Федеральное агентство по образованию
Бийский технологический институт (филиал)
государственного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Алтайский государственный технический университет
имени И.И. Ползунова»
М.С. Дунин, Н.М. Климонова, Ю.П. Волков
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИВОДОВ МАШИН
Методические рекомендации к выполнению курсового проекта
для студентов специальностей: 190603 «Сервис транспортных и технологических
машин и оборудования (автомобильный транспорт)», 240706 «Автоматизированное производство химических предприятий», 260601 «Машины и аппараты пищевых производств», 160302 «Ракетные двигатели», 151001 «Технология машиностроения», 170104 «Высокоэнергетические устройства автоматических систем»
всех форм обучения
Бийск
Издательство Алтайского государственного технического университета
им. И.И. Ползунова
2009
УДК 621.8
Д79
| Рецензент: |
профессор кафедры ТХМ БТИ АлтГТУ А.И. Осин |
Дунин, М.С.
| Д79
|
Проектирование приводов машин: методические рекомендации к выполнению курсового проекта для студентов специальностей: 190603 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)», 240706 «Автоматизированное производство химических предприятий», 260601 «Машины и аппараты пищевых производств», 160302 «Ракетные двигатели», 151001 «Технология машиностроения», 170104 «Высокоэнергетические устройства автоматических систем» всех форм обучения / М.С. Дунин, Н.М. Климонова, Ю.П. Волков; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2009. – 41 с. |
В методических указаниях рассмотрены требования к выполнению курсового проекта, примеры решения типовых задач проектирования отдельных узлов и деталей. Курсовой проект способствует формированию навыков самостоятельной работы студентов и освоению творческого процесса проектирования. В приложениях перечислены основные ошибки при проектировании и основные вопросы на защите к студенту.
УДК 621.8
Д79
| Рассмотрены и одобрены на заседании кафедры «Техническая механика» Протокол № 16 от 12.12.08 г. |
| © Дунин М.С., Климонова Н.М., Волков Ю.П., 2009 |
|||
© БТИ АлтГТУ, 2009 |
СОДЕРЖАНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................................. 1 СТРУКТУРА КУРСОВОГО ПРОЕКТА И ПОРЯДОК РАБОТЫ................................... 1.1 Порядок работы над проектом........................................................................... 2 Требования к оформлению курсового проекта...................................... 3 Требования к оформлению расчетно-пояснительной записки................................................................................................................................ 4 Рекомендации по выполнению чертежей.................................................. 4.1 Размерные и выносные линии........................................................................... 4.2 Виды, разрезы, сечения..................................................................................... 4.3 Деталирование.................................................................................................... 5 РЕКОМЕНДУЕМАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТНОЙ ЧАСТИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА........................................................................................ 5.1 Расчет передач.................................................................................................... 5.2 Расчет валов на прочность................................................................................. 5.3 Подбор подшипников........................................................................................ 6 ОСНОВНЫЕ РАЗДЕЛЫ РАСЧЕТОВ............................................................................... 6.1 Подбор электродвигателя и кинематический расчет..................................... 6.2 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений для зубчатых передач...................................................................................................................... 6.3 Расчет зубчатых, червячных передач редуктора............................................. 6.4 Силы, действующие в зубчатом зацеплении................................................... 6.5 Проектный расчет валов редуктора.................................................................. 6.6 Определение конструктивных размеров зубчатых колес, элементов корпуса и крышки..................................................................................................... 6.7 Расчет шпоночных соединений......................................................................... 6.8 Эскизная компоновка редуктора....................................................................... 6.9 Определение реакций опор и подбор подшипников качения......................... 6.10 Расчет на сопротивление усталости валов редуктора..................................... 6.11 Подбор муфты и проверка её элементов на прочность................................... 7 ЗАЩИТА КУРСОВОГО ПРОЕКТА.................................................................................. Приложение А. Техническое задание................................................................................... Приложение Б. Форма и пример заполнения титульного листа........................................ Приложение В. Рекомендуемые УДК для курсовых проектов по курсу «Детали машин и основы конструирования»…………………………………….............................. Приложение Г. Основные ошибки, встречающиеся в курсовых проектах по курсу «Детали машин и основы конструирования»……………………………………………... Приложение Г.1. Сборочные чертежи.................................................................................. Приложение Г.2. Рабочие чертежи....................................................................................... Приложение Г.3. Пояснительная записка............................................................................ Приложение Г.4. Спецификация........................................................................................... Приложение Г.5. Защита курсового проекта....................................................................... Заключение.............................................................................................................................. Приложение Д. Условные обозначения элементов кинематических схем по ГОСТ 2.770-68......................................................................................................................... ЛИТЕРАТУРА......................................................................................................................... |
4 6 6 8 9 12 12 13 16 17 17 17 17 18 18 19 21 22 22 23 23 24 24 25 26 27 29 32 33 34 34 35 36 37 37 37 38 40 |
ВВЕДЕНИЕ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ – это самостоятельная учебная работа по приобретению практических навыков в области проектирования деталей и узлов машин общего назначения, используя знания, полученные при изучении общетехнических дисциплин.
Целью данного вида самостоятельной работы является формирование и развитие у студента умений и навыков проектно-исследовательского направления. Система курсовых проектов – важная составляющая образовательного процесса, так как закрепляет и углубляет теоретические знания, позволяет приобрести навыки по решению технических вопросов, а также учит правильно пользоваться нормами проектирования, каталогами, стандартами и другой технической литературой. В процессе работы над проектом и его защиты студенту необходимо продемонстрировать соответствующую теоретическую подготовку в области технических и технологических дисциплин, умение проектировать узлы и детали машин, обосновывать свой выбор при защите проекта. Особая роль курсового проектирования по дисциплине «Детали машин» заключается в том, что он завершает цикл общетехнической подготовки студентов и является первой самостоятельной конструкторской разработкой. Данная работа создает условия для комплексного использования ранее полученных знаний по ряду курсов учебного плана, особенно по теории машин и механизмов, сопротивлению материалов, теоретической механике, техническому черчению, материаловедению и т.п. Обобщая сведения из перечисленных дисциплин, студенты знакомятся с деятельностью инженеров и исследователей. На практике решают задачи, поставленные в техническом задании, с учетом современных требований к конструированию. Все это способствует развитию навыков самостоятельной научно-исследовательской работы, рационализации и изобретательства, а также формированию творческого подхода к решению конструкторских задач и реализации инженерных идей, основанных на имеющихся знаниях и умениях пользоваться различными источниками информации. По завершении решения поставленной задачи студент получает чувство самоудовлетворения от результатов первой самостоятельной проектно-исследовательской работы, от того, что он смог на практике применить весь комплекс полученных ранее знаний и умений. И это естественным образом повышает заинтересованность в более глубоком изучении других дисциплин.
На заключительном этапе курсового проекта важную роль играет составление расчётно-пояснительной записки, которая является первым опытом студента в подведении итогов конструкторской работы и оформления её. Записка должна быть построена по типу официальных отчетов инженеров о проведенных исследовательских работах. В связи с этим требуется формировать и развивать умение разрабатывать техническую документацию, основываясь на соблюдении основных требований к деталям: прочности при наименьшем весе, жесткости, надежности, взаимозаменяемости, технологичности, работоспособности и т.п.
Освоение студентом методологии курсового проектирования по курсу «Детали машин и основам конструирования» создает предпосылки по успешной разработке дипломного проекта по специальности инженер-механик.
Сущность проекта состоит в разработке того или иного устройства, служащего для привода вращения ленточного, винтового или цепного конвейера, лебедки, агрегатов автомобиля и т.п.
Темы проектов: «Проектирование приводов для различных механизмов (ленточный конвейер, скребковый конвейер и т.д.)».
Задание на курсовой проект выдается преподавателем на бланке (Приложение А) в виде технического задания на разработку, в котором приводятся технические требования, схема привода, график выполнения проекта и рекомендуемая литература.
Занятия по курсовому проектированию проводятся в порядке групповых и индивидуальных консультаций, регулярное посещение которых обязательно
для всех студентов
, наравне с посещением лекций и практических занятий.
1 Структура курсового проекта и порядок работы
Курсовой проект включает в себя комплект конструкторской документации, в который входит графическая часть (чертежи) и расчетно-пояснительная записка. Документация должна быть оформлена с учетом действующих стандартов, либо в рукописной форме, либо с использованием компьютерной техники.
1.1 Порядок работы над проектом
Чтобы эффективно выполнить курсовой проект, необходимо четко определить последовательность его выполнения:
- после получения задания и разъяснения по нему преподавателем подобрать литературу, справочники и другие источники по теме проекта;
- проанализировать изученный материал, выбрать наиболее подходящие к вашему заданию технические решения;
- определить структуру курсового проекта;
- выполнить необходимые расчеты;
- разработать конструкцию;
- оформить графическую часть проекта;
- оформить расчетно-пояснительную записку;
- представить курсовой проект руководителю;
- подготовить доклад к открытой защите курсового проекта.
Задача руководителя – направлять работу студента в соответствии с графиком выполнения проекта, рекомендовать научно-техническую литературу и нормативные документы, касающиеся данной темы.
По окончании работы студента над проектом руководитель подписывает титульный лист пояснительной записки, после чего проект может быть представлен к защите.
Подпись руководителя на документации проекта только удостоверяет, что решения, принятые в проекте принципиально правильны.
Студент несет полную ответственность
за выполненную работу, стиль, грамотность оформления текста, правильность расчетов, оформление чертежей.
Комиссия назначается завкафедрой в составе не менее двух человек. В состав комиссии обязательно входит преподаватель, который руководил проектом.
Разработку проекта рекомендуется вести примерно в следующей последовательности:
1. Кинематический расчет привода и подбор электродвигателя, определение числа оборотов на каждом валу привода.
2. Определение крутящих моментов на валах привода.
3. По исходным данным для расчета передач выбирают материалы, рассчитывают зубчатые, ременные, цепные и др. передачи.
4. По данным расчета подбирают типы колес, шкивов, звездочек, определяют их конструкцию и размеры всех элементов.
5. Производят предварительный расчет валов на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.
6. По диаметрам валов, с учетом направления действующей нагрузки, подбирают подшипники, ориентируясь на среднюю серию.
7. Рассчитанные и подобранные конструкции передачи учитывают при разработке эскизного проекта и компоновке редуктора.
8. Сообразуясь с размерами корпуса редуктора и компоновкой элементов привода, определяют длины валов, расстояние между подшипниками, и силами, действующими на участках валов.
9. Конкретизируют материал валов и проверяют на усталостную прочность в опасных сечениях.
10. Оценивают пригодность подшипников по долговечности и окончательно определяют типы и серии подшипников с учетом унификации.
11. Назначают смазку и выбирают методы смазки зацеплений и подшипников.
12. Выбирают шпоночные, шлицевые, резьбовые соединения и проверяют их на прочность.
13. Выбирают муфты и проверяют, по согласованию с руководителем, на прочность.
14. Назначают посадки и при согласовании их с руководителем проводят расчеты, если это необходимо.
Примечания
1 Рекомендуется предъявлять руководителю расчеты, разделы пояснительной записки по ходу выполнения в эскизном варианте.
2 Эскизный проект доводится до такой степени полноты, чтобы по нему можно было решить все вопросы согласования с консультантом и при получении замечаний устранить их при окончательной разработке проекта.
3 Все расчеты на прочность обязательно сопровождаются расчетными схемами.
15. Разрабатывают рабочие чертежи сборочных единиц: редуктора, общего вида привода, рамы.
16. По сборочному чертежу редуктора, по согласованию с руководителем проекта, выполняют рабочие чертежи деталей: вала, зубчатого колеса и корпусной детали. Рабочие чертежи оформляются в соответствии с требованиями ЕСКД и СТП .
17. Уточняют и дополняют при необходимости расчеты, оформляют пояснительную записку, дополняя разделами: сборка, регулировка и заключение.
18. Открытая защита курсовых проектов комиссии.
2 Требования к оформлению курсового проекта
К выполнению и оформлению курсового проекта, как и к другим научно-исследовательским работам, предъявляются определенные требования, которые приведены в стандартах по организации выполнения и защиты курсового проекта по дисциплине в образовательных учреждениях высшего профессионального образования АлтГТУ.
Работая над проектом, студенты учатся выполнять технические расчеты, оформлять расчетно-пояснительные записки, выполнять сборочные, а также рабочие чертежи деталей.
3 Требования к оформлению расчетно-пояснительной записки
Расчетно-пояснительная записка (ПЗ) является конструкторским документом, содержащим описание, принцип действия разработанной конструкции, а также обоснования принятых при её разработке технических решений. Записка должна быть оформлена в соответствии с ЕСКД 2.106 и включать:
- титульный лист;
- техническое задание;
- содержание;
- введение с обзором аналогичных конструкций и их назначения;
- расчеты и обоснования выбора материалов, схем нагружения валов, схемы компоновки, построение эпюр крутящих и изгибающих моментов, выбор подшипников, шпонок, муфт и т.п.;
- заключение;
- список использованной литературы;
- приложения.
Титульный лист
должен быть оформлен в соответствии с образцом Приложения Б,
с простановкой соответствующего УДК Приложения В.
В случае если курсовой проект представляется в рукописном варианте, титульный лист должен быть заполнен чертежным шрифтом.
Введение
должно содержать краткую характеристику области применения привода, обзор аналогичных конструкций.
Содержание
пояснительной записки излагают ясно, конкретно, в четких формулировках, технически грамотным языком. Текст должен быть кратким и логичным. Сокращение слов
в содержании пояснительной записки и подписях под иллюстрациями не допускаются. Исключение составляют сокращения, принятые в научно-технической литературе и установленные ГОСТ 2.316-68 термины и обозначения.
Слово «Содержание» записывают в виде заголовка симметрично тексту с прописной буквы. Содержание включает наименование разделов и подразделов текста с указанием страниц.
Изложение расчетов должно быть достаточно подробным и ясным. Выбор расчетных коэффициентов, механических характеристик материалов, допускаемых напряжений, а также конструкций элементов узлов и механизма должны быть обоснованы указанием источника, из которого они заимствованы. Ссылка
оформляется в виде [1], где число – номер источника в списке использованной литературы.
Расчеты в записке должны сопровождаться эскизами, расчетными схемами, эпюрами моментов и основными размерами. Эскизы могут быть выполнены карандашом с соблюдением ЕСКД на чертежи. Величины на эскизах должны быть обозначены теми же буквами, что и в расчетных формулах. При первом упоминании в тексте пояснительной записки какого-либо символа перед его обозначением дают пояснение, например: «... временное сопротивление разрыву σв
».
Расчетно-пояснительная записка оформляется на стандартных листах бумаги формата А4 (210×297) на компьютере в MICROSOFT WORD или рукописно, нумеруется и сшивается.
Распечатка должна удовлетворять следующим требованиям:
· поля: правое 10 мм, левое 30–35 мм, верхнее и нижнее по 20 мм;
· шрифт: Times New Roman, кегль – 14, интервал полуторный. Таким образом, на странице должно располагаться 28–30 строк по 56–60 знаков;
· абзац: 12–17 мм;
· выравнивание: по ширине страницы.
Страницы
следует нумеровать арабскими цифрами. Номера страниц ставятся снаружи в нижнем углу без точки в конце (на нечетных страницах в правом нижнем углу, на четных – в левом нижнем углу). Титульный лист и задание на выполнение работы включают в общую нумерацию страниц, но номер страницы на них не проставляется. Соответственно первая цифра нумерации – «три» указывается на третьей странице, где располагается содержание. Иллюстрации, таблицы и т.п., расположенные на отдельных листах, включают в общую нумерацию страниц записки.
Готовая записка
должна быть сформирована в папке скоросшивателя.
Расчеты рекомендуется производить в единицах СИ
ГОСТ 8.417-81. Достаточная точность машиностроительных расчетов:
для сил
…………………… с точностью до десятков чисел Н
для моментов
…………… с точностью до десятых долей чисел Н·м
для напряжений
………… с точностью до десятых долей чисел МПа
для углов
.............................. с точностью до минут
В пределах всей пояснительной записки единица измерения физической величины для одного и того же параметра должна быть постоянной.
В тексте пояснительной записки числа
с размерностями пишутся цифрами, а без размерностей – словами: «...зазор равен 0,2 мм...», но «...данный показатель превышает предельно допустимое значение в два раза...». Числовые интервалы записываются «от» и «до», если после чисел указана единица физической величины, или единицы измерения, числа представляют безразмерные коэффициенты. Если числа представляют собой порядковые номера, то между ними ставится тире. Например, «от 0,5 до 0,8 мм», но «рисунок 1–14».
В случае необходимости применения таблиц
, на них должны быть ссылки в тексте пояснительной записки. Таблицы следует нумеровать арабскими цифрами порядковой нумерацией в пределах всей работы. Номер следует размещать в левом верхнем углу. Далее идет заголовок таблицы. Если таблица расположена не на одной странице, пишут «Продолжение табл. А».
Расчетные формулы
располагаются по центру страницы. Система написания формул должна быть единой по всей пояснительной записке. Размеры символов, знаков, индексов должны быть не меньше размера букв текста. Меньшего размера могут быть только надстрочные и подстрочные индексы, показатели степени. Не допускается комбинация в одной формуле символов, знаков и индексов вписанных от руки или выполненных непечатным способом. Пояснение символов и числовых коэффициентов следует производить непосредственно под формулой в той же последовательности, в которой они даны. Значение каждого символа и числового коэффициента следует давать с новой строки. Первую строку пояснения начинают словом «где» без двоеточия. Уравнения и формулы следует выделять в отдельную строку, оставляя по одной свободной строке сверху и снизу. В случае, когда в тексте встречается более одной формулы, их следует нумеровать порядковой нумерацией в пределах всей записки арабскими цифрами в круглых скобках в крайнем правом положении на строке (№р
.№ф
), где №р
– номер раздела, №ф
– номер формулы, разделенные точкой. Например, (1.2), (5.3) и т.д. Допускается не приводить пояснения символов и коэффициентов, поясненных ранее в других формулах, при первом их появлении. Переносить формулы на новые строчки допускается только на знаках выполняемых операций. Возможно после формулы на той же строке помещать расчеты путем подстановки в формулу необходимых численных величин. После полученного численного значения искомой величины (рекомендуется производить расчеты с точностью до десятой доли числа) пишется единица измерения данной физической величины и ставится запятая. Пояснения символов и коэффициентов далее раскрывается обычным путем.
Расчет необходимо оформить в соответствии с требованиями СТП 2400-2004, в частности, сначала должна быть написана формула в буквенном обозначении с расшифровкой обозначений и единиц измерений, затем без всяких алгебраических преобразований подстановка численных значений и результат вычисления и его обсуждение.
Расчет следует писать с достаточно ясными заголовками, в определенном порядке, с необходимым пояснительным текстом. Если необходимо, расчет сопровождать эскизами рассчитываемых деталей, а также схемами сил и эпюрами моментов, действующих на эти детали. При необходимости к эскизам давать расчетные сечения. В конце работы приводятся выводы, заключения. На протяжении всей записки необходимо строго соблюдать единообразие терминов, обозначений, условных сокращений и символов. Весь текст в ПЗ должен быть разбит на разделы каждый раздел должен начинаться с новой страницы. Разделы обозначают порядковыми номерами – арабскими цифрами без точки. Каждый раздел может состоять из нескольких подразделов. Номера подразделов состоят из номеров раздела и подраздела, разделенных точкой. В конце подраздела точка не ставится.
Например:
2 Расчет тихоходной зубчатой передачи
2.1 Выбор материала и определение допускаемых напряжений
Точку в конце заголовка не ставят.
Все листы должны иметь внутреннюю рамку. Расстояние от внутренней рамки листа до текста: в начале строки и в конце не менее 3 мм, от верхней и нижней строки текста до рамки – не менее 10 мм.
Обозначение документа
состоит из центральной цифровой части, предшествующей и последующей буквенных групп.
Например: КП 190603.04.03.00.000 СБ, КП 190603.04.03.00.000 ПЗ,
где КП – курсовой проект;
первая группа из шести цифр (190603) обозначает шифр специальности;
вторая группа цифр (04.03) обозначает номер и вариант задания;
в третьей группе указывается номер сборочной единицы (01, 02, 03,...).
При обозначении документа детали указывается цифровая группа 001, 002,... в которой первая цифра – номер сборочной единицы, вторая и третья цифры – номер детали.
Например:
Спецификация КП 190603.04.03.00.000
Чертеж общего вида КП 190603.04.03.00.000 ВО
Пояснительная записка КП 190603.04.03.00.00 ПЗ
Сборочный чертеж (сборочная единица) КП 190603.04.03.01.000 СБ
Чертеж детали КП 190603.04.03.01.001
4 Рекомендации по выполнению чертежей
Все чертежи должны быть выполнены в соответствии с ГОСТ ЕСКД и отличаться четким и аккуратным выполнением. Чертежи выполняют на листах чертежной бумаги формата по ГОСТ 2.301, согласованного с руководителем.
Каждый чертеж оформляют внутренней рамкой, отступая от левого края формата на 20 мм и с остальных сторон на 5 мм. Каждый чертеж должен иметь основную надпись в правом нижнем углу листа.
Шрифт, линии чертежа
Все надписи на чертежах выполняются стандартным шрифтом согласно ГОСТ 2.304 (шрифт без наклона применять не рекомендуется).
ГОСТ 2.303-68 устанавливает начертания и основные назначения линий на чертежах.
Толщина линий выбирается в зависимости от величины и сложности изображения и формата чертежа. Выбранная толщина линий должна быть одинакова для всех видов и разрезов чертежа. Толщина линий на чертеже определяется толщиной S
линии видимого контура, которая выбирается в пределах от 0,6 до 1,5 мм (ГОСТ 2.303-68).
Нанесение размеров
выполняется по правилам, которые могут быть разделены на две группы.
1. Общие правила нанесения размеров устанавливаются ГОСТ 2.307-68, их целью является получение четкого представления о формах и размерах деталей.
2. Технологические правила нанесения размеров.
Эти правила не устанавливаются ГОСТ, они диктуются способом изготовления изделия, особенностью эксплуатации и т.д.
Основные положения и требования к чертежам
1. Размеры на чертежах указываются размерными линиями и размерными числами. Их не допускается наносить в виде замкнутой линии.
2. Размерное число всегда соответствует натуре независимо от масштаба, в котором выполнен чертеж.
Не допускается для размерных чисел применять простые дроби, за исключением размеров в дюймах.
3. Общее количество размеров на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для изготовления и контроля изделия. Каждый размер на чертеже указывается только один раз. Исключение составляют справочные размеры. Справочными называются размеры, не подлежащие выполнению по данному чертежу, а указываются для большего удобства пользования чертежом.
4. Линейные размеры указываются в миллиметрах без обозначения единицы измерения.
Угловые размеры указываются в градусах, минутах и секундах с обозначением единицы измерения (30º, 15º4´).
4.1 Размерные и выносные линии
Размерная линия должна быть параллельна измеряемой прямой, а выносные линии – перпендикулярны размерной, они выходят за концы стрелок на 1–5 мм.
Размерные линии наносятся предпочтительно вне контура изображения. Линии видимого контура, осевые, центровые, выносные и другие не используются в качестве размерных, но размерные линии проводить к ним разрешается.
При нанесении размера угла размерную линию проводят в виде дуги окружности с центром в его вершине, а выносные линии – радиально.
Расстояния между размерными и параллельными им линиями чертежа должны быть не менее 6–10 мм.
Необходимо избегать пересечения размерных и выносных линий. Поэтому рекомендуется более короткие размерные линии, выносимые за пределы контура, помещать ближе к контуру, а более длинные – дальше от него.
Если предмет изображен не полностью, то размерная линия, относящаяся к симметричным элементам (грани, отверстия и т.д.), показывается с обрывом дальше оси симметрии или линии обрыва изображения.
При указании размера диаметра окружности размерную линию допускается проводить с обрывом.
При изображении изделия с разрывом размерную линию не прерывают.
Если длина размерной линии недостаточна для размещения на ней стрелок, то размерную линию продолжают за выносные линии (или соответственно за контурные, осевые, центровые и т.д.) и стрелки размещают с внешней стороны.
Размерные числа
наносят над размерной линией возможно ближе к ее середине. Они выполняются шрифтом размером 3,5 или 5 мм в зависимости от формата чертежа и толщины основных линий.
Размеры радиуса.
При нанесении размера радиуса перед размерным числом помещают букву R
, а положение центра окружности изображают в виде пересечения центровых или выносных линий. Размерную линию можно не доводить до центра окружности и смещать ее относительно центра, если не требуется его указывать.
При большой величине радиуса центр разрешается приближать к дуге, а размерную линию радиуса показывают с изломом под прямым углом.
Нанесение знаков.
Для обозначения размера диаметра установлен знак , который ставят перед размерным числом во всех случаях без исключения. Перед размерным числом, характеризующим конусность (уклон) ставят знак ( ), острый угол которого направлен в сторону вершины конуса (в сторону уклона).
Размеры фасок под углом 45º проставляют 2×45º
. Размеры фасок под другими углами указывают линейным и угловым размерами или двумя линейными размерами.
Размеры одинаковых элементов изделия (отверстий, фасок, спиц и т.п.), как правило, наносят один раз с указанием на полке линии-выноске количества этих элементов.
Если одинаковые элементы равномерно располагаются по окружности, то угловые размеры не проставляются, а указывается только количество элементов: 6 отв.
10
. При изображении детали в одной проекции размер ее толщины или длины наносят S 0,4
.
Конусность, уклон.
Конусность выражается отношением
,
где – максимальный диаметр;
– минимальный диаметр;
– длина участка.
Уклон – отношение противоположного катета к прилежащему.
4.2 Виды, разрезы, сечения
Виды
чертежа разделяются на основные, дополнительные и местные. Государственный стандарт устанавливает следующие названия основных видов на плоскостях проекций 1–6:
1 – вид спереди (главный вид);
2 – вид сверху;
3 – вид слева;
4 – вид справа;
5 – вид снизу;
6 – вид сзади.
Названия основных видов на чертеже не надписывают, если не нарушена их проекционная связь с главным видом (разрезом), изображенным на плоскости.
При нарушении этой связи виды надписывают со стрелкой и аналогичной буквой на чертеже с указанием направления взгляда.
Выбор главного вида
. Главный вид должен давать наиболее полное представление о формах и размерах предмета.
Дополнительные и местные виды.
Дополнительные виды используются для изображения частей предмета без искажения форм и представляют собой изображения на плоскостях, непараллельных основным плоскостям проекций.
Местные виды предназначены для изображения отдельных, ограниченных мест поверхности предмета. На чертежах они обозначаются подобно дополнительным видам. Местные виды могут ограничиваться линиями обрыва по возможности наименьших размеров.
Выполнение чертежа рекомендуется начать с построения осей проекций, затем следует провести оси симметрии видов, определить расстояния между видами, исходя из размеров и расположения видов, нанесения размеров и др. Затем построить главный вид и вид сверху. По двум построенным видам вычертить вид слева (справа). Иногда при вычерчивании изображения сложной детали приходится одновременно вести построение всех трех изображений.
Разрезы. Разрез
– изображение предмета, мысленно рассеченного одной или несколькими плоскостями. На разрезе показывается то, что получается в секущей плоскости и что расположено за ней. Допускается изображать не все, что расположено за секущей плоскостью, если это не требуется для понимания конструкции предмета.
Разрезы разделяются, в зависимости от положения секущей плоскости относительно горизонтальной плоскости проекций:
- на горизонтальные – секущая плоскость параллельна горизонтальной плоскости проекций;
- на вертикальные – секущая плоскость перпендикулярна к горизонтальной плоскости проекций.
Вертикальный разрез
называется фронтальным
, если секущая плоскость параллельна фронтальной плоскости проекций, и профильным
, если секущая плоскость параллельна профильной плоскости проекций; наклонный – секущая плоскость составляет с горизонтальной плоскостью проекций угол, отличный от прямого.
В зависимости от числа секущих плоскостей разрезы разделяются:
- на простые – при одной секущей плоскости;
- на сложные – при нескольких секущих плоскостях.
Сложные разрезы
бывают ступенчатыми, если секущие плоскости параллельны (ступенчатый горизонтальный разрез Б-Б; ступенчатый фронтальный разрез А-А) и ломаными, если секущие плоскости пересекаются.
Положение секущей плоскости указывают на чертеже линией сечения, для которой применяется разомкнутая линия по ГОСТ 2.303-68.
При сложном разрезе штрихи проводят также у перегибов линии сечения. На начальном и конечном штрихах следует ставить стрелки, указывающие направление взгляда; стрелка должна наноситься на расстоянии 2–3 мм от конца штриха.
Начальный и конечный штрихи не должны пересекать контур соответствующего изображения.
Разрез должен быть отмечен надписью по типу А-А. Когда секущая плоскость совпадает с плоскостью симметрии предмета, разрез надписью не сопровождают.
Вертикальный разрез, когда секущая плоскость не параллельна фронтальной или профильной плоскостям проекций, а также наклонный разрез должны строиться и располагаться в соответствии с направлением, указанным стрелками на линии сечения. Допускается располагать такие разрезы в любом месте чертежа, а также с поворотом. В последнем случае к надписи должен быть добавлен знак .
При ломаных разрезах секущие плоскости условно повертывают до совмещения в одну плоскость. Если совмещенные плоскости окажутся параллельными одной из основных плоскостей проекций, то ломаный разрез допускается помещать на месте соответствующего вида.
Разрез, служащий для выяснения устройства предмета лишь в отдельном, узко ограниченном месте называется местным
. Местный разрез выделяется на виде сплошной волнистой линией. Эта линия не должна совпадать с какими-либо другими линиями изображения.
Часть вида и часть соответствующего разреза допускается соединять, разделяя их сплошной волнистой линией. Если при этом соединяются половина вида и половина разреза, каждая из которых является симметричной фигурой, то разделяющей линией служит ось симметрии. Допускается также разделение разреза и вида штрихпунктирной линией, совпадающей со следом плоскости симметрии не всего предмета, а лишь его части, если она представляет тело вращения.
Сечения. Сечение
– изображение фигуры, получающейся при мысленном рассечении предмета одной плоскостью. На сечении показывается только то, что получается непосредственно в секущей плоскости.
Сечения, не входящие в состав разреза, разделяются:
- на вынесенные;
- на наложенные.
Вынесенные сечения являются предпочтительными, и их допускается располагать в разрыве между частями одного и того же вида. Контур вынесенного сечения, а также сечения, входящего в состав разреза, изображают сплошными основными линиями, а контур наложенного сечения – сплошными тонкими линиями, причем контур изображения в месте расположения наложенного сечения не прерывают.
При симметричной фигуре сечения линию сечения не проводят. Во всех остальных случаях для обозначения сечения применяют разомкнутую линию с указанием стрелками направления взгляда и обозначают ее одинаковыми прописными буквами русского алфавита, сопровождая надписью по типу А-А
. Для несимметричных сечений, показываемых в разрыве или наложенных, буквы не проставляются.
Сечение по построению и расположению должно соответствовать направлению, указанному стрелками. Допускается располагать сечение на любом месте поля чертежа, а также с поворотом.
4.3 Деталирование
Деталированием
называется процесс выполнения рабочих чертежей по сборочному чертежу, чертежу общего вида.
Рабочим чертежом детали называется документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля.
На производственных рабочих чертежах проставляются необходимые для изготовления и контроля детали размеры, предельные отклонения размеров, обозначения шероховатости поверхностей, данные о материале, термообработке, отделке поверхности, покрытии и другие технические требования, если они не включены в технические условия.
Количество изображений детали на рабочем чертеже должно быть наименьшим, но достаточным для уяснения конструкции всех ее элементов.
На рабочих чертежах деталей применяются разрезы, сечения. Дополнительные и местные виды, выносные элементы, условности и упрощения и т.п.
Масштаб для выполнения чертежей деталей желательно применять 1:1. Для мелких деталей рекомендуется применение масштаба увеличения, а для крупных, но простых по конфигурации – масштаба уменьшения.
5 Рекомендуемая последовательность выполнения расчетной части курсового проекта
5.1 Расчет передач
Вначале необходимо полностью переписать условие, составить эскиз передачи, которую рассчитывают и выписать все заданные величины. Далее необходимо перейти к кинематическому расчёту передачи и определению быстроходности валов, а также величин крутящих моментов на них. Следующий этап – расчёт зубчатой передачи редуктора. Сначала задаются материалами шестерни и колёса, в случае расчёта червячной передачи, червяка и червячного колеса, учитывая рекомендации из учебных пособий и лекций. Далее определяют геометрические параметры зубчатой передачи. Расчёт начинают из определения межосевого расстояния из условия контактной прочности. Завершающим этапом расчёта является проверочный расчёт по напряжениям изгиба и контактным напряжениям. В случае, если расчётные напряжения получаются больше допускаемых, необходимо заменить материал зубчатых колёс или другие параметры. По полученным размерам зацепления вычерчивается, в определённом масштабе, предварительная компоновка редуктора на миллиметровке. Расстояние между деталями редуктора определяют так, чтобы поверхности вращающихся колёс не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса. Проводят анализ размеров редуктора, расположения деталей в нём, соответствия габаритов стандартным значениям.
5.2 Расчёт валов на прочность
Расчёт валов на прочность ведётся в два этапа.
5.2.1 Предварительный расчёт
Он заключается в определении диаметров различных участков валов из условия прочности их на кручение при пониженном допускаемом напряжении. По полученным диаметрам, с учётом предварительной компоновки редуктора, разрабатывают конструкцию вала и вычерчивают его в масштабе с учетом предварительно выбранных подшипников.
Разрабатывают эскизный проект в виде упрощенного изображения в масштабе расположения деталей внутри корпуса на миллиметровке. Основной результат эскизного проекта – уточнение взаимного расположения нагрузок на валы и подшипники.
5.2.2 Уточнённый расчёт
Расчёт сводится к определению коэффициента запаса усталостной прочности в опасном сечении вала. Опасное сечение устанавливают из эпюр изгибающих и крутящих моментов на валах. Если коэффициент запаса усталостной прочности не соответствует допускаемому, необходимо изменить материал вала или его конструктивные размеры и снова пересчитать (если даже он необоснованно больше допускаемого).
5.3 Подбор подшипников
Подбирают подшипники для опор с учётом величины и направления действующих нагрузок и диаметра вала под подшипник.
Окончательное соответствие подшипника проверяют на пригодность по ресурсу и динамической грузоподъёмности.
Завершающим этапом работы является разработка компоновки (общего вида) редуктора, сборочных единиц, рабочих чертежей деталей, спецификаций, согласно требованиям оформления конструкторской документации (масштаб, позиции, спецификация, габаритные, посадочные, присоединительные размеры и т.д.)
6 Основные разделы расчетов
6.1 Подбор электродвигателя и кинематический расчет
Для привода рабочих органов машин применяются трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели серии 4А (ГОСТ 19523-81). Требуемая мощность должна быть равна или больше расчетной мощности и определяется по формуле
где – окружное усилие на барабане или ведущих звездочках конвейера, Н;
– скорость движения рабочего органа конвейера, м/с;
– КПД привода, получаемое путем перемножения КПД всех передач привода.
В случае если задана мощность на выходе Р
,
то
Общее передаточное число привода
где – асинхронная частота вращения двигателя, мин-1
;
– частота вращения приводного вала рабочего органа, мин-1
;
, – передаточные числа элементов привода.
Частота вращения приводного вала составляет, например,
для ленточного транспортера:
для цепной передачи (звездочки):
где – диаметр барабана или звездочки, м;
– число зубьев звездочки;
– шаг тяговой цепи, мм.
Общее передаточное число разбивается по передачам и ступеням редуктора. Рекомендуется: для одной ступени червячной передачи при четырехзаходном червяке ; для одной конической ступени =3,0...4,0; для цилиндрической зубчатой передачи =3,0...6,0; для цепной передачи =2,0...5,0; для ременной передачи = 2,0...4,0. Для зубчатых передач брать из стандартного ряда:
2; 2,5; 3,15; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,6; 6,3...
Угловая скорость вала электродвигателя
Далее можно определить угловые скорости других валов привода
,
.
Крутящие моменты на валах определяются с учетом потерь на трение
.
Крутящий момент ведомого вала
.
6.2 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений
для зубчатых передач
Основными материалами зубчатых колес служат термически обрабатываемые стали, так как они обеспечивают высокую контактную и изгибную прочность зубьев.
Зубчатые колеса с твердостью НВ < 350, нормализованные, обычно изготовляют из качественных углеродистых сталей 40, 45, 50 и легированных 40Х, 40ХН и др. – прирабатывающиеся материалы.
Зубчатые колеса с твердостью НВ > 350, закаленные, цементированные, азотированные. Закаленные изготавливают из углеродистых и легированных сталей 45, 40Х, 40ХН; цементированные из сталей с низким содержанием углерода стали 15, 20, 15Х, 20Х – неприрабатывающиеся материалы.
Допускаемое контактное напряжение
где – предел контактной усталости поверхности зубьев.
При нормализации или улучшении
При поверхностной закалке
где = 1,1 или 1,2 – коэффициент безопасности;
– коэффициент долговечности, при длительной работе = 1,0 (когда N
> N
);
N
– действительное число нагрузки ;
N
– базовое число нагрузки.
Допускаемое напряжение изгиба
где – предел выносливости зубьев при изгибе:
при нормализации или улучшении
при закалке ТВЧ по контуру в МПа
= 600;
= 1,7...2,2 – коэффициент безопасности;
– коэффициент долговечности; при длительной работе= 1,0;
– коэффициент приложения нагрузки; пр
Червяки современных передач изготавливают из углеродистых или легированных сталей, витки термообрабатывают до твердости HRC > 45 с последующим шлифованием.
Червячные колеса при скорости скольжения зубьев ≤ 5 м/с изготавливают из безоловянистых бронз типа Бр АЖ-4, при ≥ 5 м/с применяют оловянистые бронзы типа Бр ОФ10-1, ОНФ.
Допускаемые контактные напряжения для оловянистых бронз
где – предел прочности, МПа.
Для бронзы БрАЖ9-4
При проектном расчете
где – частота вращения червяка, мин-1
;
– крутящий момент на червячном колесе, Н•м.
Допускаемые напряжения изгиба
где – предел текучести, МПа (по таблице 1).
Таблица 1 – Механические характеристики бронз
| Материал колеса |
Способ отливки |
Механические характеристики |
|
| , МПа
|
, МПа
|
||
| БрОФЮ-1 |
В песок |
120 |
200 |
| БрОФЮ-1 |
В кокиль |
150 |
260 |
| БрОНФ |
Центробежный |
170 |
290 |
| БрАЖ9-4 |
В песок |
200 |
400 |
6.3 Расчет зубчатых, червячных передач редуктора на прочность. Основные
геометрические параметры зацеплений
Все расчеты на прочность обязательно сопровождать расчетными схемами.
Расчет на прочность зубьев цилиндрических передач стандартизован ГОСТ 21354-75. Во всех учебных пособиях по курсовому проектированию имеются примеры расчета различных типов передач.
Расчет редуктора начинается с тихоходной ступени, так как она более нагружена и имеет большие габариты. При проектном расчете определяют межосевое расстояние из расчета условия контактной прочности:
где –
безразмерный коэффициент:
для прямозубых передач = 490,
для косозубых = 430;
– передаточное число рассчитываемой пары;
– крутящий момент на колесе, Н•м;
– коэффициент ширины венца зубчатого колеса (принимают в зависимости от расположения его относительно опор = 0,2; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5);
– коэффициент концентрации нагрузки, принимают =1,2.
Значение (мм) можно округлить до ближайшего стандартного
=...100; 125; 160; 200; 250; 315; 400... .
Далее определяются делительные диаметры шестерни и колеса .
Рассчитывают модуль и округляют до стандартного значения
= ...1,5; 2; 2,5; 3; 4; 4,5; 5; 6
и определяется число зубьев шестерни и колеса
где – угол наклона зубьев, = 8…18°, для прямозубой передачи = 0.
Если фактическое межосевое расстояние не совпадает с принятым стандартным, то его значение можно привести к стандартному путем изменения угла наклона зубьев в косозубой передаче
В прямозубых передачах этого можно достичь путем варьирования числа зубьев и модуля, либо путем проектирования передачи со смещением. После определения ширины зубчатых колес, диаметров вершин и впадин, производится проверочный расчет по контактным напряжениям и напряжениям изгиба.
В конических передачах проектный расчет начинается с определения внешнего делительного диаметра конического колеса
где – коэффициент ширины зубчатого венца относительно внешнего конусного расстояния, < 0,3. Рекомендуется = 0,285;
– приведенный модуль упругости материала. Для стальных зубчатых колес = МПа.
Далее определяются все геометрические параметры передачи и производится проверочный расчет по контактным напряжениям и напряжениям изгиба.
Проектный расчет червячных передач начинается с определения межосевого расстояния
где – число зубьев червячного колеса;
– коэффициент диаметра червяка, = 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16;
– делительный диаметр червяка;
– модуль;
– коэффициент нагрузки, = 1,1…1,3;
– крутящий момент на червячном колесе, Н•м;
Далее определяются все геометрические параметры передачи и производится проверочный расчет по контактным напряжениям и напряжениям изгиба.
6.4 Силы, действующие в зубчатом зацеплении
Этот раздел начинается с расчета сил, возникающих в зацеплении (окружные, радиальные, осевые), и сил от внешних механизмов (муфт, цепных, ременных передач), затем необходимо начертить схему редуктора в двух проекциях или аксонометрии, на них показать направления вращения валов и направление крутящих моментов и сил, действующих на зубья передачи. Наклон зубьев следует принимать таким, чтобы на промежуточном валу осевые силы были направлены в разные стороны.
6.5 Проектный расчет валов редуктора
Он начинается с определения ориентировочного значения диаметра быстроходного вала (мм) редуктора из условия обеспечения его прочности на кручение по пониженным допускаемым напряжениям
,
где – крутящий момент, передаваемый валом, Н•м;
– допускаемое напряжение, принимают = 20...30 МПа.
Затем конструктивно намечают диаметры различных участков валов. Диаметры под подшипники качения в миллиметрах назначают кратными пяти.
6.6 Определение конструктивных размеров зубчатых колес, элементов
корпуса и крышки
В этом разделе определяются конструктивные размеры зубчатых колес (толщина обода, диска, диаметр ступицы и ее длина и т.д.). У корпуса и крышки определяются толщины стенок, фланцев, диаметры болтов, спускных масляных пробок и т.д.
6.7 Расчет шпоночных соединений
В машиностроении применяются, как правило, призматические шпонки, сечения которых приведены в ГОСТ 23360-78 в зависимости от диаметров вала. Поэтому при проектном расчете шпонка выбирается исходя из диаметра вала, а длина задается из конструктивных соображений и затем проверяется на смятие:
где =
–
– высота поверхности шпонки, воспринимающая нагрузку;
– длина шпонки.
Допускаемое напряжение в МПа при стальной ступице
= 80…120.
Размеры шпонок брать из таблицы 2.
Таблица 2 – Параметры шпонок и шпоночного паза
| Диаметр вала, мм |
Параметры шпонки, мм |
Глубина шпоночного паза, мм |
||
| ширина t
|
высота |
вала |
ступицы |
|
| Св. 22 до 30 |
8 |
7 |
4,0 |
3,3 |
| Св. 30 до 38 |
10 |
8 |
5,0 |
3,3 |
| Св. 38 до 44 |
12 |
8 |
5,0 |
3,3 |
| Св. 44 до 50 |
14 |
9 |
5,5 |
3,8 |
| Св. 50 до 58 |
16 |
10 |
6,0 |
4,3 |
| Св. 58 до 65 |
18 |
11 |
7,0 |
4,4 |
Длины шпонок выбирают из ряда
25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100
(принимают на 10 мм меньше длины ступицы).
Материал шпонок – сталь чистотянутая (сталь 40, 45 и др.).
Для одного диаметра вала все шпонки принимаются одного размера.
6.8 Эскизная компоновка редуктора
Компоновка редуктора производится на миллиметровой бумаге, все детали вычерчиваются упрощенно в масштабе. В результате компоновки определяют габариты редуктора, расстояния между опорами и плоскостями приложения сил, необходимые для дальнейших расчетов.
Компоновка начинается с проведения межосевых расстояний или конусных углов. Затем изображаются контуры зубчатых колёс в виде прямоугольников. Проводятся диаметры различных участков валов.
В редукторах, как правило, применяются подшипники качения. С цилиндрическими зубчатыми колесами могут применяться шариковые радиальные или роликовые конические подшипники. В редукторах с червячной или конической передачей рекомендуются роликовые конические подшипники, так как в этих передачах значительные осевые силы.
Предварительно, в зависимости от типа редуктора, принимаются подшипники по посадочному диаметру легкой серии. Выписывается из каталога номер подшипника, наружный диаметр, ширина, статическая и динамическая грузоподъемность для каждого вала.
Затем подшипники размещаются на валах на расстоянии 5...10 мм от торцов близлежащих зубчатых колес. Проводятся контуры внутренней поверхности стенки корпуса редуктора, затем на расстоянии толщины стенки проводятся контуры внешней поверхности.
6.9 Определение реакций опор и подбор подшипников качения
По эскизной компоновке редуктора составляются расчетные схемы всех валов. Валы рассматриваются как круглые балки на двух опорах. Силы, действующие в зацеплении, прикладываются в средней плоскости зубчатых колес на делительном диаметре. Затем по методике курса «Сопротивление материалов» определяются вертикальные и горизонтальные реакции опор, а потом и полные реакции опор:
и
Проверка подшипника для каждого вала ведется по максимальной величине полной реакции. Выбранные при эскизной компоновке подшипники проверяются по динамической грузоподъемности
где – долговечность, млн оборотов;
m
= 3 для шарикоподшипников и m
= 10/3 для роликоподшипников;
– эквивалентная динамическая нагрузка, H.
При постоянном цикле
,
при переменном цикле
,
где , – табличные коэффициенты радиальной и осевой нагрузок;
– коэффициент вращения;
– радиальная нагрузка на подшипник (максимальная реакция на опоре);
– осевая нагрузка;
– температурный коэффициент;
– коэффициент безопасности.
Если С
< С
табл
, то подшипник выбран правильно, в противном случае необходимо либо переходить на подшипник более тяжелой серии, либо изменять тип подшипника, либо увеличивать диаметр вала. В случае большого значения С необходимо изменить серию подшипника или по возможности его диаметр.
Также необходимо проверить подшипник на ресурс, где
L
h
заданное
< L
h
катал
.
6.10 Расчет на сопротивление усталости валов редуктора
(по согласованию с руководителем)
Расчет начинается с построения эпюр изгибающих и крутящих моментов по нагрузкам, известным при проверке выбранных подшипников. Затем определяются опасные сечения, имеющие наибольшие нагрузки и ослабленные концентраторами напряжений. Напряжения на изгиб и кручение в сечении, где нет шпоночной канавки:
Со шпоночной канавкой:
где – суммарный изгибающий момент в расчетном сечении, Н∙мм;
– крутящий момент, Н∙мм;
– диаметр вала, мм;
– глубина шпоночной канавки, мм;
– ширина шпоночной канавки, мм.
Затем для данного сечения определяются коэффициенты запаса усталостной прочности при изгибе
Коэффициент запаса усталостной прочности при кручении
и коэффициент запаса усталостной прочности при совместном действии изгиба и кручения
где .
Расшифровка параметров, формулы, таблицы и графики для определения их величины приведены в учебной литературе.
6.11 Подбор муфты и проверка её элементов на прочность
Муфты служат для соединения валов различных механизмов, кроме того, некоторые из них могут компенсировать остаточные несоосности валов, уменьшать динамические нагрузки. При проектировании приводов муфты подбираются по нормалям или стандартам с учетом конкретных технических требований и последующего проверочного расчета ее элементов.
Основными параметрами для выбора муфты служат номинальные диаметры валов, расчетный вращающий момент, частота вращения и условия эксплуатации.
где – коэффициент режима работы, рекомендуется ~
1,0...6.
7 ЗАЩИТА КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Защита курсового проекта является особой формой проверки выполнения проекта. Защита должна приучить студента к всестороннему обоснованию предложенных решений инженерной задачи и глубокому пониманию выполненной работы.
Защита проекта проходит по графику за 2–3 недели до окончания семестра перед специально созданной комиссией в составе двух-трех преподавателей кафедры при непосредственном участии руководителя курсового проектирования. Всемерно поощряется досрочная защита проектов. Решение о досрочной защите принимает руководитель проекта. При этом принимается во внимание текущая успеваемость студента его способность качественно выполнить весь объем работ ранее установленного срока.
Перед защитой студент должен четко представлять устройство, назначение и работу разработанного привода, обосновать принятые конструктивные и технологические решения, выбор материалов и вид термообработки, пояснить любую расчетную формулу в записке. Проектант должен представлять значение каждой линии и обозначения своего чертежа, знать все подробности конструкции привода, назначение каждой детали, а также представлять порядок сборки и разборки, регулировки узла и т.п.
Защита состоит из двух этапов.
Первый этап – доклад на 3–4 мин.
Второй этап – ответы студента на вопросы, задаваемые членами комиссии.
Большинство задаваемых вопросов рассматриваются на консультациях или на других видах занятий по деталям машин и ранее изучаемых общетехнических дисциплинах.
Открытая защита позволяет оценить способность студента к самостоятельному решению простейших инженерных задач, составлению доклада и ответов на вопросы.
В докладе студента при защите излагается содержание проекта, его методы расчета, отличительные особенности разработанного проекта и т.п. В докладе необходимо дать обоснование принятых конструктивных решений, объяснить устройство спроектированного привода, показать его положительные качества.
Желательно отметить достоинства и недостатки проекта. Не рекомендуется строить свой доклад на перечислении последовательности расчета.
В заключении доклада необходимо сделать краткие выводы по работе и дать оценку результатов работы.
По окончании доклада студент отвечает на вопросы членов комиссии. Вопросы на защите, как правило, задаются по теме курсового проекта, однако для выявления общей подготовленности студента как будущего инженера могут быть заданы вопросы по тематике курса «Детали машин и основы конструирования», а также ранее изученных технических дисциплин.
Ответ должен быть конкретным и немногословным. При необходимости подкрепить ответ схемой, рисунком или математической записью.
Следовательно, студент должен показать свои знания не только в области деталей машин, но и в области дисциплин, являющихся базой курса «Детали машин»: технологии металлов, сопротивления материалов, теоретической механики, теории машин и механизмов и др.
Итоговая оценка по курсовому проекту учитывает качество доклада, графическое и текстовое оформление, ответы на вопросы.
При оценке, наряду с качеством проекта и знаний учитываются сроки выполнения проекта, самостоятельность, творческая инициатива при проектировании, поведение студента во время защиты, его умение аргументированно защищать свои решения. Докладывать необходимо отчетливо и ясно, последовательно демонстрировать графическую часть проекта, переходя от одного чертежа к другому.
Неудовлетворительная оценка ставится за плохое качество проекта и неудовлетворительную защиту. Среди основных признаков плохого проекта считается:
- наличие грубых ошибок в расчетах;
- несоблюдение при оформлении графической части и пояснительной записки требований ЕСКД;
- несоответствие содержания расчетно-пояснительной записки чертежам;
- несогласованность размеров и графического изображения деталей (узлов) на чертежах;
- несоответствие содержания курса проекта разработки техническому заданию,
- недостаточная глубина проработки и полнота разработки поставленных требо-ваний;
- низкая степень самостоятельности;
- низкий уровень общей и специальной грамотности;
- неполные, неверные ответы на вопросы при защите;
- наиболее характерные ошибки в графической части проекта.
При неудовлетворительной защите допускается повторная защита в той же комиссии. При неудовлетворительной повторной защите в третий раз защита проводится в присутствии заведующего кафедрой или его заместителя.
Студент, не представивший в установленный срок курсовой проект к защите или не защитивший его по неуважительным причинам, считается имеющим академическую задолженность.
Для самоконтроля студентам предлагается основной перечень ошибок, встречающихся при проектировании и защите проекта в Приложениях Г1–Г5
.
Условные обозначения элементов кинематических схем даны в Приложении Д
.
Приложение А
Техническое задание
Федеральное агентство по образованию
Бийский технологический институт (филиал)
государственного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Алтайский государственный технический университет
имени И.И. Ползунова»
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой
«Технической механики»____________
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 01______
На выполнение курсового проекта по дисциплине
«Детали машин и основы конструирования»
Выдано студенту_________________________группы_________
ТЕМА: Спроектировать привод пластинчатого конвейера
Исходные данные:
1. Кинематическая схема 2. График нагружения
|
|
|
F
, кн = V
, м/c = t
, мм = Zэв
=
Содержание, объем и график выполнения
| Название документа и раздела |
Ориентировочно |
График выполнения (недели) |
|
| Объем
|
Вып. в % |
||
| Расчетно-пояснительная записка
|
40–55 с. |
21 |
1–12 |
| Рекомендуемые разделы записки (ПЗ):
|
|||
| Кинематический расчет привода |
2 |
1 |
|
| Расчет зубчатых колес редуктора |
3 |
2 |
|
| Проектный расчет валов, выбор подшипника |
3 |
3 |
|
| Предварительная компоновка редуктора (миллиметровка) |
5 |
4 |
|
| Проверочный расчет валов редуктора |
2 |
5 |
|
| Проверка подшипника на долговечность |
рукопись |
2 |
6 (Модуль 1) |
| Проверка прочности соединений (шпоночное, резьбовое) |
1 |
6 |
|
| Выбор смазочных материалов и способа смазки |
1 |
7 |
|
| Расчет муфт, передач (ременная, цепная), если таковые имеются |
1 |
8 |
|
| Выбор посадок для соединений |
1 |
10 |
|
| Комплект ПЗ |
рукопись |
12 (Модуль 2) |
|
| Графическая часть
|
|||
| Общий вид редуктора |
1–2 л. |
40 |
7 (Модуль 2) |
| Общий вид привода, сборочных единиц |
1–2 л. |
20 |
12 (Модуль 2) |
| Деталировка (по согласованию с руководителем) |
1–2 л. |
10 |
12 |
| Полный комплект КД |
4 |
15 (Модуль 3) |
|
1. Пояснительная записка должна быть сброшюрована, техническое задание вшито после титульного листа.
2. Работу оформить в соответствии со стандартом СТП 12400-2004.
Срок сдачи черновика ПЗ: «___» 04_200__ г.
Срок сдачи оформленной ПЗ: «___» 05_200__ г.
Срок защиты: «___»___мая______200__ г.
Плановые консультации по расписанию.
Дополнительные консультации по назначению преподавателя.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дунаев, П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. – М.: Высш. шк., 2008.
2. Чернилевский, Д.В. Проектирование приводов технического оборудования / Д.В. Чернилевский. – М.: Высш. шк., 2004.
3. Чернавский, С.А. Курсовое проектирование деталей машин: учебное пособие для учащихся машиностроительных специальностей / С.А. Чернавский. – М.: Высш. шк., 2005.
4. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя / В.И. Анурьев. – М.: Высш. шк., 2001. – Т. 1–3.
5. Бейзельман, Р.Д. Подшипники качения: справочник / Р.Д. Бейзельман [и др.]. – М.: Машиностроение, 1995.
6. Детали машин. Атлас конструкций / под ред. Д.Н. Решетова. – М.: 1979.
7. Шелофаст, В.В. Основы проектирования машин / В.В. Шелофаст. – М.: Изд-во АПМ, 2000.
8. Вагнер, В.А. Детали машин: учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов / В.А. Вагнер, В.П. Зведков. – Барнаул: ОАО «Алтай», 2007.
Задание выдано «__»__ 200__ г. Руководитель ____________________
| Приложение Б
Форма и пример заполнения титульного листа
Федеральное агентство по образованию Бийский технологический институт (филиал)
государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет имени И.И. Ползунова»
Кафедра «Техническая механика
ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА
тема проекта ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» КП 151001.04.03.000ПЗ
Обозначение документа
2009 |
Приложение В
Рекомендуемые УДК для курсовых проектов по курсу «Детали машин и основы конструирования»
| Привод пластинчатого конвейера…………………………. Привод ленточного конвейера…………………………….. Привод винтового конвейера………………………………. Привод элеватора…………………………………………… Привод специальный……………………………………….. Привод цепного конвейера……………………………….… Привод дискового питателя……………………………….... Привод кранового редуктора…………………………….…. Привод тарельчатого питателя……………………………... Привод передвижения автокрана…………………………... Привод лебедки стрелы автокрана……………………….… Привод лебедки главного подъема автокрана…………….. Привод поворотной части крана………………………….... Главная передача автомобиля……………………………… Привод коробки передач автокрана……………………….. Главная передача механизма передвижения автокрана..…
|
УДК 621.867.135:62-8
УДК 621.867.2:62-8
УДК 621.867.4:62-8
УДК 621.867.156:62-8
УДК 62-8/-894
УДК 621.867.1/.151:62-8
УДК 621.86.067.2:62-8
УДК 621.873:62-587.5
УДК 621.86.067.2:62-8
УДК 629.3.065.23:62-8
УДК 629.3.065.23:62-8
УДК 629.3.065.23:62-8
УДК 621.873:62-8
УДК 629.3.021
УДК 629.3.065.23:62-8
УДК 629.3.065.23:62-233
|
Приложение Г
Основные ошибки, встречающиеся в курсовых проектах
по курсу «Детали машин и основы конструирования»
Ошибки, встречающиеся при выполнении курсового проекта, являющиеся следствием нерегулярной работы над проектом, игнорирования графика его выполнения, прогулов лекций и практических занятий.
Приложение Г.1
Сборочные чертежи
1. Сборочный чертёж выполнен без подробной предварительной эскизной компоновки на масштабно-координатной бумаге.
2. Угловой штамп выполнен неверно. Основная надпись выполнена неверно. Нет обозначения чертежа. Чертеж не подписан, не указана дата. Не указан масштаб или принят нестандартный масштаб (например, 1:3).
3. Надписи выполнены нестандартными шрифтом.
4. Отсутствуют номера позиций всех или части деталей.
5. Чертеж обведен не в соответствии с ГОСТ 2.303-68. Толщина сплошной основной линии должна быть 0,8–1,5 мм.
6. Количество проекций, видов и разрезов недостаточно для полного выявления конструкции.
7. Указаны нетехнические характеристики и требования.
8. Отсутствуют габаритные размеры присоединительные и установочные размеры. В частности, нет размеров, относящихся к входному и выходному валам редуктора; нет размеров опорной поверхности и не нанесены координаты отверстий под фундаментные болты; диаметр отверстий под фундаментные болты не согласован со стандартными диаметрами болтов.
9. Не изображены шпонки на входном и выходном валах редуктора.
10. Не указаны посадки шпонок в пазы входного и выходного валов.
11. Не указаны межосевые расстояния передач и допуски на них.
12. Не указаны модуль, число и угол наклона зубьев каждого из зубчатых колес.
13. Не указаны посадки зубчатых колес и подшипников на валы, посадки наружных колец подшипников и крышек подшипниковых узлов в корпус редуктора и т.п.
14. Не предусмотрены штифты для фиксации положения крышки редуктора относительно его корпуса. Не предусмотрены элементы для транспортировки (строповки) изделия.
15. Расположение отверстий в плоскости разъема редуктора не позволяет установить болты и гайки, предназначенные для соединения крышки и корпуса редуктора (не выдержаны размеры под ключ).
16. Не согласованы толщины фланцев и стенок корпуса (крышки) редуктора.
17. Не все детали, установленные на валах редуктора имеют осевую фиксацию.
18. Не показаны шайбы, прокладки, приливы, бобышки, зазоры.
19. Не указан уровень масла.
20. Сборка и (или) разборка редуктора, монтажи (или) демонтаж отдельных элементов невозможны.
21. Форма и размеры стандартных деталей (болтов, гаек, шпонок, подшипников качения, шайб и др.) не соответствуют приведенным в стандартах.
22. Отсутствуют данные о зазорах, подлежащих регулировке при сборке механизма и способах выполнения регулировок.
23. Размеры концов валов не соответствуют госстандартам.
24. Отсутствуют технические требования, или их объем недостаточен для сборки изделия.
Приложение Г.2
Рабочие чертежи
1. Форма и размеры детали на рабочем и сборочном чертежах не соответствуют друг другу.
2. Размеры детали не согласованы с расчетными.
3. Не указаны все размеры, необходимые для изготовления детали. Количество проекций, видов и разрезов недостаточно для полного выявления конструкции детали.
4. Размерная цепь замкнута.
5. Размеры указаны без предельных отклонений. Не указаны допуски формы и расположения поверхностей детали (цилиндричности, круглости, плоскостности, соосности, симметричности, перпендикулярности, радиального и торцового биения и т.д.) или их значения приняты необоснованно. Не указаны базовые поверхности.
6. Допуски указаны не по ЕСПБ.
7. Не для всех поверхностей детали обозначена шероховатость, параметры шероховатости приняты необоснованно (не соответствуют условиям работы поверхности, способу обработки поверхности или допуску на размер).
8. Отсутствуют технические требования, или их объем недостаточен для изготовления детали. Не указана масса детали, марка материала и госстандарт.
9. На чертежах зубчатого, червячного колес, червяка отсутствуют таблицы с параметрами зубчатого венца. Таблица выполнена не по госстандарту. Нет размеров и (или) допусков, определяющих взаимное положение разноименных профилей зубьев (длина общей нормали, размер по роликам и т.д.).
10. Не предусмотрена и не показана обработка опорных поверхностей для головок винтов (болтов), гаек, шайб, прокладок, пробок, рым-болтов и т.д.
11. На чертеже вала (вала-шестерни, червяка) не указаны форма и размер центровых отверстий по ГОСТ 14034-74.
12. Отсутствуют указания по поводу совместной обработки элементов данной детали с другой деталью.
13. Обрабатываемые поверхности не отделены от черных.
14. Не предусмотрена и не показана обработка опорных поверхностей головок винтов и гаек.
15. Неправильно выбран или принят нестандартный масштаб (например, 1:3).
16. Не предусмотрены конструктивные элементы (проточки, канавки и т.д.) для выхода обрабатывающего инструмента. Размеры проточек не соответствуют размерам детали.
Приложение Г.3
Пояснительная записка
1. Титульный лист оформлен неверно.
2. Отсутствует техническое задание на проектирование.
3. Нет оглавления, введения, заключения, полностью или частично отсутствует нумерация страниц, разделов, подразделов и пунктов, рисунков, таблиц и формул. Нет разделов, посвященных выбору конструктивного прототипа и сравнению спроектированного механизма с аналогичными, выпускаемыми промышленностью в настоящее время.
4. Расчеты выполняются без поясняющего текста, использованные формулы приводятся без достаточных пояснений.
5. Нет ссылок на использованную литературу.
6. Ссылки на использованную литературу указаны ошибочно (например, не в тексте, а после формул).
7. Слово "где" в пояснениях к формулам пишется на той же строке, что и формула.
8. Числовые значения величин, входящих в формулы, подставляются в последовательности, не совпадающей с последовательностью буквенных обозначений этих величин.
9. После подстановки в формулу числовых значений расчетных величин, кроме результата, приводятся еще и промежуточные вычисления. Арифметические ошибки при вычислениях.
10. Не указан окончательный размер, принятый после выполнения расчета (например, принятый из ряда стандартных чисел).
11. Рисунки выполнены небрежно, не имеют названия или подрисуночных подписей, количество рисунков недостаточно.
12. Нет кинематической схемы привода.
13. На кинематической схеме не указаны значения мощностей, чисел оборотов и крутящих моментов на различных валах привода.
14. Нет названий коэффициентов и обоснования их выбора, отсутствуют ссылки на источники, из которых взяты справочные данные о значениях коэффициентов.
15. Не указана размерность величин.
16. Нет обоснования выбора материалов для деталей.
17. Нет аксонометрического изображения усилий, действующих на валы редуктора, не указано направление вращения валов.
18. Нет расчетных схем валов. Допущены ошибки при построении эпюр изгибающих и крутящих моментов, эпюры изображены без соблюдения масштаба.
19. Нет схемы усилий, действующих на подшипник, и схемы его установки. Отсутствует обоснование выбора типа подшипника.
20. Нет обоснования выбора способа смазки редуктора и смазочного масла.
21. Нет обоснования выбора типа соединительных муфт, размера рым-болтов.
22. Нет списка использованной литературы или список литературы написан неверно (например, приведены источники, на которые отсутствуют ссылки в тексте, не совпадают номера ссылок в тексте и в списке).
23. Текст пояснительной записки написан с нарушениями правил орфографии и пунктуации русского языка.
24. На титульном листе нет подписи студента и даты.
25. Отсутствуют компоновочные эскизы.
26. Нет распечаток результатов расчетов на ЭВМ. Отсутствуют пояснения к выбору исходных данных и полученным результатам.
Приложение Г.4
Спецификация
1. Спецификация выполнена на нестандартных листах.
2. Представлены не все разделы.
3. Не приведены обозначения деталей.
4. Условное обозначение стандартных изделий не соответствует указанному в стандарте, отсутствует или ошибочна ссылка на стандарт.
5. В спецификации нет раздела «Материалы».
6. Не все сборочные единицы, детали и стандартные изделия внесены в спецификацию.
Приложение Г.5
Защита курсового проекта
1. К защите не подготовлен доклад или его объем недостаточен.
2. При рассказе о конструктивном устройстве механизма не используются имеющиеся в аудитории макеты.
3. При рассказе о конструктивном устройстве механизма не используются атласы и имеющиеся в аудитории плакаты.
4. При обосновании принятых конструктивных решений не учитывается опыт выполненных конструкций, не выполняется сравнение с прототипом.
Заключение
1. Наличие в курсовом проекте ошибок, не вошедших в настоящий перечень, не освобождает студента от необходимости их исправления.
2. Курсовые проекты, выполненные с указанными выше ошибками, к защите не допускаются!
Приложение Д
Условные обозначения элементов кинематических схем по ГОСТ 2.770-68
| Элемент
|
Обозначение
|
| Электродвигатель |
|
| Передачи: Ременные - плоским ремнем |
|
| - клиновым ремнем |
|
| - цепью |
|
| - зубчатая цилиндрическая внешнего зацепления |
|
| - зубчатая цилиндрическая внутреннего зацепления |
|
| - зубчатая коническая |
|
| - червячная |
|
| Продолжение Приложения Д
|
|
| Вал, ось |
|
| Винт ходовой |
|
| Соединение детали с валом: - глухое |
|
| - свободное при вращении |
|
| - подвижное без вращения |
|
| Подшипник скольжения |
|
| Подшипник качения |
|
| Соединение двух валов - эластичное |
|
| - глухое |
|
| - глухое с предохранителем от перегрузки |
|
| - шарнирное |
|
| - телескопическое |
|
| - зубчатой муфтой |
|
| - предохранительной муфтой |
|
| Тормоз - колодочный |
|
| - дисковый |
|
| - ленточный |
|
| Муфта |
|
ЛИТЕРАТУРА
1. Дунаев, П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. – М.: Машиностроение, 2008.
2. Шелофаст, В.В. Основы проектирования машин / В.В. Шелофаст. – М.: АПМ, 2000.
3. Балдин, В.А. Детали машин и основы конструирования: учебное пособие для ВУЗов / В.А. Балдин. – М: ИКЦ «Академкнига», 2006.
4. Иванов, М.Н. Детали машин / М.Н. Иванов, В.А. Финогенов. – М.: ОАО «Высшая школа», 2008.
5. Чернилевский, Д.В. Проектирование приводов технологического оборудования / Д.В. Чернилевский. – М.: Машиностроение, 2004.
6. Решетов, Д.Н. Детали машин / Д.Н. Решетов. – М.: Машиностроение, 1974.
7. Вагнер, В.А. Детали машин: учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов / В.А. Вагнер [и др.]. – Барнаул ОАО ЧПП «Алтай», 2007.
8. Иосилевич, Г.Б. Детали машин / Г.Б. Иосилевич. – М.: Машиностроение, 1988.
9. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя / В.И. Анурьев М.: Машиностроение, 1992. – Т. 1–3.
10. Иванов, М.Н. Детали машин. Курсовое проектирование деталей машин / М.Н. Иванов. – М.: Машиностроение, 1980.
11. Бейзельман, Р.Д. Подшипники качения: справочник / Р.Д. Бейзельман [и др.]. – М.: Машиностроение, 1975.
12. Детали машин. Атлас конструкций / под редакцией Д.Н. Решетова. – М.: Машиностроение, 1992.
13. Кудрявцев, В.Н. Курсовое проектирование деталей машин / В.Н. Кудрявцев. – Л., 1983.
14. Перель, П.Я. Подшипники качения и обслуживание опор / П.Я. Перель, А.А. Филатов. – М.: 1992.
15. Парфенов, В.А. Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Расчет автомобиля» / В.А. Парфенов. – Ульяновск: УлГТУ, 2002.
16. Дьяков, И.Ф. Методические указания к курсовому проекту «Конструирование автомобиля. Расчет коробки передач» / И.Ф. Дьяков, В.А. Кузнецов. – Ульяновск: УлГТУ, 2002.
Учебное издание
Дунин
Максим Сергеевич
Климонова
Надежда Михайловна
Волков
Юрий Павлович
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИВОДОВ МАШИН
Методические рекомендации к выполнению курсового проекта для студентов специальностей: 190603 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)», 240706 «Автоматизированное производство химических предприятий», 260601 «Машины и аппараты пищевых производств», 160302 «Ракетные двигатели», 151001 «Технология машиностроения», 170104 «Высокоэнергетические устройства автоматических систем» всех форм обучения
Редактор Малыгина И.В.
Технический редактор Малыгина Ю.Н.
Подписано в печать 25.02.09. Формат 60´84 1/8
Усл. п. л. 4,76. Уч.-изд. л. 5,13
Печать – ризография, множительно-копировальный
аппарат «RISO TR -1510»
Тираж 50 экз. Заказ 2009-11
Издательство Алтайского государственного
технического университета
656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46
Оригинал-макет подготовлен ИИО БТИ АлтГТУ
Отпечатано в ИИО БТИ АлтГТУ
659305, г. Бийск, ул. Трофимова, 27
| |
М.С. Дунин, Н.М. Климонова, Ю.П. Волков
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИВОДОВ МАШИН
Методические рекомендации к выполнению курсового проекта
для студентов специальностей: 190603 «Сервис транспортных и технологических
машин и оборудования (автомобильный транспорт)», 240706 «Автоматизированное производство химических предприятий», 260601 «Машины и аппараты пищевых производств», 160302 «Ракетные двигатели», 151001 «Технология машиностроения», 170104 «Высокоэнергетические устройства автоматических систем»
всех форм обучения
Бийск
Издательство Алтайского государственного технического университета
им. И.И. Ползунова
| |
2009