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

Механика / sheynblit_kursovoe_proektirovanie_dm

.pdf
Скачиваний:
27
Добавлен:
15.04.2015
Размер:
13.73 Mб
Скачать

А.Е.Шейнблит

Курсовое

проектирование

легалей

машин

Издание второе, переработанное и дополненное

РЕКОМЕНДОВАНО Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия

для студентов средних специальных учебных заведений, обучающихся по техническим специальностям

Янтарный сказ

ББК 34.42 Я7 Ш39

УДК 621.81.001 63(07)

Р е ц е н з е н т ы :

канд. техн. наук, проф. М. П. Горин (Калининградский государственный технический университет); преподаватель В. П. Олофинская (Московский электромеханический техникум)

Шейнблит А. Е.

Ш 39 Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие. Изд-е 2-е, перераб. и дополн. — Калининград: Янтар. сказ. 2002. — 454 с: ил., черт. — Б. ц.

УДК 621.81.001 63(07) ББК 34.42 Я7

В пособии разработаны технические задания на проектирование; даны нормы, методы и правила расчета и конструирования механических передач и их деталей Материал излагается в последовательности стадий проектирования, предусмотр'^ ' ных ЕСКД" техническое предложение, эскизный проект, технический проехт, рг бочая документация. В пособии содержатся технические задания на курсовой прс ект, атлас конструкций бдноступенчатых редукторов, классификатор ЕСКД, кат^ лог стандартных изделий. Книга предназначена для студентов средних специальны учебных заведений; она может быть использована студентами вузов.

© А. Е. Шейнблит, 1991.

© Издательство «Высшая школа», 1991. © А. Е. Шейнблит, 1999.

© ФГУИПП «Янтарный сказ», 1999,

2002.

Комегам Калининградского технического ко.иеджа посвяи{аеп1ся

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебное пособие написано по примерной программе «Техничес­ кая механика» для средних специальных учебных заведений.

Курсовой проект по деталям машин является первой конструк­ торской работой, в результате которой студент приобретает навыки и знания правил, норм и методов конструирования. Выполнение проекта базируется на знаниях физико-математических и общетех­ нических дисциплин: математики, механики, сопротивления мате­ риалов, технологии металлов, машиностроительного черчения и др.

Пособие имеет целью научить студента основам конструкторско­ го дела на примере Проектирования деталей и механизмов общего на­ значения.

Воснову методики работы над проектом в четырех стадиях про­ ектирования (техническом предложении, эскизном, техническом проектах и рабочей документации) положено его деление на ряд последовательно решаемых задач. Это систематизирует работу над проектом; создается необходимая ритмичность его выполнения, ко­ торая обеспечивает своевременность как сдачи отдельных задач, так

изашиты проекта.

Вкаждой задаче дана последовательность ее выполнения и в большинстве задач приведены расчетные и графические примеры.

Впособии разработано 18 технических заданий на проектирова­ ние, приведены все необходимые материалы для расчетов и конст­ руирования в соответствии с этими заданиями, а также рекоменда­ ции по организации курсового проектирования. В то же время све­ дения о деталях машин, имеющиеся в учебной литературе, здесь не приводятся.

Вкниге нашли отражение новые тенденции в современном редукторостроении, совершенствованные методы расчета и констру­ ирования деталей машин, а также материалы, связанные с исполь­ зованием классификатора ЕСКД.

При подготовке рукописи настоящего пособия были учтены за­ мечания, высказанные по его первому изданию преподавателями, ведущими курсовое проектирование в средних специальных и выс­ ших учебных заведениях. В соответствии с этим определенный объем

материала пособия был существенно переработан и в ряде случаев дополнен.

Так, переработаны и дополнены методические и организацион­ ные рекомендации по выполнению курсового проекта, введена ста­ дия технического предложения и, что весьма важно, регламенти­ рован объем выполняемой проектной работы в зависимости от про­ филя специальности и количества часов по технической механике; усовершенствованы кинематические схемы технических заданий; разработана последовательность выполнения чертежа общего вида редуктора; упорядочен предварительный подбор и уточнен прове­ рочный расчет подшипников качения; пересмотрены расчетные при­ меры в некоторых задачах. Кроме того, изменен ряд рекомендаций по конструированию деталей редукторов, переработаны чертежи многих конструктивных узлов и деталей; обновлены ГОСТы. В ра­ бочем проекте приведены примеры поэтапной разработки рабочих чертежей деталей редуктора; дополнены классификатор ЕСКД и каталог.

Автор выражает большую благодарность канд. техн. наук М. П. Го­ рину и В. П. Олофинской за полезные советы и указания, сделан­ ные при рецензировании рукописи пособия, а также Г. А. Лопато, О. Н. Поспелову, Г. И. Ходоренко за помощь в ее подготовке к печати.

Замечания и предложения по совершенствованию пособия просьба направлять в адрес издательства «Янтарный сказ»: 236000, Калининград, ул. Карла Маркса, 18.

АВТОР

ВВЕДЕНИЕ

I. Общие сведения о проектировании и конструировании

Стадии проектирования. Создание машин, отвечающих потреб­ ностям народного хозяйства, должно предусматривать их наиболь­ ший экономический эффект и высокие тактико-технические и экс­ плуатационные показатели.

Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность, надежность, технологичность, ремон­ топригодность, минимальные габариты и масса, удобство эксплуа­ тации, экономичность, техническая эстетика. Все эти требования учитывают в процессе проектирования и конструирования.

Пр о е к т и р о в а н и е — это разработка общей конструкции изделия.

К о н с т р у и р о в а н и е — это дальнейшая детальная разработ­ ка всех вопросов, связанных с воплощением принципиальной схе­ мы в реальную конструкцию.

Пр о е к т — это техническая документация, полученная в ре­ зультате проектирования и конструирования.

Техническая документация делится на исходную, проектную, рабочую.

К исходной документации относится т е х н и ч е с к о е

з а д а ­

н и е (код ТЗ, ГОСТ 15.001—73), которое устанавливает

общие

сведения о назначении создаваемого изделия, предъявляемых к нему эксплуатационных требованиях и его основных характеристиках: гео­ метрических, силовых, кинематических. Техническое задание рег­ ламентирует стадии разработки конструкторской документации и сроки выполнения этапов работ (см. табл. 0.1).

ГОСТ 2.103—68 устанавливает стадии разработки проектной и рабочей конструкторской документации на изделия всех отраслей промышленности с присвоением документам литеры соответству­ ющей стадии: техническое предложение (литера П); эскизный про­ ект (литера Э); технический проект (литера Т); рабочая документа­ ция (литера И — для разового изготовления одного или нескольких изделий). Здесь же регламентированы этапы работ на стадиях.

5

Т е х н и ч е с к о е п р е д л о ж е н и е (ГОСТ 2.118—73) содержит технико-экономическое обоснование целесообразности разработки изделия и уточняет требования к изделию, полученные на основании анализа технического задания и проработки вариан­ тов возможных технических решений изделия с учетом его конст­ руктивных и эксплуатационных особенностей.

Э с к и з н ы й п р о е к т (ГОСТ 2.119—73) — совокупность конструкторских документов, которые должны содержать принци­ пиальные конструктивные решения, дающие обш;ие представления об устройстве и принципе работы изделия, а также данные, определяюш;ие его основные параметры и габаритные размеры. Эскиз­ ный проект разрабатывается обычно в нескольких (или одном) ва­ риантах и сопровождается обстоятельным расчетным анализом, в результате которого выбирается вариант для последующей разра­ ботки в техническом проекте.

Т е х н и ч е с к и й п р о е к т (ГОСТ 2.120—73) охватывает подробную конструктивную разработку всех элементов оптималь­ ного эскизного варианта с внесением необходимых поправок и из­ менений, рекомендованных при утверждении эскизного проекта. Конструкторская документация технического проекта содержит окончательные технические решения о конструктивном устрой­ стве изделия и исходные данные для разработки рабочей докумен­ тации.

Р а б о ч а я д о к у м е н т а ц и я ( р а б о ч и й п р о е к т ) — заключительная стадия проектирования конструкторской докумен­ тации, необходимой для изготовления всех ненормализованных де­ талей (чертежей деталей, сборочных чертежей, спецификаций).

Виды изделий. ГОСТ 2.101—68 определяет изделие, как любой предмет или набор предметов производства, подлежащие изготов­ лению на предприятии. Устанавливаются следующие виды изде­ лий: деталь; сборочные единицы; комплексы; комплекты (при курсо­ вом проектировании рассматриваются детали и сборочные едини­ цы).

Д е т а л ь — это изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных опе­

раций (например,

вал, зубчатое колесо, литой корпус и т.п.).

С б о р о ч н а я

е д и н и ц а — это изделие, составные части

которого подлежат соединению между собой на предприятии-изго­ товителе сборочными операциями (например, автомобиль, станок, редуктор и т.п. или электромеханический привод к станку, к ле­ бедке и т.п.).

Изделия, в зависимости от наличия или отсутствия в них состав­ ных частей, делятся на: неспецифицированные (детали) — не имею­ щие составных частей; специфицированные (сборочные единицы) — состоящие из двух и более частей.

Виды и комплектность конструкторских документов. ГОСТ 2.102-- 68 относит к конструкторским документам графические и тексто­ вые документы, которые в отдельности или в совокупности опреде­ ляют состав и устройство изделия и содержат необходимые данные, для его разработки или изготовления.

Документы подразделяются на виды (даны в части их примене­ ния при курсовом проектировании):

Чертеж детали содержит изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля.

Сборочный чертеж содержит изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки и контроля.

Чертеж общего вида определяет конструкцию изделия, взаимо­ действие его основных составных частей и поясняет принцип рабо­ ты изделия.

Схема — документ, на котором показаны в виде условных изоб­ ражений или обозначений составные части изделия и связи между ними.

Спецификация определяет состав сборочной единицы.

Ведомость технического предложения, эскизного и технического проектов содержит перечень конструкторских документов, вошед­ ших, соответственно, в техническое предложение, эскизный и тех­ нический проекты.

Пояснительная записка соответствующей стадии проекта вклю­ чает описание устройства и принципа действия разрабатываемо­ го изделия, обоснование принятых при его разработке техничес­ ких решений, а также расчеты параметров, расчеты на прочность и пр.

Перечисленные конструкторские документы в зависимости от стадии разработки подразделяются на проектные, выполненные в техническом предложении, эскизном и техническом проектах; и рабочие, выполненные в рабочем проекте.

В числе проектных и рабочих документов основной конструк­ торский документ изделия в отдельности или в совокупности с дру­ гими записанными в нем конструкторскими документами полнос­ тью и однозначно определяет данное изделие и его состав.

За основные конструкторские документы принимают: для деталей чертеж детали; для сборочной единицы— спецификацию.

Остальные конструкторские документы, относящиеся ко всему изделию, являются неосновными (ГОСТ 2.113—75) и их обозначе­ ния записываются с определенным кодом, соответствующим их со­ держанию. Основные конструкторские документы в обозначении кода не имеют (см. 14.1, п. 4).

Ниже приводится комплект конструкторских документов, раз­ рабатываемых на стадиях при курсовом проектировании (см. 14.1, 14.2; табл. 14.1, 14.2).

Техническое предложение (литера \\):

титульный лист технического предложения; ведомость технического предложения (код ПТ); кинематическая схема привода (код КЗ*);

пояснительная записка технического предложения (код ПЗ).

Эскизный проект (литера Э):

титульный лист эскизного проекта; ведомость эскизного проекта (код ЭП); чертеж общего вида редуктора (код ВО);

пояснительная записка эскизного проекта (код ПЗ).

Технический проект (литера Т):

титульный лист технического проекта; ведомость технического проекта (код ТП); чертеж общего вида привода (код ВО);

пояснительная записка технического проекта (код ПЗ).

Рабочий проект, (литера Не­ титульный лист рабочего проекта;

спецификация сборочного чертежа редуктора; сборочный чертеж редуктора (код СБ); рабочие чертежи деталей редуктора.

Целевое назначение курсового проекта. Курсовой проект по дета­ лям машин является первой конструкторской работой студента, выполненной на основе знаний общеобразовательных, общетехни­ ческих и общеспециальных дисциплин. Здесь есть все: и анализ на­ значения и условий работы проектируемых деталей; и наиболее ра­ циональные конструктивные решения с учетом технологических, монтажных, эксплуатационных и экономических требований; и ки­ нематические расчеты; и определение сил, действующих на детали

иузлы; и расчеты конструкций на прочность; и выбор материалов;

ипроцесс сборки и разборки конструкций; и многое другое.

Таким образом достигаются основные цели этого проекта: овладеть техникой разработки конструкторских документов на

различных стадиях проектирования; приобрести навыки самостоятельного решения инженерно-техни­

ческих задач и умения анализировать полученные результаты; научиться работать со стандартами, различной инженерной,

учебной и справочной литературой (каталогами, атласами. Клас­ сификатором ЕСКД);

уметь обоснованно защитить проект.

В результате приобретенные навыки и опыт проектирования машин и механизмов общего назначения (см. п. 4) станут базой для выполнения курсовых проектов по специальным дисциплинам

идипломного проекта.

*По ГОСТу 2.701—84: К — схема кинематическая, 3 — принципиальная.

2. Организация курсового проектирования

Техническое задание на курсовой проект (ТЗ) определяет стадии и этапы (задачи) разработки конструкторской документации (см. табл 0,1), а также исходные данные на проектирование привода, состоя­ щего из двигателя, муфты, одноступенчатого редуктора и откры­ той передачи (см. п. 4).

Работа по выполнению проекта в четырех стадиях проектирова­ ния состоит из 14 последовательно решаемых задач. Содержание задач однотипно: условие (цепь) задачи; ход ее решения; таблич­ ный ответ. В конце каждой задачи дан анализ характерных оши­ бок, возможных в процессе ее выполнения; справочные материалы приводятся по ходу решения задачи.

Все задачи проекта по их содержанию и характеру выполнения делятся на три категории: расчетные (р), графические (г) и расчет- но-графические (рг). Бланк технического задания на курсовой про­ ект с выполнением всех четырех стадий (см.п.1) разрабатываемых конструкторских документов см. в табл. 0.1.

В то же время ГОСТ 103-68 устанавливает возможность выпол­ нения проекта в различных сочетаниях стадий проектирования в зависимости от сложности проектируемого изделия и требований про­ изводства. При учебном проектировании необходимый объем вы­ полняемой работы (стадий проектирования) определяет предметная (цикловая) комиссия, кафедра в зависимости от специальности и уровня подготовки специалиста, предусмотренного рабочим учеб­ ным планом (см. табл. 0.2).

Для студентов дневной и вечерней форм обучения номера заданий и вариантов определяет преподаватель.

Для студента-заочника номер технического задания (ТЗ) выпол­ няемого проекта устанавливается по сумме двух последних цифр его шифра, а вариант задания — по последней цифре шифра. Например, студент с шифром 6157 выбирает для проектирования задание 12, вариант 7; студент с шифром 2400 выбирает задание 10, вариант 10 и т. п. (см. Т31...Т318).

Самостоятельная работа над проектом определяет качественное и своевременное выполнение отдельных задач и проекта в целом. Ре­ комендуется следующий порядок ее выполнения:

в соответствии с содержанием задачи тщательно проработать те­ оретический материал по учебнику и конспекту;

осмыслить цель задачи и изучить последовательность ее выполне­ ния;

внимательно изучить характерные ошибки, возможные при реше­ нии задачи, которые приводятся в конце каждой задачи;

заготовить все необходимое для работы (тетрадь, карандаши, микрокалькулятор, миллиметровую, чертежную бумагу и т. п.);