Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине

• Название: Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине
• Дата: 20.09.2020
• Размер: 1.31 Mb.
• Имя файла: mu_dm_kursovoe proektirovanie.doc
• Тип: Методические указания; #138742
• страница: 6 из 6

9. Предварительный расчет валов редуктора
Предварительный расчет проводят на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Ведущий вал: диаметр выходного конуса вала при допускаемом напряжении [_к] = 15¸20 МПа

(9.1)

где Т_к - крутящий момент на ведущем валу, Нмм

Полученное значение округляют до ближайшего из ряда диаметров по ГОСТ 6636-69: 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 24, 25, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 52, 55, 60, 63, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 120, 125, 130, 140, 150 (приведен с сокращениями). Диаметр выходного конца быстроходного вала редуктора, соединяемого с валом электродвигателя, рекомендуется назначать не менее 0,8 диаметра выходного конца вала двигателя для возможности соединения валов стандартной муфтой.

Диаметры остальных участков вала назначаются по конструктивным и технологическим соображениям.

Промежуточный вал:



где d_B2 - диаметр вала под подшипником, мм

Полученное значение округляют до ближайшего стандартного значения по внутреннему диаметру подшипника.

Ведомый вал:



Приняв d_B2, назначают диаметры под подшипники; d_п и зубчатое колесо, d_k.
10. Конструктивные размеры шестерни и колеса
Конструктивные размеры определяют для шестерни и колес на каждом валу редуктора.

Диаметры колес и их ширина b определены выше.

Диаметр ступицы колеса d_ст = 1,6 d_K ,

где d_K - диаметр вала под зубчатое колесо.

Длина ступицы l_ст = (1,2 ... 1,5) d_K.

Толщина обода о = (2,5 ... 4) m_n.

Толщина диска h = 0,3b₂

где b₂ - ширина колеса.
11. Конструктивные размеры корпуса редуктора
Толщина стенок нижней части корпуса и крышки:

 = 0,025 a_W + 1… 8 мм

₁ = 0,02 a_W + 1… 8 мм

где a_w - межосевое расстояние тихоходной ступени.

Толщина фланцев поясов корпуса и крышки:

верхнего пояса корпуса и пояса крышки

в = 1,5  мм , в₁ = 1,5 ₁ мм ,

нижнего пояса корпуса

p = 2,35 .

Диаметр болтов:

фундаментальных

d₁ = (0,03... 0,036) a_W + 12 мм,

крепящих крышку и к корпусу у подшипников

d₂ = (0,7... 0,75) d₁,

соединяющих крышку с корпусом

d₃ = (0,5 ... 0,6) d₁ .
12. Расчет ременной передачи
Принципиальной разницы между расчетами плоскоременной и клиноременной передачи не существует, поэтому приведем порядок расчета плоскоременной передачи.

1. Диаметр ведущего шкива, мм

; (12.1)

Полученное значение округляют по ГОСТу.

2. Диаметр ведомого шкива, мм

d₂ = d₁ u_р.п (1- ) ; (12.2)

 - коэффициент проскальзывания.

3. Передаточное число

; (12.3)

4. Угол обхвата малого шкива

; (12.4)

a - межосевое расстояние .

5. Длина ремня, мм

(12.5)

Полученное значение округляют по ГОСТу.

6. Скорость ремня, м/с



7. Окружная сила, Н



8. По приведенным в таблице данным выбирают ремень. Проверяют выполнение условия  < 0,025 d₁, выбранного ремня (см. приложение 3).

9. Коэффициент угла обхвата

С_ = 1 - 0,003 (180⁰ - ₁⁰ ) (12.6)

10. Коэффициент, учитывающий влияние скорости ремня

С_v = 1,04 - 0,0004 V² (12.7)

11. Коэффициент режима работы С_р - по таблице [10 ].

12. Коэффициент, учитывающий угол наклона линии центров передачи С_о - по таблице [10].

13. Допускаемая рабочая нагрузка на 1 мм ширины прокладки, Н/мм

[p] = p_o· С_a· С_v· С_р· С_о (12.8)

14. Ширина ремня, мм

; (12.9)

где z - число прокладок.

15. Предварительное натяжение, Н

. (12.10)

16. Натяжение ветвей, Н:

ведущей , (12.11)

ведомой .

17. Напряжение от силы F₁, МПа

(12.12)

18. Напряжение изгиба _u, Мпа

(12.13)

19. Напряжение от центробежной силы _V, МПа

_V =  · V² ·10^-6 (12.14)

20. Максимальное напряжение

 _max = ₁ + _u + _V (12.15)

21. Проверка долговечности ремня

число пробегов (12.16)

22. Долговечность, ч

(12.5)

23. ;

C_u=1 - при постоянной нагрузке

24. Нагрузка на валы Fo передачи, Н

- при периодическом регулировании

Конструируют шкив.

Момент сопротивления одной спицы в условном сечении



Условие прочности

или

откуда



Размеры осей эллипса в сечении спицы близ обода

a₁ = 0,8a; h₁ = 0,8h

Длина ступицы шкива l = (1,5 ... 2) d_o

где d_o - диаметр отверстия.

Наружный диаметр ступицы d₁ = (1,8 ... 2) d_o .
13. РАСЧЕТ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ
Выбирают приводную роликовую цепь согласно табличных данных (см. приложение 4). Вращающийся момент на ведущей звездочке Т_з.

Передаточное число принято ранее u _ц.п .

1. Число зубьев ведущей звездочки

z₁= 31 - 2 u _ц.п. (13.1)

ведомой звездочки

z₂ = z₁ · u _ц.п . (13.2)

2. Фактическое передаточное число

(13.3)

Отклонение  , не более 5%.

3. Расчетный коэффициент нагрузки

К_э = К_д ·К_а · К_н· К_р · К_см· К_п, (13.4)

где К_д =1 - динамический коэффициент при спокойной нагрузке;

К_а =1 - учитывает влияние межосевого расстояния;

К_н=1 - учитывает угол наклона линии центров (К_а=1, если угол

превышает 60⁰);

К_р - учитывает способ регулировки цепи;

К_см - коэффициент смазки;

К_п - учитывает продолжительность работы в сутки.

4. Шаг p_ц однорядной цепи (m=1)

(13.5)

где [p] - допускаемое давление в шарнирах цепи, выбирается в зависимости от частоты вращения ведущей звездочки и шага p_ц, поэтому величиной [p] задаются ориентировочно.

5. Скорость цепи, м/с

. (13.6)

6. Окружная сила, Н

(13.7)

7. Давление в шарнире проверяют по формуле

(13.8)

8. Уточняют допускаемое давление

[p] = 22 [1+0,01 (z₁-17) ] (13.9)

Условие p> [p]

9. Число звеньев в цепи

(13.10)

Полученное значение округляют до четного числа.

10. Уточняют межосевое расстояние по формуле

. (13.11)

11. Определяют диаметры делительных окружностей звездочек, мм:

, . (13.12)

12. Определяют диаметры наружных окружностей звездочек, мм:

;

(13.13)

где d₁ - диаметр ролика цепи.

13. Силы, действующие на цепь:

окружная сила F_t - определена выше

центробежная сила , Н

F_v = q · V², (13.14)

где q - погонная масса цепи

от провисания , Н

F_f = 9,81 K_f · q · a_ц , (13.15)

14. Расчетная нагрузка на валы

F_в = F_tц + 2F_f. (13.16)

15. Проводят проверку по коэффициенту запаса прочности

(13.17)

16. Размеры ведущей звездочки:

Ступица звездочки

диаметр ступицы d_ст = 1,6 d_b1

длина ступицы l_ст = (1,2 ... 1,6) d_b1

где d_b1 - выходной конец ведущего вала

толщина диска звездочки 0,93 В_вн

где В_вн - расстояние между пластинками внутреннего звена

Аналогично определяют размеры ведомой звездочки.
14. первый этап компоновки
Компоновку проводят в два этапа. Первый этап служит для приближенного определения положения ведомого шкива, зубчатых колес и звездочки относительно опор для последующего определения реакции и подбора подшипников.

Компоновочный чертеж выполняют в одной проекции разрез по осям валов при снятой крышке редуктора.

Компоновку желательно проводить в масштабе 1:1.

Вычерчивают шестерню и колеса упрощенно. Зазоры между торцом шестерни и стенкой корпуса, от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса, расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса и т.д. назначаются согласно рекомендаций, указанных в литературе.

Следующим этапом проводят проверку долговечности подшипников. Все размеры при этом берутся с первой компоновки. Определяют реакции опор, строют эпюры на валах, находят эквивалентную нагрузку и расчетную долговечность подшипников.

Проводится второй этап компоновки редуктора, конструктивно оформляются зубчатые колеса, валы, корпус, подшипниковые узлы.

По полученным данным и размерам проводят утонченный расчет валов.

После окончания всех проверочных расчетов приступают к вычерчиванию редуктора. Выбирают посадки зубчатых колес, подшипников, шкива и звездочки.

Выбирают смазку.

Порядок и схема расчета зубчатых передач всех типов одинакова, поэтому студент должен самостоятельно провести проектные и проверочные расчеты, используя рекомендуемые литературы.
Приложение 1.

Варианты мощности Р_В и угловой скорости w_ввала машины

Тип №	№ варианта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Рвквт wв,рад/с	3,5 6	5 7	4,4 6,%	3,8 7,5	7 7	7,5 6,5	6,5 7	3 5,5	2,5 6	4 6,5
2	Рвквт wв,рад/с	4 7	3,5 6	5,0 6,5	4,5 7,5	3,8 7	7 6,5	7,5 6,5	6,5 6	3,0 6,5	2,5 7
3	Рвквт wв,рад/с	4 5,5	6 5	5,5 6,5	5 6	4,4 6,5	6,5 7	6 6.5	7 5,5	7,5 5	4,5 6
4	Рвквт wв,рад/с	4.5 5	4 6,5	6 6	5,5 6,5	5 7	4,5 6,5	6,5 5,5	6 5	7 6	6 5,5
5	Рвквт wв,рад/с	1,5 8	2 8,5	2,5 9	3 10	3,5 9,5	1,5 10	2,0 9,5	2,5 10	4 8	4,5 9
6	Рвквт wв,рад/с	4,5 8	1,5 8,5	2 9,0	2,5 10	3 9,5	3,5 10	1,5 9,5	2 10	2,5 8	4 9
7	Рвквт wв,рад/с	4 5	4,5 4,5	5 4	5,5 5	3 4,5	3,5 4	4 3,5	4,5 5	5 4,5	5,5 4
8	Рвквт wв,рад/с	4 5,5	4 4,5	4,5 5,5	5 5	5,5 4,5	3 4	3,5 3,5	4 6	4,5 4,0	4 4
9	Рвквт wв,рад/с	5 4,8	5,5 4	6 4,2	6,5 5,2	3 3,8	3,5 3,2	2 4,2	2,5 5,5	4 3,8	4,5 5,8
10	Рвквт wв,рад/с	2 4,8	2,5 5	4 5,6	4,5 5	5 3,8	6 4,8	5,5 6,2	3 4	3,5 4,2	2 2,8

Приложение 2.

Задание по курсовому проекту по «Деталям машин»,

Привод от электродвигателя и транспортирующей машине

№ типа	Угловая скорость электродвигателя	Редуктор		Передача ременная		Передача цепная
		тип	up	тип	ар,м	тип	ац,м
1	157	Зубчатый с цилиндрическими прямозубыми колесами	4	Плоскорезная горизонтальная	2	Цепная горизонтальная	0,8
2	157	Зубчатый с цилиндрическими шевронными колесами	6	Клиноременная горизонтальная	1,5	Цепная под углом 600	0,9
3	157	Зубчатая с цилиндрическими косозубыми колесами	4,5	Клиноременная под углом 300	1	Цепная горизонтальная	0,8
4	157	Зубчатая с цилиндрическими косозубыми колесами	4	Поликлиновая горизонтальная	1,8	Цепная горизонтальная	0,9
5	157	Зубчатая с коническими колесами(прямыми зубьями)	2,5	Плоскорезная горизонтальная	2	Цепная под углом 300	1,0
6	157	Зубчатая с коническими колесами (круговыми зубьями)	3	Клиноременная под углом 450	1,2	Цепная горизонтальная	0,8
7	314	Червячный с червяком, расположенным выше колеса	16	Клиноременная горизонтальная	1,0	Цепная горизонтальная	0,9
8	314	Червячный с червяком, расположенным выше колеса	20	Плоскорезная горизонтальная	1,8	Цепная под углом 600	0,8
9	314	Червячный с червяком, расположенным выше колеса	14	Поликлиновая под углом 600	2	Цепная горизонтальная	1,0
10	314	Червячный с червяком, расположенным выше колеса	18	Клиноременная горизонтальная	1,2	Цепная под углом 450	0,9

Примечание: а_р, а_ц - межосевое расстояние ременной или цепной передачи; u_p - передаточное число редуктора.


Тип 1,2,3,4


Тип 5,6



Тип 7,8

Тип 9,10
Приложение 3.

Таблица П1.Выбор сечения клинового ремня по P и V

( по приложению к ГОСТ 1284.1-80 )

Передаваемая	Рекомендуемое сечение при скорости V,м/с
мощность Р,кВт	до 5	5-10	свыше 10
1	О, А, Б	О, А	О
1-2	О, А	О, А	О, А
2-4	А, Б	О, А, Б	О, А
4-7,5	Б, В	А, Б	А, Б
7,5-15	В	Б, В	Б, В
15-30	-	В	Б, Г

Таблица П2-Значение Р₀для клиновых ремней

(по приложению к ГОСТ 1284.1-80)

Обозночение	Расчетный диаметр	Мощность,кВт,при скорости ремня,м/с
сечения ремня	меньшего шкива, мм	V=2	V=5	V=10	V=15	V=20	V=25
О	63 71 80 > 90	0,15 0,17 0,20 0,21	0,36 0,39 0,45 0,49	0,69 0,78 0,85 0,93	1,00 1,15 1,21 1,33	1,26 1,38 1,51 1,67	1,18 1,26 1,47 1,62
А	90 100 112 > 125	0,37 0,37 0,44 0,37	0,74 0,81 0,96 0,81	1,33 1,40 1,47 1,69	1,69 1,87 2,03 2,29	1,84 1,99 2,41 2,65	1,69 1,91 2,29 2,65
Б	125 140 160 > 180	0,59 0,66 0,74 0,81	1,10 1,25 1,40 1,55	2,06 2,23 2,50 2,72	2,88 3,16 3,60 3,82	2,94 3,60 4,35 4,71	2,56 3,24 4,35 4,94
В	200 224 250 > 280	1,03 1,10 1,25 1,33	2,14 2,42 2,65 2,88	3,68 4,27 4,64 5,00	5,28 5,97 6,34 7,07	6,25 7,15 7,50 7,80	5,90 6,70 7,73 8,10
Г	315 355 400 > 450	- - - -	4,71 5,15 5,59 6,10	8,45 9,20 10,08 10,98	11,02 12,08 13,52 14,56	11,90 13,72 15,72 17,00	10,08 13,82 15,80 17,25

Продолжение приложения 3

Таблица П3 -Клиновые ремни (по ГОСТ 1284.1-80)

Тип сечения	Размеры, мм			F,мм2	Расчетная длина ремня L, мм		Наимен. расчетный
ремня	b1	W	lp		наимен.	наибол.	диаметр шкива, мм
O	10	6	8,5	47	400	2500	63
A	13	8	11,0	81	560	4000	90
Б	17	10,5	14,0	138	800	6300	125
В	22	13,5	19,0	230	1800	10000	200
Г	32	19,0	27,0	476	3150	15000	315

ПРИМЕЧАНИЕ: 1. b₁- ширина большого основания ремня. 2. l_р - расчетная ширина ремня. 3. W - ширина ремня ; F - площадь сечения . 4. Стандартный ряд длин L : 400, (425), 450, (475), 500, (530), 560, (600), 630, (670), 710, (750), 800, (850), 900, (950), 1000, (1060), 1120, (1180), 1250, (1320), 1400, (1500),1600, (1700), 1800,(1900), 2000, (2120), 2240, (2360), 2500, (2650), 2800, (3000), 3150, (3360), 3550, (3750), 4000, (4250), 4500, (4750), 5000... Размеры, указанные в скобках, по возможности не применять.

Таблица П4-Ремни тканевые прорезиненные из бельтинга Б820 (ГОСТ 101-54)

Ширина ремня b, мм
Тип ремня				Тип ремня					Тип ремня
А	Б		В	А		Б	В		А	Б	В
20	20		20	75		-	75		225	-	-
25	25		25	80		-	80		250	250	255
30	30		30	85		-	85		300	300	300
40	40		40	90		-	90		-	375	375
45	45		-	100		-	100		400	400	400
50	-		50	125		-	125		-	425	425
60	-		60	250		150	150		450	450	450
70	-		70	200		200	200		500	500	500
Толщина ремней ,мм
число		Ширина ремней,мм						Толщина типов		Толщина типов
прокладок		тип ремня						А и Б		В и Б
z		А			Б	В		с прослойкой		безпрослойки
2		-			20-45	-		3		2,5
3		20-100			-	20-100		4,5		3,75
4		20-300			150-300	50-300		6		5
5		20-500			150-500	50-500		7,5		6,25
6		880-500			150-500	80-500		9		7,5
7		250-500			250-500	250-500		10,5		8,75
8		250-500			250-500	250-500		12		10
9		500			500	500		13,5		11,25

Продолжение приложения 3.

Таблица П5-Технические характеристики плоских ремней

Ремни	Кожаные	Прорезиненные тканевые	Хлопчато бумажные цельнотка невые	Прошевные прорезиненные	Полульняные тканевые	Шерстяные тканевые
Технические условия, ОСТ и ГОСТ	ОСТ НКПП5773/176	ГОСТ 101-54	ГОСТ 6982-54	ТУ 689-61 Главкард Минлегпрома	ТУ 1298-51 Главкард Минлегпрома	ОСТ НКТП
Объемный вес г/см3	0,98	1,25-1,50	0,75-1,05	1,2	1,0	0,9-1,24
Ширина ремней b в мм	20-300	20-500	30-250	20-135	15-55	50-500
Толщина ремней в мм	Одинарные 3-5,5 Двойные 7,5-10	2,5-13,5	4,5;6,5;8,5	1,75;2,5; 3,3	1,75	6;9;11
Предел прочности при растяжениии bP в кг/см2	200	Без прослоек 440 с прослойками 370	350-405	300	500	300
Рекомендуемая наибольшая скорость V в м/с	40	20-30	25	50	50	50
Модуль продольной упругости E в кг/см2	1000-1500	800-1200	300-600	100-1200	-	-

Приложение 4

Таблица П6 -Зависимость шага цепи и числа оборотов от числа зубьев малой звездочке

	Передаточное	Число зубьев	Шаг цепи t в мм
Тип цепи	число,	малой	12,7	15,875	19,05	25,4	31,75	38,1	44,45	50,8
	u	звездочки, z	Ниабольшее допускаемое n (об/мин) малой звездочки
Втулочная и втулочно-роликовая	>6 5-6 4-5 3-4 2-3 1-2	17-13 21-17 23-21 25-23 27-25 31-27	2300 2400 2500 2550 2550 2600	1900 2000 2100 2150 2150 2200	1350 1450 1500 1550 1550 1550	1150 1200 1250 1300 1300 1300	1000 1050 1100 1100 1100 1100	800 850 900 900 900 900	750 800 800 850 850 850	650 700 750 750 750 750
Зубчатая	>6 5-6 4-5 3-4 2-3 1-2	19-17 23-19 27-23 31-27 35-31 35-41	3000	2650	2200	1650	1300	-	-	-

Продолжение приложения 4

Таблица П7 -Значение удельной нагрузки [P] для цепей различного шага

и при различных оборотах малой звездочки

	Число оборотов в минуту малой звездочки
Шаг цепи t в мм	>50	200	400	600	800	1000	1200	1600	2000	2400	2800	3200
[P], кг/мм Втулочно-роликовые и втулочные цепи
12,7-15,875 19,05-25,4 30-38,1 40-50,8	3,5 3,5 3,5 3,5	3,15 3,0 2,9 2,6	2,1 2,85 2,6 2,4	2,6 2,35 2,1 1,75	2,4 2,1 1,85 1,5	2,25 1,9 1,65 -	2,1 1,75 1,5 -	1,85 1,5 - -	1,65 - - -	1,5 - - -	1,4 - - -	- - - -
Зубчатые цепи
12,7-15,875 19,05-25,4 31,75	2,0 2,0 2,0	1,8 1,7 1,65	1,65 1,5 1,4	1,5 1,3 1,2	1,4 1,2 1,05	1,3 1,1 0,95	1,2 1,0 0,7	1,05 0,85 -	0,95 0,75 -	0,85 - -	0,8 - -	0,7 - -

ПРИМЕЧАНИЕ: Для роликовых цепей повышенной точности и прочности данные значения [P]

можно повысить на 30-40%

Продолжение приложения 4.

.

Таблица П8-Цепи приводные роликовые (однорядные)

(по ГОСТ 13568-75)

Размеры, мм						Разрушающая	Масса
1 пог. м.	D рол	d	b	B	Bвн	нагрузка, G kH	1пог.м.кг.
12,7	8,51	4,45	11,81	8,90	5,40	28	0,62
15,875	10,16	5,08	14,73	10,78	6,48	23	0,8
19,05	11,91	5,96	18,08	17,75	12,70	25	1,52
25,4	15,88	7,95	24,13	22,61	15,88	50	2,57
31,75	19,05	9,55	30,18	27,46	19,05	70	3,73
38,1	22,23	11,12	36,10	35,46	25,40	130	7,5
50,8	28,58	14,29	48,26	45,21	31,75	160	9,7

Литература

1. 
   Иванов М.Н. Детали машин. М.: Высшая школа. 2002 г.
   
2. 
   Гузенков П.Г. Детали машин. М.: Высшая школа. 1986 г.
   
3. 
   Кудрявцев В.Н. и др. Курсовое проектирование деталей машин. Л. : Машиностроение. 1984 г.
   
4. 
   Чернавский С.А. и др. Курсовое проектирование деталей машин. М. : Машиностроение. 1987 г.
   
5. 
   Чернавский С.А. и др. проектирование механических передач. М. : Машиностроение. 1987 г.
   
6. 
   Иванов М.Н., Иванов В.Н. Курсовое проектирование деталей машин. М. : Машиностроение. 1975 г.
   
7. 
   Чернавский С.А. и др. Курсовое проектирование деталей машин. М. : Машиностроение. 1979 г.
   
8. 
   Тарабасов Н.Д., Усачев П.Н.. Проектирование деталей и узлов машиностроительных конструкций. М. : Машиностроение. 1983 г.
   

Горбунов Борис Николаевич

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению курсового проекта по дисциплине «ДЕТАЛИ МАШИН»

для технических специальностей

Подписано к печати __06.10.2009__ Формат __60х84 1/16__ Тираж _150_ экз.

(дата)

Объем _4,3_ уч. изд. л. Заказ № __8128___ Цена _________




© Типография Казахского агротехнического университета им. С. Сейфуллина, 2009

• 
  010011, г.Астана ., Проспект Победы, 62а