Министерство станкостроительной и инструментальной промышленности ссср

Краснодарский станкостроительный техникум

Курсовой проект по «Деталям машин»

Руководитель курсового проектирова- Конструктор—учащийся гр. 165 ния—преподаватель Д. Ю. Дегтярев. Б. А. Самохвалов (шифр 15).

г. Краснодар, октябрь—декабрь 1980 г.

^{Курсовой проект принят ........... 19 ... г. с оценкой ....}

Буквы слов, выделенных жирным шрифтом или курсивом, должны быть написаны чертежным шрифтом десятого кегля, а буквы осталь­ных слов —шрифтом седьмого или пятого кегля, т. е. шрифтом раз­мером 10, 7 и 5 мм (тушь черная или цветная).

Приложения к расчетной части проекта в виде схем, эпюр и чертежей могут быть выполнены на отдельных листах бумаги, например миллиметровой, и приклеены или вложены в соответст­вующие места расчета.

Чертеж общего вида (основные правила выполнения чертежей — СТ СЭВ 1182—78) проектируемого механического устройства, на­пример редуктора, оформляют на листе чертежной бумаги формата А1 (610x875 мм для листа и 594x841 мм для обрамляющей линии рамки—СТСЭВ 140—74) в двух проекциях с разрезами. Чертеж желательно выполнять в масштабе 1:1. Если две проекции не раз­мещаются на одном листе, можно каждую из них сделать на отдель­ном листе. (Выполнение чертежа в натуральный размер изделия является самым простым —исключено появление большого числа ошибок, меньше затрат времени.) В нижнем правом углу листа вычерчивают основную надпись по ГОСТ 2.104—68.

Виды и типы схем регламентированы СТ СЭВ 651—77; кинема­тические—СТ СЭВ 1187—78.

Спецификацию (ГОСТ 2. 108—68) выполняют отдельно на листах формата А4 (226x313 мм) с размером обрамляющей линии рамки 210x297 мм.

В том случае, когда спецификацию выполняют отдельно, основ­ную надпись на сборочном чертеже следует делать по типу рис. 297, а. Если спецификацию выполняют на том же листе, что и чертеж (для учебных заведений это допускается), форма основной надписи не­сколько изменяется. В этом случае следует руководствоваться рис. 297, б, где для образца заполнены некоторые графы специ­фикации.

Размеры последующих листов (второго, третьего и т. д.) специ­фикации соответствуют заглавному листу, а нижние графы с обо­значением наименования предприятия (учебного заведения) и дру­гими сведениями опускаются, сохраняется только графа с обозна­чением документа (ширина графы 15 мм). В правой части этой графы записывается порядковый номер листа спецификации (см. с. 316...318) и проставляется шифр конструкторского документа. Например, шифр 03.108.04.180 (рис. 297) расшифровывается так: 03 —отделение заочное, 108 —номер группы учащегося, 04 —номер варианта, 180 —межосевое расстояние проектируемого редуктора. К этому шифру добавляются цифры 0.00, где 0 —номер позиции сборочной единицы, 00 — номер позиции детали.

Расчетно-пояснительная записка и чертежи должны быть сбро­шюрованы в обложку из чертежной бумаги или вложены в папку для бумаг или скоросшиватель.

При выборе материалов для изготовления деталей передачи (зуб­чатых и червячных колес, валов и др.) и определении допускаемых напряжений учащийся должен ориентироваться на недефицитные материалы, т. е. по возможности избегать применения легированных сталей, оловянных бронз и т. п. Легированная сталь дороже стали обыкновенного качества примерно в 1,6...3 раза; медь, бронза и латунь—приблизительно в 10... 13 раз, а олово —в 160 раз. Вместо литых и кованых заготовок следует применять штампован­ные или штампосварные.

Применение высокопрочных углеродистых и легированных ста­лей для зубчатых колес может быть оправдано необходимостью уменьшения габаритов и массы передачи, а также специфическими условиями ее работы. Например, зубчатые колеса редукторов боль­ших мощностей целесообразно изготовлять из высокопрочных сталей. Увеличение допускаемого контактного напряжения в 1,5 раза при­водит к уменьшению межосевого расстояния на 24% [см. форму­лу (91)], а массы зубчатых колес —более чем в два раза. При Р^10...15 кВт применение углеродистых и легированных сталей высокой прочности (при твердости > НВ350) для изготовления зуб­чатых колес нецелесообразно, так как из-за малых размеров па­раметров передачи установка подшипников качения затрудни­тельна.

При выборе из таблиц механических характеристик материалов рекомендуется принимать их средние значения. Например, для изготовления шестерни назначена сталь 45, термообработка—улуч­шение. По табл. ПЗ при ориентировочном диаметре заготовки 90. 120 мм <т_в = 785.. .686 МПа, НВ222... 194. Можно принять сг₈ = 735 МПа, НВ208. При необходимости конструктор может назначить размер механических характеристик выше их среднего значения. Например, принять НВ215 или даже НВ220 (меньше максимального НВ222), что обязательно должно быть оговорено техническими тре­бованиями рабочего чертежа детали, например твердость^НВ220 (см. рис. 84, 85, 113, 150).

При выполнении проектировочного расчета не следует забывать, что ошибки вычисления a_w,m и d_el приводят к неверному последую­щему расчету.

Подшипники качения следует подбирать с учетом как силовых (см. занятие 22), так и экономических факторов. Примерная отно­сительная стоимость этих подшипников: шариковых—1; ролико­вых—1,15; радиально-упорных шариковых—1,15; роликовых кони­ческих—1,2. С повышением класса точности подшипников их стои­мость существенно возрастает. При конструировании сборочных единиц с подшипниками качения можно использовать материал занятия 22 и рис. 176...202; 302, 309, 310, 315.

Диаметр посадочного участка под подшипник рекомендуется принимать из соотношения d = d_B + 2... 10мм, где d_B — диаметр вы­ходного конца вала. Большие значения d принимают при соедине­нии вала с помощью призматической шпонки (при снятии подшип­ника шпонку можно не вытаскивать).

При проектировании редукторов с зубчатыми или червячными передачами следует соблюдать соответствующие стандарты. Если редуктор предполагается изготовлять индивидуально или мелкими сериями, то соблюдение всех параметров, регламентированных стан­дартами, не обязательно. В. этом случае необходимо выбирать по

а)

-с 185

7

10

23 *-

15

10

70 _ | 50

? _ 11X5-55

03.108 04.180

Редуктор цилиндрический

Лит.

Масса

Масштаб

«о

Иэм.

Лист

Nt докум.

Пот

Дата

5

5

,5

12

18

\п

Разраб.

Попов

10 05

Пров.

Шально

в 15 05

косозубый

Т. Kouip.

Ссмснгота

Лист

Листов

«л

«о

|

т 20 ^

Н.контр

Бо1 ус |

Утв.

Боллинскмй

(Название техникума)

*f

'*1

,«

и ** *

ft *$ %

10

[< 3* >

U 22 Г

н

|ФорМ£

| Зона J

а

Обозначение

Наименование

i

Материал

Приме­чание

Документация

24

ВО

Чертеж общего вида

1

—

Сборочные единицы

1

О3.180.04.180Л.0

) Маслоуказатель

1

Детали

—

ОЗЛ08.04.180.0.<

11 Вал

1

Сталь 35

—

Стандартные изделия

—

Болт М8Х20.36

4

Сталь СтЗ

ГОСТ 7798-70

—

03.108.04.180

«л

Из

и Лист

докум.

Подл

Цата

Разраб.

Остапоо

10 OS

Редуктор

Лит.

Лист | Листов

«л

Пров

Ачмизов

]

«/">

1

цилиндрический одноступенчатые

5

,5

1 20

«л *-«

Н коитр.

Костыпев

■ ;

Утв.

Глушенко

{Название техникума)

•о

23

15

10

185

стандарту лишь те параметры, которые связаны с зуборезным инструментом, т. е. модули зацепления, а для червячных передач, кроме того, коэффициент диаметра червяка q.

На цилиндрические зубчатые передачи стандартизованы:

96. межосевые расстояния a_w(uu): 40, 50, 63, (71), 80, (90), 100, (112), 125, (140), (160), (180), 200, (224), 250, (280), 315, (355), 400, (450), 500, (560), 630,.-. (СТ СЭВ 229—75); числа, указанные в скобках, относятся ко 2-му ряду, предпочтительны числа 1-го ряда;

97. номинальные значения передаточных чисел и: 1,0(1,12); 1,25; (1,4); 1,6; (1,8); 2,0; (2,24); 2,5; (2,8); 3,15; (3,55); 4,0; (4,5); 5,0; (5,6); 6,3; (7,1); 8,0; (9,0); 10,0; (11,2); 12,5 (СТ СЭВ 221-75);

98. коэффициенты ширины зубчатых колес %_а = b/a_w: 0,100; 0,125; 1,160; 0,20; 0,250; 0,315; 0,500; 0,630; 0,800; 1,0; 1,25 (ГОСТ 2185—66).

Кстати, кроме Качества материала зубчатых колес на габариты редуктора оказывают влияние и и %_а. Например, при и = 2...3 по­лучаются наименьшие параметры зубчатой передачи и, следовательно, наименьшая масса редуктора.

По ГОСТ 12289—76, распространяющемуся на конические пере­дачи с углом пересечения осей 90 °, для редукторов и мультипликато­ров стандартизованы:

99. номинальные диаметры оснований делительных конусов колес d_e2(MM): 50, (56), 63, (71), 80, (90), 100, (112), 125, (140), 160, (180), 200, (225), 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560...;

100. передаточные числа и, так же как и для цилиндрических передач, но до «_тах = 6,3;

101. ширина зубчатых колес, измеренная параллельно образующей делительного конуса и выбираемая из соотношения &= (0,25...0,3)7? где R_e—внешнее конусное расстояние.

В приложении к ГОСТу дана таблица, в которой для каждого пе­редаточного числа и указан ряд взаимно согласованных значений d_e2 и Ь.

Стандарт СЭВ 310—76 регламентирует значения модулей для зубчатых колес (см. табл. П23).

По ГОСТ 2144—76, распространяющемуся на червячные передачи с цилиндрическим (архимедовым) червяком, стандартизованы:

102. расчетный модуль т и коэффициент диаметра червяка q (см. табл. ПЗЗ);

103. межосевое расстояние a_w (стандартными являются те же значения, что и для цилиндрических передач при maxa_w = 450 мм);

104. номинальные значения передаточного числа и: 8; (9); (11,2); 12,5; (14); 16; (18); 20; (22,4); 25; (28); 31,5; (35,5); 40; (45); 50; (56); 63; (71); 80;

4) число витков червяка г_г\ 1, 2, 4.

При массовом (крупносерийном) производстве корпуса редукторов (см. рис. 118... 129) изготовляют литьем из чугуна СЧ 15—32. При индивидуальном или мелкосерийном производстве корпуса редукторов целесообразно изготовлять сварными (см. рис. 130), при­чем толщину стенок сварного стального корпуса рекомендуется принимать на 30...35% меньше толщины стенок литого чугунного корпуса.

Выбор электродвигателя производят по специальным таблицам (см. табл. П61) в зависимости от условий эксплуатации привода, мощности и частоты вращения. При этом необходимо иметь в виду следующее. Чем быстроходнее электродвигатель, тем меньше его размеры, масса и стоимость. Однако с возрастанием частоты вра­щения вала электродвигателя растет и общее передаточное отноше­ние привода, что приводит к увеличению размеров, массы и общей стоимости передач. В подобных случаях конструктор анализирует варианты выбора и останавливается на наиболее приемлемом для проектируемого изделия.

Предельные отклонения линейных размеров деталей указывают на чертежах алгебраическими числами в миллиметрах (см. рис. 84, 85, 114) или условными буквенными обозначениями. Допускаемые отклонения формы и расположения поверхностей деталей, например биение (см. рис. 113), отклонение от плоскостности, прямолиней­ности, цилиндричности, круглости и др., регламентированы СТ СЭВ 368—76.

Обозначения посадок (см. занятия 22, 25) на сборочных чертежах и предельных отклонений посадочных размеров на рабочих чертежах деталей регламентированы СТ СЭВ 144—75 и 145—75; 57—73; 259—76, 773—77, 1780—79 и др.

. Диаметры выходных концов валов и других посадочных участ­ков вала согласуют с рядом i?_fl40,(cM. занятие 20). При соединении валов стандартными муфтами их ' посадочные участки необходимо согласовывать с параметрами выбранной муфты.

При выполнении компоновочных чертежей (см. рис. 299, 304, 305, 313) допускается использовать условные изображения изделий; опускать некоторые элементы сечения, например при сечении ре­дуктора по плоскости разъема не показывать места разреза крепежных болтов; упрощать конструкцию детали; линии штриховки проводить от руки; места крепления деталей болтами изображать штрихпунк-тирной линией и др.

Технологические требования: 1) по возможности уменьшать пло­щади обрабатываемых поверхностей, сокращать до минимума точно обрабатываемые поверхности, исключить обработку поверхностей в труднодоступных местах; 2) обеспечивать возможность обработки детали с одной установки; 3) обеспечивать параллельность, перпен­дикулярность и соосность взаимосвязанных поверхностей; 4) пре­дусматривать возможность установки и закрепления на станке обрабатываемых деталей; 5) предпочитать сквозные отверстия глу­биной ^ (6...8) d_0TB глухим вследствие их большей технологич­ности; 6) закругления выполнять возможно большим радиусом; 7) предусматривать проточки дли выхода инструмента; 8) фа­ски выполнять под углом 45, 30, 15 и 10°; чем меньше угол, тем легче выполнить запрессовку и получить качественное сопряже­ние.

Проектирование одноступенчатого цилиндрического редуктора

Техническое задание. Рассчитать и спроектировать одноступенчатый редуктор с цилиндрическими косозубыми колесами.

Исходные данные для проектирования. Мощность на тихоход­ном валу Рг = 9 кВт. Частота вращения тихоходного вала п₂ = 195 мин-*. Редук­тор предназначен для мелкосерийного производства с реверсивной передачей.

Расчет. I. Выбор электродвигателя и кинематический расчет. 1. Вычерчи­ваем кинематическую схему проектируемого редуктора (рис. 298).