Курмаз Л.В., Скожбеда А.Т. Детали машин - Проектирование, 2е изд. (2002)

Курмаз Л.В., Скожбеда А.Т. Детали машин - Проектирование, 2е изд. (2002)

Пароль к архиву:bamper.info
DepositFiles:Скачать

Курсовой проект по дисциплине "Детали машин" выполняется после завершения изучения блока общеобразовательных, общетехнических и ряда технологических дисциплин и его целью является приобретение первых инженерных навыков по расчету и конструированию типовых деталей и узлов машин и механизмов на основе полученных теоретических знаний.
Основными задачами курсового проекта являются:
- ознакомление с научно-технической литературой по теме курсового проекта;
- изучение известных конструкций аналогичных машин и механизмов с анализом их достоинств и недостатков;
- выбор наиболее простого варианта конструкции с учетом требований технического задания на проект;
- выполнение необходимых расчетов с целью обеспечения заданных технических характеристик проектируемого устройства;
- выбор материалов и необходимой точности изготовления деталей и узлов проектируемого устройства, шероховатости поверхностей, необходимых допусков и посадок, допусков формы и расположения;
- выполнение графической части курсового проекта в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД;
- составление необходимых описаний и пояснений к курсовому проекту.
1.1.2 ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
В соответствии с ГОСТ 2.103-68 "Стадии разработки" предусмотрены следующие этапы разработки конструкторской документации:
- техническое предложение;
- эскизный проект;
- технический проект;
- рабочая конструкторская документация.
На основании технического задания заказчика разрабатывается техническое предложение, которое включает совокупность документов по обоснованию технической и технико-экономической целесообразности разработки изделия с учетом требований технического задания [29]. Техническое предложение утвержается заказчиком и исполнителем.
Эскизный проект предполагает разработку комплекса документации, дающей общее представление о конструкции и принципе работы устройства в целом и техническом решении его отдельных уникальных деталей и узлов. Эскизный проект является основой для дальнейшей разработки технического проекта и рабочей конструкторской документации.
Документация, разрабатываемая на этапе технического проекта, должна давать полное представление о проектируемом устройстве и является исходной для разработки рабочей документации.
Ограниченность времени, которое отводится на выполнение курсового проекта, не позволяет реализовать процесс разработки в соответствии с ГОСТ 2.103-68. При курсовом проектировании приходится отдельные этапы проектирования совмещать и сокращать объем разрабатываемой документации.
На основании расчетов, перечень и содержание которых указаны в задании на проектирование, определяется конструкция устройства и разрабатывается общий вид изделия в виде эскизной проработки. Эскизный вариант общего вида устройства рекомендуется выполнять на ММ-бумаге в масштабе 1:1.
На основании эскизного проекта, с учетом внесенных при дальнейшей проработке уточнений и изменений, на листе ватмана карандашом либо на компьютере выполняется чертеж общего вида устройства. На чертеже общего вида должны быть все необходимые проекции, виды, разрезы и сечения, позволяющие получить полное представление о конструкции и принципе работы разработанного устройства.
Кроме чертежа общего вида студенты выполняют рабочие и сборочные чертежи деталей и узлов, оговариваемых в задании на курсовое проектирование.
Все расчеты, описания и приложения оформляются в виде расчетно-поясни-тельной записки к курсовому проекту, которая выполняется в соответствии с ГОСТ 2.105-95.
1.1.3 ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ Конструирование устройства проводится в соответствии с заданной или принятой схемой механизма на основе результатов прочностного и кинематического расчетов.
Выполнение эскизного варианта общего вида механизма начинают с нанесения осевых линий с учетом межосевых расстояний и диаметров начальных окружностей зубчатых колес, вычерчивают валы без обозначения их размеров по длине, наносят габариты предварительно выбранных подшипников. Детали механизма следует располагать в корпусе компактно, более полно используя его пространство.
В дальнейшем прорабатывают конструкции отдельных деталей, выбирают способы соединения их с другими элементами механизма. При этом необходимо определить:
- способы установки валов в подшипниках;
- крепление зубчатых колес на валах, подшипников - на валах и в корпусе;
- способы регулировки зазоров в подшипниках;
- способы и устройства для смазки подшипников и передач;
- виды и конструктивное оформление несущих деталей.
Конструкция проектируемого механизма должна обеспечивать возможность его сборки и разборки, свободный доступ для регулировки, настройки отдельных узлов и замены деталей. Предпочтителен узловой метод сборки, при котором отдельные детали собираются в узлы, а из них собирается механизм. Например, на валу монтируются зубчатые колеса, подшипники качения, дистанционные втулки, а затем собранный узел устанавливается в корпусе.
Тип и способ изготовления корпусных деталей выбирается в зависимости от объемов производства. При серийном производстве целесообразно корпуса выполнять литыми, штампованными или прессованными (из пластмасс), а при индивидуальном или мелкосерийном производстве - сварными или сборными. При проектировании разъемного корпуса необходимо предусмотреть элементы, обеспечивающие фиксацию взаимного положения корпусных деталей и соосность отверстий под подшипники.
При выборе варианта конструкции необходимо изучить известные технические решения и выполнить их анализ, максимально использовать унифицированные детали и узлы. Для повышения технологичности и уменьшения трудоемкости изготовления конструкции следует сокращать номенклатуру используемых стандартных и нормализованных деталей и узлов, а также используемых материалов. Везде, где возможно, следует применять в деталях форму тел вращения, технологически более простую в изготовлении.
Для наиболее удачного размещения деталей и узлов рекомендуется рассмотреть несколько вариантов конструкции проектируемого устройства. При этом возможны существенные изменения первоначально разработанной конструкции и выполненных расчетов. В качестве окончательного варианта конструктивного решения выбирается наиболее удачная эскизная проработка проектируемого устройства, обеспечивающая минимальные массово-геометрические параметры и максимальную экономичность в эксплуатации.
При конструировании детали следет стремиться к упрощению ее конструкции, что приводит к снижению ее себестоимости.
1.1.4 ОФОРМЛЕНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ И ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
Графическая часть курсового проекта выполняется с соблюдением требований ЕСКД (Единой системы конструкторской документации) карандашом на ватмане. Возможно выполнение чертежей также на компьютере с использованием программ компьютерной графики и с последующей печатью чертежа. Печать чертежей всех форматов производится на плотере, чертежей форматов A3 и А4 - на принтере (лазерном или струйном). Версии AutoCAD-14 и последующие позволяют печатать чертежи форматов А2 и большие, используя в последующем склеиваемые форматы А4 (A3) при их хорошей совместимости. Приемка неотпечатанных чертежей (с дискеты), как правило, не производится.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение............................. 6
1 Общие указания и кинематический расчет привода........... 7
1.1 Общие указания по выполнению курсового проекта......... 7
1.1.1 Цели и задачи проектирования................ 7
1.1.2 Основные этапы разработки конструкторской документации ... 7
1.1.3 Общие рекомендации по проектированию........... 7
1.1.4 Оформление чертежей и пояснительной записки........ 8
1.2 Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя...... 12
2 Ременные передачи........................ 14
2.1 Выбор основных параметров плоскоременных передач ....... 14
2.1.1 Конструкция и материалы плоских ремней ......... 15
2.2 Выбор основных параметров клиноременных передач ....... 16
2.2.1 Конструкция и материалы клиновых ремней ........ 17
2.3 Выбор основных параметров поликлиноременных передач ..... 18
2.3.1 Конструкция и материалы поликлиновых ремней ...... 18
2.4 Выбор основных параметров зубчато-ременных передач ...... 19
2.4.1 Конструкция и материалы зубчатых ремней ......... 20
2.5 Конструирование шкивов ................... 21
2.5.1 Материал шкивов .................... 21
2.5.2 Ступицы шкивов (звездочек) ............... 21
2.5.3 Конструирование шкивов плоскоременных передач ..... 22
2.5.4 Конструирование шкивов клиновых и поликлиновых ременных передач......................... 23
2.5.5 Конструирование шкивов зубчато-ременных передач ..... 26
2.6 Конструкция шкива, уменьшающая изгибающий момент в сечении вала на опоре.......................... 27
2.7 Конструкция шкива, разгружающая вал от напряжений изгиба .... 28
2.8 Рабочие чертежи шкивов..................... 29
2.9 Натяжные устройства ременных передач............. 31
3 Цепные передачи......................... 32
3.1 Цепи приводные роликовые и втулочные............. 32
3.1.1 Цепи приводные роликовые типа ПРА, ПР, 2ПР, ЗПР, 4ПР ... 32
3.1.2 Цепи приводные втулочные типа ПВ, 2ПВ.......... 33
3.1.3 Цепи приводные роликовые длиннозвенные типа ПРД..... 33
3.1.4 Цепи приводные роликовые с изогнутыми пластинами типа ПРИ . 33
3.2 Цепи приводные зубчатые.................... 34
3.3 Выбор основных параметров передач с приводной роликовой или втулочной цепью ......................... 35
3.4 Выбор основных параметров передач с приводной зубчатой цепью . . 36
3.5 Конструирование звездочек для приводных роликовых и втулочных цепей 37
3.6 Конструирование звездочек для приводных зубчатых цепей..... 39
3.7 Рабочие чертежи звездочек.................... 41
4 Зубчатые передачи......................... 42
4.1 Материалы, термообработка и допускаемые напряжения...... 42
4.2 Прочностной расчет зубчатых передач.............. 44
4.2.1 Расчет цилиндрических закрытых передач (относительно dт) . 44
4.2.2 Расчет цилиндрических закрытых передач (относительно aw) . . 46
4.2.3 Расчет цилиндрических открытых передач.......... 47
4.2.4 Расчет конических забытых прямозубых передач....... 48
4.2.5 Расчет конических закрытых передач с круговым зубом .... 49
4.2.6 Расчет конических открытых передач............ 50
4.2.7 Справочные данные для расчета зубчатых передач....... 51
4.2.8 Расчет закрытых червячных цилиндрических передач..... 53
5 Компоновка редукторов....................... 55
5.1 Общие сведения........................ 55
5.2 Компоновка одноступенчатых цилиндрических редукторов..... 56
5.3 Компоновка двухступенчатых цилиндрических редукторов..... 57
5.4 Компоновка одноступенчатых конических редукторов........ 58
5.5 Компоновка кош^ческо-цилиндрических редукторов........ 59
5.6 Компоновка одноступенчатых червячных редукторов........ 60
5.7 Компоновка червячно-цилиндричеких редукторов......... 61
6 Валы.............................. 62
6.1 Силы, нагружающие валы.................... 62
6.1.1 Силы, нагружающие валы от цилиндрических передач ...... 62
6.1.2 Силы, нагружающие валы от конических передач....... 63
6.1.3 Силы, нагружающие валы от ременных и цепных передач ... 63
6.1.4 Силы, нагружающие валы от червячных передач....... 64
6.1.5 Силы, нагружающие валы от муфт............. 64
6.2 Проектный расчет валов.................... 65
6.3 Определение основных размеров и формы вала........... 66
6.4 Конструирование валов .................... 67
6.5 Некоторые решения и типовые узлы, применяемые при конструировании валов ............................ 69
6.5.1 Осевое крепление деталей на валах............. 69
6.5.2 Концы валов ...................... 70
6.5.3 Конструктивное оформление вала в местах установки ступиц . . 71
6.5.4 Рекомендуемые диаметры отверстий и их размещение в сечении вала 71
6.5.5 Отверстия центровые................... 72
6.5.6 Канавки для выхода шлифовального круга.......... 73
6.5.7 Конструктивные решения по уменьшению коэффициента концентрации напряжений в местах изменения диаметра вала..... 74
6.5.8 Конструктивные решения по уменьшению высоты уступов (заплечиков) вала или Полной их ликвидации ........... 74
6.5.9 Конструктивные решения по уменьшению коэффициента концентрации напряжений от прессовых посадок .......... 74
6.6 Рабочие чертежи валов................. 75
6.7 Проверка вала на усталостную прочность.......... 76
7 Подшипники качения................... 78
7.1 Типы подшипников качения, их характеристика и применение ... 78
7.2 Опоры валов и типы используемых подшипников....... 80
7.3 Подшипниковые узлы валов редукторов........... 81
7.3.1 Подшипниковые узлы валов конических шестерен..... 81
7.3.2 Подшипниковые узлы валов цилиндрических косозубых, конических и червячных колес.............. 82
7.3.3 Подшипниковые узлы валов цилиндрических прямозубых и шевронных колес.................. 82
7.3.4 Подшипниковые узлы шевронных вал-шестерен...... 83
7.3.5 Подшипниковые узлы червяков........... 83
7.4 Подшипниковые узлы приводных валов........... 84
7.5 Выбор подшипников качения.............. 85
7.6 Установка и крепление подшипников............ 87
7.6.1 Установка и крепление на валах подшипников с цилиндрическим посадочным отверстием.............. 87
7.6.2 Установка и крепление на валах подшипников с коническим посадочным отверстием ................ 87
7.6.3 Установка и крепление подшипников в корпусах...... 88
7.7 Элементы крепления подшипников............ 90
7.7.1 Кольца пружинные упорные плоские наружные эксцентрические 90
7.7.2 Кольца пружинные упорные плоские внутренние эксцентрические 91
7.7.3 Кольца пружинные упорные плоские наружные концентрические 92
7.7.4 Кольца пружинные упорные плоские внутренние концентрические 93
7.7.5 Шайбы концевые................ 94
7.7.6 Гайки круглые шлицевые.............. 95
7.7.7 Шайбы стопорные многолапчатые........... 95
7.7.8 Втулки закрепительные.............. 97
7.7.9 Втулки стяжные................. 97
7.7.10 Гайки для закрепительных и стяжных втулок с метрической резьбой 98
7.7.11 Шайбы стопорные................ 98
7.7.12 Скобы стопорные................ 98
7.8 Допуски и посадки, шероховатость поверхностей посадочных мест подптиттиков 99
7.8.1 Выбор посадок................. 99
7.8.2 Шероховатость поверхностей посадочных мест...... 101
7.8.3 Допуски формы и расположения посадочных и опорных торцевых поверхностей заплечиков валов и отверстий корпусов . . . . 102
7.9 Установка, монтаж и демонтаж подшипников......... 102
7.9.1 Установочные размеры подшипников качения....... 102
7.9.2 Монтаж подшипников качения............ 103
7.9.3 Демонтаж подшипников качения........... 103
7.9.4 Конструктивные решения по облегчению демонтажа подшипников качения................... 103
7.9.5 Конструктивные решения по уменьшению высоты заплечиков . 104 7.10 Таблицы параметров подшипников качения......... 104
7.10.1 Обозначения подшипников............. 104
7.10.2 Геометрические соотношения в подшипниках качения. ... 105
7.10.3 Подшипники шариковые радиальные однорядные..... 106
7.10.4 Подшипники шариковые радиально-упорные однорядные . . 107
7.10.5 Подшипники шариковые радиальные сферические двухрядные. 109
7.10.6 Подшипники роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами ................. ПО
7.10.7 Подшипники роликовые конические однорядные..... 112
7.10.8 Подшипники роликовые радиальные сферические двухрядные
с симметричными роликами............. 113
7.10.9 Подшипники роликовые радиальные сферические двухрядные 115
7.10.10 Подшипники шариковые упорные одинарные и двойные . . 116
7.10.11 Подшипники роликовые упорные с цилиндрическими роликами одинарные.................. 117
Уплотнения подшипниковых узлов . ............. 118
8.1 Уплотнения контактные................ 118
8.1.1 Манжеты резиновые армированные.......... 118
8.1.2 Уплотнения войлочные............... 120
8.2 Уплотнения бесконтактные............... 121
Элементы соединений "вал-ступица".............. 122
9.1 Соединения шпоночные................ 122
9.1.1 Соединения сегментными шпонками......... 122
9.1.2 Сеединения призматическими шпонками........ 123
9.1.3 Соединения тангенциальными шпонками........ 124
9.2 Соединения шлицевые............... - 125
9.2.1 Соединения шлицевые прямобочные......... 125
9.2.2 Соединения шлицевые эвольвентные с углом профиля 30 ° . . 127
9.2.3 Соединения шлицевые треугольные ......... 129
Конструирование зубчатых колес............... 130
10.1 Точность зубчатых колес............... 130
10.1.1 Степени точности и виды сопряжений зубьев...... 130
10.1.2 Точность щпшндрических колес........... 130
10.1.2.1 Длина общей нормали........... 130
10.1.2.2 Толщина зубьев по постоянной хорде и высота до постоянной хорды............. 132
10.1.3 Точность конических колес............ 133
10.1.3.1 Толщина зуба по внешней постоянной хорде и высота
до внешней постоянной хорды......... 133
10.1.3.2 Толщина зуба по средней постоянной хорде и высота
до средней постоянной хорды......... 134
10.1.4 Точность червяков................ 134
10.1.4.1 Делительная толщина витка по хорде и высота до хорды 134
10.1.4.2 Номинальный размер червяка по роликам .... 135
10.2 Конструирование цилиндрических зубчатых колес....... 136
10.2.1 Установочные базы и нарезание зубьев......... 136
10.2.2 Конструкции цилиндрических колес.......... 137
10.2.3 Конструирование цилиндрических колес........ 138
10.2.4 Рабочие чертежи цилиндрических колес........ 139
10.3 Конструирование конических зубчатых колес........ 140
10.3.1 Элементы зацепления конических колес........ 140
10.3.2 Расчет геометрических параметров конических колес . ... 141
10.3.3 Установочные базы для нарезания зубьев конических колес. . 142
10.3.4 Конструкции конических колес........... 143
10.3.5 Конструирование конических колес.......... 144
10.3.6 Рабочие чертежи конических колес.......... 146
10.4 Конструирование червяков и червячных колес........ 148
10.4.1 Виды червяков................. 148
10.4.2 Геометрический расчет червячной передачи с эвольвентным червяком................... 148
10.4.3 Конструкции червяков и червячных колес........ 149
10.4.4 Конструирование цилиндрических червяков....... 150
10.4.5 Конструирование червячных колес.......... 151
10.4.6 Рабочие чертежи элементов червячной передачи..... 152
11 Конструирование литых корпусных деталей, крышек и других частей редукторов 154
11.1 Общие сведения................... 154
11.2 Принципы конструирования литых конструкций........ 155
11.3 Конструкции корпусных деталей цилиндрических редукторов ... 156
11.4 Конструкции корпусных деталей конических редукторов..... 158
11.5 Конструкции корпусных деталей червячных редукторов..... 160
11.6 Элементы конструкции литых корпусных деталей редукторов ... 162
11.6.1 Элементы конструкции корпусных деталей редукторов с внешним расположением бобышек ........... 162
11.6.2 Элементы конструкции корпусных деталей редукторов с внутренним расположением бобышек........... 163
11.7 Установочные размеры болтовых соединений......... 165
11.7.1 Размеры опорных поверхностей под крепежные детали . Диаметры отверстий под болты............ 165
11.7.2 Размеры фланцев болтовых соединений. Глубина сверления. Глубина нарезания резьбы............. 165
11.7.3 Размеры мест под гаечные ключи.......... 165
11.8 Точность корпусных деталей редукторов . . «........ 166
11.9 Рабочие чертежи корпусов и крышек редукторов....... 168
11.10 Конструирование крышек подшипниковых узлов....... 174
11.11 Конструирование стаканов............... 175
11.12 Рабочие чертежи крышек подшипниковых узлов и стаканов ... 176
12 Редукторы....................... 178
12.1 Оснащение редукторов................ 178
12.2 Редукторы цилиндрические одноступенчатые........ 180
12.3 Редукторы цилиндрические двухступенчатые........ 194
12.4 Редукторы цилиндрические двухступенчатые соосные..... 200
12.5 Редукторы конические одноступенчатые.......... 204
12.6 Редукторы коническо-цилиндрические .......... 212
12.7 Редукторы червячные одноступенчатые.......... 222
12.8 Редуктор червячный двухступенчатый .......... 226
12.9 Редуктор червячно-цилиндрический........... 228
12.10 Редуктор планетарный................ 230
12.11 Мотор-редуктор.................. 232
12.12 Передача главная автомобиля............. 233
12.13 Смазка редукторов................. 234
13 Муфты....................... 235
13.1 Муфты глухие................... 235
13.2 Муфты подвижные.................. 238
13.3 Муфты упругие................... 241
14 Приводы....................... 245
14.1 Проектирование рам................. 245
14.2 Справочные данные для проектирования рам......... 247
14.3 Сборочные чертежи приводов.............. 253
14.4 Крепление редуктора к раме. Расчет болтов......... 256
15 Передача "винт-гайка".................. 258
15.1 Прочностной расчет элементов передачи.......... 258
15.2 Конструктивные решения некоторых элементов передачи .... 260
15.3 Профили и основные размеры резьб винтовых механизмов .... 261
15.4 Храповой механизм.................. 263
15.5 Сборочные и рабочие чертежи элементов передачи....... 263
16 Справочные данные общего применения............ 270
16.1 Нормальные линейные размеры, конусности, углы и углы конусов. . 270
16.2 Конструкционные материалы.............. 271
16.3 Допуски и посадки.................. 272
16.4 Допуски формы и расположения поверхностей........ 274
16.5 Шероховатость поверхностей.............. 276
16.6 Крепежные изделия.................. 277
16.7 Элекродвигатели асинхронные.............. 280
17 Литература...................... 285
17.1 Стандарты..................... 286
1 ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА
1.1 ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА [13], [18], [29]
1.1.1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

...

Похожие книги: