- •1. Основные этапы курсового проектирования
- •2.Расчет привода исполнительного механизма
- •2.1. Расчет и выбор электродвигателя
- •2.2. Разбивка передаточного числа по ступеням
- •3. Мощности, моменты на валах привода
- •4. Ременные передачи
- •4.1. Расчет ременных передач
- •4.2. Расчет сил ременных передач
- •4.3. Напряжения в ременных передачах
- •5. Цепные передачи
- •5.1. Расчет цепной передачи
- •5.2. Определение параметров звездочек
- •6. Зубчатые передачи
- •6.1 Выбор материалов зубчатых колес
- •7. Расчет привода с ременной передачей и коническо-цилиндрическим редуктором
- •7.1.Расчет конической передачи
- •7.2. Расчет цилиндрической зубчатой передачи
- •7.3.Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
- •7.4. Расчет сил в цилиндрической передаче
- •8. Расчет червячных передач
- •8.1.Выбор материалов червяка и колеса
- •8.2.Определение основных параметров червячной передачи
- •8.3.Тепловой расчет червячного редуктора
- •9 Расчет валов
- •9.1 Ориентировочный расчет валов
- •9.2. Расчет валов по эквивалентному моменту
- •9.2.2 Расчет промежуточного вала редуктора
- •9. 3. Расчет валов зубчато-червячного редуктора
- •9.3.1. Расчет быстроходного вала зубчато-червячного редуктора
- •9.3.2. Расчет промежуточного вала
- •9.3.3. Расчет тихоходного вала зубчато-червячного редуктора
- •9.4. Расчет валов на прочность
- •10. Расчет и выбор подшипников качения
- •10.1 Расчет и выбор подшипников качения быстроходного вала коническо-цилиндрического редуктора
- •10.2 Расчет и выбор подшипников качения тихоходного вала червячного редуктора
- •10.3. Расчет и выбор подшипников качения вала – червяка червячного редуктора
- •11. Расчет шпоночных соединений
- •12. Конструирование элементов корпуса редуктора
- •13. Смазочные устройства и уплотнения
- •13.1. Замена и контроль уровня масла
- •13.2 Уплотнительные устройства
- •14. Муфты
- •14.1. Муфты глухие
- •14.1.1. Муфта втулочная
- •14.1.2. Муфта фланцевая
- •14.2. Муфты компенсирующие
- •14.2.1. Муфта упругая втулочно-пальцевая
- •14.2.2. Муфта упругая со звездочкой
- •14.2.3. Муфта с торообразной оболочкой
- •14.2.4. Муфта зубчатая
- •14.2.5. Муфта шарнирная
- •14.3. Муфты управляемые
- •14.3.1. Муфта кулачковая
- •14.3.2. Муфта фрикционная
- •14.3.3. Конусная фрикционная муфта
- •14.3.4. Электромагнитная фрикционная муфта
- •14.4. Муфты предохранительные самоуправляемые
- •14.4.1. Муфта со срезным штифтом
- •14.4.2. Муфта фрикционная многодисковая
- •14.4.3. Муфта пружинно-шариковая
- •14.4.4. Муфта кулачковая предохранительная самодействующая
- •14.4.5. Центробежная муфта (колодочная)
- •14.4.6. Обгонная муфта
- •Библиографический список
- •Приложения
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Южно-Уральский государственный университет
Кафедра «Технология обработки материалов»
621.8 (075.8)
А953
В.В. Ахлюстина, Э.Р. Логунова
ДЕТАЛИ МАШИН
РАСЧЕТ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ
Учебное пособие
Челябинск
Издательство ЮУрГУ
2015
УДК621.81.001.2 (076.5)
А953
Одобрено
учебно-методической комиссией филиала в г. Кыштыме
Рецензенты:
А.В. Мильчаков, А.А. Комаров
Ахлюстина, В.В.
А953 |
Детали машин. Расчет механических передач: учебное пособие / В.В. Ахлюстина, Э.Р. Логунова. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2015. – 149 с. |
В учебном пособии рассмотрены вопросы расчета и проектирования механических передач, валов, подшипников качения, муфт. |
Учебное пособие предназначено для бакалавров очной, очно-заочной и заочной форм, обучающихся по направлению «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительного производства»151900, может быть использовано студентами немашиностроительных специальностей, изучающих дисциплину «Детали машин и основы конструирования» |
УДК621.81.001.2 (076.5)
© Издательство ЮУрГУ, 2015
ВВЕДЕНИЕ
Курсовое проектирование является одним из важных этапов в подготовке бакалавра. Любое усовершенствование методов расчета и конструкции деталей машин, позволяющее уменьшить затраты материала, понизить стоимость производства, повысить долговечность, приносит большой экономический эффект, это основные требования к конструкции деталей машин.
Совершенство конструкции детали оценивают по ее надежности и экономичности. Под надежностью понимают свойство изделия сохранять во времени свою работоспособность. Экономичность определяют стоимостью материала, затратами на производство и эксплуатацию. Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин: прочность, жесткость, износостойкость, теплостойкость, виброустойчивость.
При конструировании деталей их работоспособность обеспечивают в основном выбором соответствующего материала, рациональной конструктивной формой и расчетом размеров по одному или нескольким критериям. Прочность является главным критерием работоспособности большинства деталей. В курсе деталей машин общие методы расчетов на прочность рассматривают в приложении к конкретным деталям.
Погрешности приближенных расчетов существенно снижаются при использовании опыта проектирования и эксплуатации аналогичных конструкций. В результате обобщения предшествующего опыта вырабатывают нормы и рекомендации, например нормы допускаемых напряжений или коэффициентов запасов прочности, рекомендации по выбору материалов, расчетной нагрузки.
Курсовой проект по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» – это первая самостоятельная творческая работа, в которой студент получает опыт инженерных расчетов, проектирования конструкций и оформление документаций. Важной задачей курсового проектирования является приобретение студентами опыта работы со справочной и учебной литературой. Опыт, приобретенный при выполнении проекта по дисциплине «Детали машин и основы конструирования», поможет студентам при выполнении проектов по специальным дисциплинам, а также в процессе дипломного проектирования.
1. Основные этапы курсового проектирования
-
Получение технического задания на проект.
-
Выбор технической литературы, учебников по Деталям машин и атласов с конструкциями механизмов.
-
Изучение требований к содержанию и оформлению расчетно-пояснительной записки по стандарту.
-
Изучение требований к содержанию и оформлению графической части проекта.
-
Выполнение расчетов и оформление записки, согласно требованиям стандарта ЮУрГУ.
-
Конструирование редуктора, привода, их узлов и деталей с выполнением сборочных, рабочих чертежей и спецификаций,соответственно требованиям стандартов и ЕСКД.
В техническом задании перечислены основные требования: силовые, габаритные, экономические, эргономические и др., которые должны быть обеспечены при проектировании.
Задание на курсовой проект можно рассматривать как часть реального технического задания. Оно может, например, представлять собой кинематическую схему привода (включая схему редуктора) с исходными данными. Следует выполнить необходимые расчеты, выбрать наилучшие параметры схемы и разработать конструкторскую документацию (чертеж общего вида, чертежи сборочных единиц и деталей, пояснительную записку и др.), предназначенную для изготовления привода.
При выполнении курсового проекта студент последовательно проходит от выбора схемы механизма через многовариантность проектных решений до его выполнения в рабочих чертежах, учится предвидеть новые идеи в создании приводов машин.
Исходные данные для выполнения задания:
1) составленная кинематическая схема (рис. 1, а – г);
2) Ft (H) – окружная сила на барабане ленточного или на звездочке цепного конвейера;
3) v (м/с) – скорость движения ленты или цепи;
4) D (мм) – диаметр барабана; или zзв– число зубьев иpзв (мм) – шаг тяговой звездочки;(рис. 1, д – ж): Тв (Нм) – вращающий момент и nв (мин–1) – частота вращения выходного вала редуктора.[2]
а)
б)
в)
г)
д)
е)
ж)
Рис. 1. Кинематические схемы приводов
а) и в) – приводы ленточного транспортера,
б) и г) – приводы цепного транспортера,
д),е) и ж) – приводы выходного вала редуктора.
2.Расчет привода исполнительного механизма
2.1. Расчет и выбор электродвигателя
2.1.1. Мощность, необходимая для работы исполнительного механизма определяется по формуле:
, кВт
Требуемая мощность электродвигателя
, кВт
2.1.2. Коэффициент полезного действия привода:
,
Типы передач и их КПД Таблица 1
Тип передачи |
|
Зубчатая (с опорами, закрытая): цилиндрическая коническая Планетарная (закрытая): одноступенчатая двухступенчатая Волновая (закрытая) Червячная (закрытая) при передаточном числе: св. 30 св. 14 до 30 св. 8 до 14 Ременная (все типы) Цепная Муфта соединительная Подшипники качения (одна пара) |
0,96...0,98 0,95...0,97
0,95...0,97 0,92...0,96 0,72...0,82
0,70...0,80 0,75...0,85 0,80...0,90 0,94…0,96 0,92....0,95 0,98 0,99 |
2.1.3. Частота вращения вала исполнительного механизма или вала барабана
,
где – диаметр барабана или делительный диаметр тяговой звездочки.
Делительный диаметр тяговой звездочки
=