Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Машиностроительный институт

Кафедра материаловедения, технологии контроля в машиностроении и методики профессионального обучения

ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ОСНОВЫ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ»

для студентов всех форм обучения

направления подготовки 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям)

профиля подготовки «Машиностроение и материалообработка»

профилизации «Сертификация, метрология и управление качеством в машиностроении»

Екатеринбург

РГППУ

2013

Задания и методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Основы расчета и проектирования измерительных механизмов». Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2013. 43 с.

Автор:	канд. техн. наук, доц.	Г.Н. Мигачева.

Одобрены на заседании кафедры материаловедения, технологии контроля в машиностроении и методики профессионального обучения. Протокол от 14 января 2013 г. №6.

Заведующий кафедрой КМ

Б.Н. Гузанов

Рекомендованы к печати методической комиссией Машиностроительного института РГППУ. Протокол от 13 февраля 2013г. №_6.

Председатель методической комиссии МаИ		А.В. Песков

© ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет»,2013.

© Мигачева Г.Н. 2013.

1. Цель курсового проекта

Курсовой проект является завершающим этапом в изучении дисциплины «Основы расчета и проектирования измерительных механизмов» и представляет собой самостоятельную работу студента.

Основной целью выполнения курсового проекта является приобретение студентами практических навыков в разработке структурных схем измерительных механизмов, расчета основных деталей и их проектирование.

В результате изучения дисциплины «Основы расчета и проектирования измерительных механизмов» необходимо сформировать у студента следующие профильно-специализированные компетенции:

ПСК1. Готов участвовать в разработке и реализации технологических процессов обработки и контроля деталей машин и механизмов в процессе обучения рабочего в области технического регулирования соответствующего квалификационного уровня.

ПСК 2. Способен участвовать в практическом освоении систем управления качеством на предприятии и в образовательном учреждении.

ПСКЗ. Способен участвовать в выполнении заданий по разработке, пересмотру, актуализации и применению нормативных документов в сфере технического регулирования и управления качеством в процессе обучения рабочего соответствующего квалификационного уровня.

ПСК4. Готов выполнять работы по метрологическому обеспечению производства и образовательного учреждения.

ПСК5. Готов выполнять работы, связанные с проектированием деталей и узлов механизмов.

При выполнении курсового проекта по дисциплине «Основы расчета и проектирования измерительных механизмов» студент должен:

Знать:

– основную номенклатуру механизмов;

– современные методы проектирования типовых деталей машиностроения;

– основные понятия и положения структурного анализа типовых механизмов;

– основы проектирования рычажных, винтовых, зубчатых механизмов.

Уметь:

– выбирать структурные схемы измерения;

– конструировать основные структурные схемы для измерительных устройств;

– рассчитывать основные размеры типовых деталей;

– организовывать работу малых коллективов исполнителей.

Владеть:

– современными методами расчета и проектирования измерительных механизмов.

2. Содержание курсового проекта

В соответствии с заданием студент проектирует конкретные механизмы.

Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части.

Пояснительная записка должна содержать обоснование, ход работы, расчеты (проектировочные и прочностные).

В графической части проекта, состоящей из двух листов формата А1, изображается: 1-ый лист – рычажный механизм; 2-ой лист – зубчатый механизм. Конструкторская документация должна быть выполнена в соответствии с ЕСКД.

3. Этапы выполнения курсового проекта

Выполнять курсовую работу рекомендуется последовательно по этапам:

1. Спроектировать рычажный механизм;

2. Спроектировать зубчатый механизм;

3. Рассчитать передачу винт-гайка скольжения.

1. Проектирование рычажного механизма

Варианты заданий для проектирования рычажного механизма приведены в Приложении А.

Проектировать рычажный механизм рекомендуется в следующей последовательности:

1. Определить степень подвижности механизма.

2. Разложить механизм на структурные составляющие (группы Ассура и механизм 1 класса)

3. Построить план положений механизма

4. Рассчитать погрешность.

Общие теоретические сведения

Рычажные механизмы предназначены для преобразования одного вида движения в другое, колебательное вдоль или вокруг оси. Наиболее распространенные рычажные механизмы – шарнирный четырехзвенный, кривошипно–ползунный и кулисный.

Шарнирный четырехзвенный механизм (рис. 1) состоит из кривошипа 1, шатуна 2 и коромысла 3. В зависимости от соотношения длин рычагов 1, 2, 3 механизм и его звенья будут выполнять разные функции. Механизм, изображенный на рисунке 1, со звеном 1, наиболее коротким из всех, называется однокривошипным. При вращении кривошипа 1 вокруг оси О₁, коромысло 3 совершает колебательное движение вокруг оси О₂, шатун 2 совершает сложное плоскопараллельное движение.

Рисунок 1 – Шарнирный четырехзвенный механизм:

1 – кривошип; 2 – шатун; 3 – коромысло

Кривошипно–ползунный механизм получают из шарнирного четырехзвенника при замене коромысла 3 ползуном 3 (рис. 2). При этом вращательное движение кривошипа вокруг неподвижной стойки преобразуется в возвратно–поступательное движение ползуна.

Рисунок 2 – Кривошипно–ползунный механизм:

1 – кривошип; 2–шатун; 3 – ползун

Кривошипно–ползунный механизм (рис. 3) один из самых распространенных. Он является основным механизмом во всех поршневых (двигатели внутреннего сгорания, компрессоры, насосы, газовые расширительные машины), сельскохозяйственных (косилки, жнейки, комбайны) и ковочных машинах и прессах.

Рисунок 3 – Кривошипно–ползунный механизм

Кулисные механизмы (рис. 4) служат для преобразования равномерно–вращательного движения кривошипа в качательное движение кулисы или неравномерное прямолинейное колебательное (возвратно–поступательное) движение ползуна. Кулисные механизмы используются в строгальных станках, когда рабочий ход (снятие стружки) происходит медленно, а нерабочий ход (возвращение резца) – быстро.

Рисунок 4 – Кулисный механизм

На рисунке 5 показана схема кулисного механизма с входным поршнем на шатуне. Такая схема используется в механизмах гидронасосов ротационного типа с вращающимися лопастями, а также в различных гидро– или пневмоприводах механизма с входным поршнем 3 на шатуне, скользящем в качающемся (или вращающемся) цилиндре [1].

Рисунок 5 – Кулисный механизм:

1 – кривошип; 2 – шатун; 3 – поршень