент диаметра червяка(q=d₁/m).

Основные геометрические параметры редукторов определяют из условия прочности передач по заданной нагрузке и согласовывают со стандартными значениями ГОСТ 2185-66.

Значений межосевых расстояний a_wстандартизованы в пределах от 40 до 2500 мм;

1-й рад: 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400;500 ...

2-й ряд: 45; 56; 71; 90; 112; 140; 180; 224; 280; 355; 450;560 ...

Стандартизованы значения номинальных передаточных чисел ступеней:

1-й ряд: 1,0; 1,25; 1,6; 2.0; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0;12,5 ...

2-й рад: 1,12; 1,4; 1,8; 2,24; 2,8; 3,55; 4,5; 5,6; 7,1;9,0 ...

Фактические значения передаточных чисел не должны отличаться от номинальных более чем на 2,5% при u<4,5и на 4% приu>4,5. При выбореa_wиuпервый ряд предпочтительнее.

Коэффициент ширины зубчатого венца Ψ_а=b₂ /a_w следует вы­бирать из единого ряда: 0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,3; 0,315; 0.4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25. Он мало влияет на массу редуктора, но определяет соотношения его габаритных размеров. При малых коэффици­ентах ширины редуктор получается узким, но высоким и длинным. Увели­чениеΨ_асокращает высоту и длину редуктора при росте ширины.

В кинематическом расчете привода при разбивке общего пере­даточного числа u_общне следует назначать большие передаточные числа открытым передачам, т.к они работают в более тяжелых условиях по сравнению с закрытыми.

Чертеж редуктора следует выполнять на ватмане формата А1 в соответствующем масштабе после того, как проработана и согласо­вана с руководителем компоновка (эскизный проект), а также выпол­нены расчеты валов на прочность по приведенному моменту и прове­рочные расчеты на динамическую грузо-подъемность принятых в компо­новке подшипников качения на каждом валу редактора.

Особое внимание должно быть уделено выбору схемы установки подшипников и решению комплекса вопросов, связанных с проектиро­ванием подшипниковых узлов в редукторах ([I] п. 10.4).

На сборочном чертеже редуктора проставляют посадочные, присоединительные и габаритные размеры.

Посадочные размеры указывают на валах и в корпусе, где устанавливаются подшипники, колеса, муфты, втулки и т.п. Обозначенные на чертежах посадки должны быть обеспечены при изготовлении и сборке редуктора.

К группе присоединительных размеров относят размеры всех участков редуктора, которыми он присоединяется к другим элементам привода: диаметры и длины концов входных и выходных валов (ука­зываются в одном месте), расстояние между отверстиями и их диа­метры для крепления корпуса редуктора к раме, привязка этих от­верстий к оси вала редуктора.

К группе габаритных размеров относят (кроме длины, ширины и высоты редуктора) межосевое расстояния, высоту оси ведущего вала относительно основания редуктора. Межосевые рас­стояния указывают с предельными отклонениями, пример: 125±0,08.

На сборочном чертеже редуктора (преимущественно над угло­вой надписью) покакают техническую характеристику и технические требования на сборку и эксплуатацию редуктора. В характеристике отражают силовые, кинематические и геометрические параметры редуктора, также степень точности передач, рекомендуемую смазку и ее количество для передач и подшипников.

В технических требованиях указывают, как следует производить регулировку зацеплений (конических, червячных) и сборку под­шипниковых узлов, а также покраску и упаковку.

На сборочном чертеже проставляют позиции деталей для их спецификации. Спецификацию составляют на отдельных листах форма­та А4 и подшивают к расчетно-пояснительной записке.