
- •Детали машин и основы конструирования
- •Очной и заочной форм обучения
- •Введение
- •1. Общие указания по выполнению курсового проекта
- •1.1. Цели и задачи проектирования
- •1.2. Основные этапы разработки конструкторской документации
- •1.3. Основные требования к эскизному проекту
- •1.4. Требования к сборочному чертежу механизма
- •1.5. Требования к чертежу общего вида привода
- •1.6. Требования к рабочим чертежам детали
- •1.7. Требования к оформлению чертежей
- •1.8. Требования к составляющим пояснительной записки
- •1.9. Требования к оформлению пояснительной записки
- •2. Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода
- •2.1. Определение мощности на валах привода
- •2.2. Кинематический расчет привода
- •2.3. Определение крутящих моментов на валах и их проверочный расчет
- •3. Расчет цилиндрических зубчатых передач
- •3.1. Выбор материала и определение допускаемых напряжений
- •3.2. Проектировочный расчет закрытых цилиндрических зубчатых передач на контактную выносливость
- •Значения коэффициента внешней динамической нагрузки
- •Рекомендуемые значения коэффициента ширины шестерни относительно ее диаметра
- •3.3. Определение геометрических параметров зубчатого зацепления
- •3.4. Проверочный расчет закрытых зубчатых передач на контактную выносливость
- •Значение коэффициентов и
- •3.5. Проверочный расчет зубьев на выносливость при изгибе
- •3.6. Проектировочный расчет открытых зубчатых передач на выносливость при изгибе
- •3.7. Проверочный расчет открытых зубчатых передач
- •3.8. Определение параметров зубчатых колес
- •3.9. Усилия в зацеплении
- •3.10. Особенности расчета цилиндрического двухступенчатого соосного редуктора
- •4. Расчет конических зубчатых передач
- •4.1. Выбор материала и определение допускаемых напряжений
- •4.2. Расчет закрытых конических зубчатых передач
- •Рекомендуемое минимальное число зубьев колеса
- •4.3. Проверочный расчет зубьев по контактным напряжениям
- •Значения коэффициентов δH и δF
- •Значения коэффициентов g0
- •4.4. Проверочный расчет зубьев по усталостным напряжениям изгиба
- •4.9. Проверочный расчет по усталостному напряжению изгиба зуба
- •4.10. Проверочный расчет прочности зубьев при перегрузках (при случайном увеличении крутящего момента сверх номинального)
- •4.11 Силы в зацеплении
- •4.12. Определение параметров зубчатых конических колес
- •5. Расчет червячной закрытой передачи с цилиндрическим червяком
- •5.1. Выбор материала и допускаемых напряжений
- •Значения коэффициента Cv
- •5.2. Проектировочный расчет червячной передачи
- •5.3. Проверочный расчет на контактную выносливость
- •Коэффициент динамической нагрузки khv
- •5.4. Проверочный расчет на выносливость при изгибе
- •5.5. Определение параметров червячной передачи
- •5.6. Силы в зацеплении
- •5.7. Расчет вала червяка на жесткость (выполняется после разработки эскизной компоновки редуктора)
- •5.8. Тепловой расчет червячной передачи
- •6. Расчет цепных передач
- •6.1. Проектный расчет цепной передачи втулочной и роликовой цепью
- •6.2. Проверочные расчеты цепной передачи с втулочной и роликовой цепями
- •Значения коэффициентов учитывающих условия работы цепной передачи
- •Значение коэффициента рядности цепи mp
- •Допускаемые значения коэффициента безопасности для втулочной и роликовой цепи
- •Значения коэффициента нагрузки Кв, учитывающий характер нагрузки, действующий на вал, и расположение передачи
- •6.3. Определение основных параметров звездочек втулочных и роликовых цепей
- •6.4. Расчет цепной передачи с зубчатой цепью
- •Ориентировочные значения [p10], кВт, для зубчатых цепей условной шириной 10 мм
- •6.5. Проверочные расчеты цепной передачи с зубчатой цепью
- •6.6. Определение основных параметров звездочек зубчатой цепи
- •7. Расчет ременных передач
- •7.1. Расчет плоскоременных передач
- •Влияние угла наклона передачи на к0
- •7.2. Расчет клиноременных передач
- •7.3. Расчет передачи поликлиновыми ремнями.
- •Значения коэффициентов k и m
- •Параметры поликлиновых ремней
- •Значение поправки ∆тu1
- •7.4. Расчет передачи зубчатыми ремнями
- •Размеры и параметры поперечных сечений зубчатых ремней с трапецеидальными зубьями
- •Рекомендуемое число зубьев меньшего шкива z1, удельной окружной силы w0 и масса 1 м длины ремня шириной 10 мм q
- •Стандартные длины ремней, выраженные в числе зубьев Zp
- •Коэффициент передаточного числа кu
- •Ширина зубчатых ремней b, в зависимости от модуля m
- •8. Выбор конструкции и определение параметров цилиндрических, конических зубчатых и червячных колес, звездочек и шкивов
- •8.1. Определение параметров цилиндрических зубчатых колес
- •Основные параметры цилиндрических зубчатых колес
- •8.2. Определение параметров конических зубчатых колес
- •Основные параметры цилиндрических зубчатых колес
- •8.3. Определение параметров червяка и червячного колеса
- •Геометрические параметры червяка
- •Геометрические параметры червячного колеса
- •8.4. Определение параметров звездочек цепных передач
- •Конструирование звездочек для роликовых и втулочных цепей
- •Основные параметры звездочек роликовых и втулочных цепей
- •Конструирование звездочек для приводных зубчатых цепей
- •Значение коэффициента kвс
- •8.5. Определение параметров шкивов ременных передач
- •Основные параметры шкивов поликлиновых передач
- •Основные параметры шкивов зубчато-ременных передач
- •Значение вспомогательного коэффициента k
- •9. Предварительные расчеты и эскизная разработка основных элементов редуктора
- •9.1. Проектный расчет валов
- •Определение диаметров участков вала
- •9.2. Предварительный выбор подшипников
- •Определение типа подшипника
- •9.3. Расчет и конструирование основных элементов редуктора
- •9.4. Эскизная компоновка
- •Необходимые размеры и их соотношения при выполнении компоновки
- •10. Выбор и расчет муфт
- •Значение коэффициента режима работы ( )
- •10.1. Расчет упругих втулочно-пальцевых муфт (мувп)
- •10.2. Расчет зубчатых муфт
- •11. Проверочные расчеты
- •11.1. Определение реакций в опорах валов и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
- •11.2. Проверочный расчет подшипников
- •Определение значений коэффициентов X, y и е для радиальных шариковых подшипников
- •Определение значения коэффициентов X, y и е для радиально-упорных шариковых подшипников
- •Определение значение коэффициентов X, y и е для радиально-упорных роликовых подшипников
- •11.3. Проверочный расчет шпонок
- •Шпоночные соединения с призматическими шпонками
- •11.4. Проверочный расчет валов
- •Значение коэффициента Kd
- •Значения коэффициента kf
- •Результаты проверочного расчета вала
- •12. Рекомендации по конструированию основных элементов редуктора и привода
- •12.1. Схемы установки подшипников
- •12.2. Крепление колец подшипников на валу и в корпусе
- •12.3. Проектирование крышек подшипниковых узлов
- •12.4. Конструирование стаканов
- •12.5. Уплотнения подшипниковых узлов
- •Размеры канавок щелевых уплотнений, мм
- •13. Выбор способа смазки и смазочных материалов передач и подшипников
- •Характеристика пластичных смазок, применяемых для механизмов общего назначения
- •Кинематическая вязкость некоторых сортов масел, 10-6 м2/с
- •Основные размеры пробок с цилиндрической резьбой, мм
- •Основные размеры колпачковых отдушин, мм
- •14. Нормирование геометрических параметров деталей
- •14.1. Нормирование размеров деталей, некоторые сведения о допусках и посадках и обозначение их на чертежах
- •14.2. Нормирование отклонений формы взаимного расположения поверхностей и обозначение их параметров на чертежах
- •14.3. Нормирование шероховатости поверхностей и обозначение ее параметров на чертежах
- •Шероховатость посадочных поверхностей отверстий валов Ra, мкм
- •Литература
- •Приложение 1 Подшипники качения подшипники шариковые радиальные однорядные (по гост 8388)
- •Подшипники шариковые радиально-упорные однорядные (по гост 831)
- •Подшипники роликовые конические однорядные (по гост 333-79)
- •Приложение 2 Цепи приводные
- •Приложение 3 Гайки круглые шлицевые класса точности а (гост 11871)
- •Приложение 4
- •Стопорные многолапчатые шайбы
- •(Гост 11872)
- •Шайбы торцевые с креплением одним болтом (винтом) (гост 14734-69)
- •Приложение 5 Кольца пружинные упорные плоские наружные эксцентрические (гост 13942) и канавки для них
- •Приложение 6 Манжеты резиновые армированные (гост 8752)
- •Приложение 7 Основные надписи
- •Приложение 8 Примеры выполнения элементов пояснительной записки
Приложение 7 Основные надписи
Рис. 7.1 П. Форма 1
Рис. 7.2 П. Форма 2
Рис. 7.3 П. Форма 2а
Рис. 7.4 П. Первый лист спецификации
Рис. 7.5 П Второй лист спецификации
Приложение 8 Примеры выполнения элементов пояснительной записки
Рис. 8.1П. Пример оформления титульного листа пояснительной записки
Рис. 8.2 П. Пример содержания реферата
Рис. 8.3 П. Пример оформления содержания
Рис. 8.4 П. Пример содержания введения
Рис. 8.5П. Пример содержания списка использованных источников
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА 6
1.1. Цели и задачи проектирования 6
1.2. Основные этапы разработки конструкторской документации 6
1.3. Основные требования к эскизному проекту 8
1.4. Требования к сборочному чертежу механизма 9
1.5. Требования к чертежу общего вида привода 11
1.6. Требования к рабочим чертежам детали 13
1.7. Требования к оформлению чертежей 14
1.8. Требования к составляющим пояснительной записки 15
1.9. Требования к оформлению пояснительной записки 18
2. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА 22
2.1. Определение мощности на валах привода 22
2.2. Кинематический расчет привода 23
2.3. Определение крутящих моментов на валах и их проверочный расчет 29
3. РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ 31
3.1. Выбор материала и определение допускаемых напряжений 31
3.2. Проектировочный расчет закрытых цилиндрических зубчатых передач на контактную выносливость 38
3.3. Определение геометрических параметров зубчатого зацепления 41
3.4. Проверочный расчет закрытых зубчатых передач на контактную выносливость 43
3.5. Проверочный расчет зубьев на выносливость при изгибе 45
3.6. Проектировочный расчет открытых зубчатых передач на выносливость при изгибе 46
3.8. Определение параметров зубчатых колес 48
3.9. Усилия в зацеплении 48
3.10. Особенности расчета цилиндрического двухступенчатого соосного редуктора 48
4. РАСЧЕТ КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ 51
4.1. Выбор материала и определение допускаемых напряжений 51
4.2. Расчет закрытых конических зубчатых передач 51
4.3. Проверочный расчет зубьев по контактным напряжениям 53
4.4. Проверочный расчет зубьев по усталостным напряжениям изгиба 55
4.5. Проверка прочности зубьев при перегрузках (при случайном увеличении крутящего момента сверх номинального) 56
4.6. Определение параметров конических зубчатых колес 56
4.7. Силы в зацеплении конических колес 56
4.8. Проектный расчет конической открытой передачи 57
4.9. Проверочный расчет по усталостному напряжению изгиба зуба 58
4.10. Проверочный расчет прочности зубьев при перегрузках (при случайном увеличении крутящего момента сверх номинального) 59
4.11 Силы в зацеплении 59
4.12. Определение параметров зубчатых конических колес 60
5. РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНОЙ ЗАКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ ЧЕРВЯКОМ 61
5.1. Выбор материала и допускаемых напряжений 61
5.2. Проектировочный расчет червячной передачи 63
5.3. Проверочный расчет на контактную выносливость 66
5.4. Проверочный расчет на выносливость при изгибе 67
5.5. Определение параметров червячной передачи 68
5.6. Силы в зацеплении 68
5.7. Расчет вала червяка на жесткость (выполняется после разработки эскизной компоновки редуктора) 68
5.8. Тепловой расчет червячной передачи 69
6. РАСЧЕТ ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ 71
6.1. Проектный расчет цепной передачи втулочной и роликовой цепью 71
6.2. Проверочные расчеты цепной передачи с втулочной и роликовой цепями 72
6.3. Определение основных параметров звездочек втулочных и роликовых цепей 77
6.4. Расчет цепной передачи с зубчатой цепью 77
6.6. Определение основных параметров звездочек зубчатой цепи 80
7. РАСЧЕТ РЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧ 81
7.1. Расчет плоскоременных передач 81
7.2. Расчет клиноременных передач 87
7.3. Расчет передачи поликлиновыми ремнями. 91
7.4. Расчет передачи зубчатыми ремнями 96
8. ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ, КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ И ЧЕРВЯЧНЫХ КОЛЕС, ЗВЕЗДОЧЕК И ШКИВОВ 102
8.1. Определение параметров цилиндрических зубчатых колес 102
8.2. Определение параметров конических зубчатых колес 105
8.3. Определение параметров червяка и червячного колеса 107
8.4. Определение параметров звездочек цепных передач 110
Конструирование звездочек для роликовых и втулочных цепей 112
Конструирование звездочек для приводных зубчатых цепей 113
8.5. Определение параметров шкивов ременных передач 116
9. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РАСЧЕТЫ И ЭСКИЗНАЯ РАЗРАБОТКА ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РЕДУКТОРА 125
9.1. Проектный расчет валов 125
9.2. Предварительный выбор подшипников 126
9.3. Расчет и конструирование основных элементов редуктора 127
9.4. Эскизная компоновка 135
10. ВЫБОР И РАСЧЕТ МУФТ 144
10.1. Расчет упругих втулочно-пальцевых муфт (МУВП) 145
10.2. Расчет зубчатых муфт 146
11. ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ 147
11.1. Определение реакций в опорах валов и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов 147
11.2. Проверочный расчет подшипников 151
Определение значений коэффициентов X, Y и е для радиальных шариковых подшипников 153
Определение значения коэффициентов X, Y и е для радиально-упорных шариковых подшипников 155
Определение значение коэффициентов X, Y и е для радиально-упорных роликовых подшипников 155
11.3. Проверочный расчет шпонок 158
11.4. Проверочный расчет валов 160
12.1. Схемы установки подшипников 167
12.2. Крепление колец подшипников на валу и в корпусе 171
12.3. Проектирование крышек подшипниковых узлов 175
12.4. Конструирование стаканов 177
12.5. Уплотнения подшипниковых узлов 178
13. ВЫБОР СПОСОБА СМАЗКИ И СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПЕРЕДАЧ И ПОДШИПНИКОВ 184
14. НОРМИРОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЕТАЛЕЙ 193
14.1. Нормирование размеров деталей, некоторые сведения о допусках и посадках и обозначение их на чертежах 193
14.2. Нормирование отклонений формы взаимного расположения поверхностей и обозначение их параметров на чертежах 199
14.3. Нормирование шероховатости поверхностей и обозначение ее параметров на чертежах 202
ЛИТЕРАТУРА 209
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 210
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 217
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 225
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 227
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 230
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 232
ПРИЛОЖЕНИЕ 7 234
ПРИЛОЖЕНИЕ 8 236