П.Ф.Дунаев, О.П. Леликов-Конструирование узлов и деталей машин (П.Ф.Дунаев, О.П.Леликов. Конструирование деталей и узлов машин)

чют.Кугваруй-дт.пагод.ги УДК б21.81.001.бб ББК 34.42 Д 83 Федерая»ная иоявв я нровраииа ннивоиодао«ия Росс ш Р е ц е н з е н т: кафедра «Детали мян чн» Московского государственного строительного университета Дунаев П.Ф., Лелииев О.П. Д 83 Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для техн. спец. вузов.— 5-е изд., перераб. и доп.— Мд Высш. Вжи 1998.— 447 с., ил. 1ЯВ)т) 5-Об-003488-7 В книге изложена методика расчща и конструирования узлов и деталей машин общепромышленного прИменения; рекомендации по конструированию сопровождаются анализом узаовий работы узлов и дщазей, их обработки и сборки.

Приведены методические уюаания по выполнению чертежей типовых деталей машин, правила оформления учебной конструкторской документации. В настоящем издании бас — 1939 г.) приведен анализ результатов расчета передач на Э В М Н рекомендации по выбору варианта лля конструктивной проработки; учтены изменения в мшанике расчета зубчатых и червячных передач, валов, подшипников качения, планетарных н волновых передач, при конструировании корпусных деталей и дра пронзогпедпгие со времени выхода в свет предыдущего издания.

1ЯВХ 5-Об-003488-7 ое Издательство «Выспгая школа», 1993 чют.Кугвамй-дт.пагод.ги ПРЕДИСЛОВИЕ Машиностроенюо принадлежиг ведущая роль среди других отраслей экономики, так как основные производственные процессы выполняют машины. Поэтому и технический уровень многих отраслей в значительной мере определяет уровень развития машиностроения. Повышение эксплуатационных и качественных показателей, сокращение времени разработки и внедрения новых машин, повышение их надежности и долговечности — основные задачи конструкторов-машиностроителей. Одним из направлений решения этих задач является совершенствование конструкторской подготовки студентов высших технических учебных заведений.

Больпгие возможности для совершенствования труда конструкторов дает применение ЭВМ, позволяющее оптимизировать конструкции, автоматизировать значительную часть процесса проектирования. Представленные в книге различные конструктивньге решения можно использовать для создания графической базы данных, используемой при проектировании. Выполнение курсового проекта по «Деталям машин» завершает обще- технический цикл подготовки студентов.

Зто их первая самостоятельная творческая инженерная работа, при выполнении которой студенты активно использучст знания из ряда пройденных дисциплин: механики, сопроппгления материалов, технологии металлов, взаимозаменяемости и др. Объектами курсового проектирования являются обычно приводы различных машин и механизмов (например, ленточных и цепных конвейеров, индивидуальные, испьпательных стендов), использующие большинство деталей и узлов обшемашиностроигельного применения. В книге главное внимание уделено методике конструирования деталей и узлов машин. Конструирование — процесс творческий, Известно, что каждая конструкторская задача может иметь несколько решений.

Важно по определенным критериям сопоставить конкурирующие варианты и выбрать один из них— оптимальный для данных конкретных условий. Такой сравнительный адялкз варкоятоо кодструкткокмх исдолкеяик кгироко крооставлек о книге. Рекомендации по конструированию сопровождаются анализом условий работы узлов и деталей, их обработки и сборки. Излагаемый материал расположен в том порядке, в котором следует работать над проектом. Все сведения, необходимые для выполнения очередного этапа расчетов и конструирования, расположены в одном месте. Дадм вариакягы тиковых кояапрукддй.

Рекомендации по конструированию и отдельные конструктивные решения отражают современный уровень как отечественного, таки зарубежного машиностроения. В последней главе 'даны справочные таблицы, необходимые при проектировании. При выполнении курсового проекта студент последовательно проходит от выбора схемы механизма через многовариантность проектных решений до его воплощения в рабочих чертежах; приобщаясь к инженерному творчеству, осваивая з чют.Кугвамй-дт.пагод.ги предшествующий опыт, учится предлидеть новые идеи в создании машин, надежных и долговечных, экономичных в изготовлении и эксплуатации, удобных и безопасных в обслуживании. Настоищее издание отличает от предыдущего следуиииееь ° заново написаны главы по методике расчета передач (зубчатых цилиндрических и конических, червячных, планетарных и волновых); ° впервые помещен раздел„посвященный анализу результатов расчета передач на ЭВМ и выбору варианта для конструктивной проработки; Э фактически заново написаны главы по расчетам валов, упругих элементов многопоточных зубчатых передач; ° существенно переработаны главы по расчетам подшипников качения, конструированию корпусных деталей, выполнению рабочих чертежей деталей, оформлению учебной конструкторской документации (чертежей, спецификаций„ пояснительной записки); ° весь материал книги тщательно сверен с действующей нормативно- технической документацией.

Учебное пособие «Конструирование узлов и деталей машин» вместе с учебниками и атласами деталей машин составляет необходимый комплект литературы для расчетно-конструкторской подготовки студентов машиностроительных вузов всех форм обучения. Оно может оьипь танисе пояезно преп одаеатеяям, раоотникам конструкторских отделое преднриягпий, проектных и научно-исследовательских оргаиизаиий.

Замечания и пожелания по совершенствованию книги авторы примут с благодарностью; направлять их следует в адрес издательства: 303430, Москва, Неглинная ул., д. 29/34. Авторы чют.Кугва1лй-дт.пагод.ги Глава 1 КИНЕМАТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ Проектирование начинают с ознакомления с заданием на проект. Техническое задание на проектирование механизма или машины щюектная организация получает от предприятия-изготовителя.

В техническом задании перечислены основные требования: силовые, габаритные, экономические, эргономические и др., которые должны быть обеспечены при проектировании. Задание на курсовой проект можно рассматривать как часть реального технического задания. Оно может, например, представлять собой кинематическую схему привода (включая схему редуктора) с исходными данными. Следует выполнить необходимые расчеты, выбрать наилучшие параметры схемы и разработать конструкторскую докумеитацюе (чертеж общего вида, чертежи сборочных единиц и деталей, пояснительную з!писку и др.), предназначенную для изготовления привода. Исходные данные (рис.

1.1, а — г): г! (Н) — окружная сила на барабане ленточного или на звездочке цепного конвейера; р (м !с) — скорость движения ленты или цепи; 1)б (мм) — диаметр барабана; л,, — число зубьев и р„(мм) — шаг тяговой звездочки; (рис. 1,1, д — ж): Т„(Н.м) — вращающий момент в л, (мнн !) — частота вращения выходного вала редуктора. Выбор электродвигателя. Для выбора электродвигателя определяют требуемую его мощность и частоту вращения.

Потребляемую мощность (кВт) привода (мощность на выходе) определяют по формуле: Р =Г,'10! Тогда требуемая мощность электродвигателя Рк тр Ф"!обре где ч,б, = и! чз ъ, ... Здесь Ч!, тш т!м ... — КПД отдельных звеньев кинематической цепи, ориентировочные значения которых с учетом потерь в подшипниках можно принимать по табл. 1.1. Если на данном этапе работы затруднительно определить передаточное число червячной передачи, то предварительно можно принять з! = 0,8. Требуемая частота вращения вала электродвигателя !!э.тр = %~ гч ~ —, где иь лз ... — передаточные числа кинематических пар изделия. -! Предварительно вычисляют частоту вращения л„мин приводного вала (рис.

1.1, а — г) или выходного вала редуктора (рис. 1.1, !) — ж): 5 чют.КугваВггй-дт.пагод.ги б,1!)4 Д~ Ре) б 1О4 Д Р где Р„, = р /яп1180'/~,) — диаметр тяговой звездочки, мм. Рекомендуемые значения передаточнвВх числе ир,„принимают по табл. 1.2. Таблвца !.! а) В ° ВЗВ и„ В ГВ.

Рвс. !.! чют.Кугва)/уй-дт.пагод.ги Таблица 12 тебрдащь зубьев Вид лере!нчя Передаточное числа Зубчаты цилнндричеакая: тихоходная ступень во всех редукторах (лг) быстроходная атупень в релукторах по развер- нутой схеме (нб) быстроходная ступень в соасном релухтаре (ьб) Коробха передач Коничеакая зр5чатая Червячная цепная Ременная Далее по табл.

24 9 подбирают электродвигатель с мощностью Р, КВТ и частотой вращения п, мин ' ротора ближайшими к Р, и и,, При подборе Р допускается перегрузка двигателя до 8 % при постоянной и до 12 % при переменной нагрузке. Может получиться так, что требуемая частота п„окажется примерно в середине между двумя стандартными значениями. Тогда следует сравнить размеры обоих двигателей. Обозначения двигателей в табл. 24.9 содержат две или три цифры, после которых приведены буквы, например: 90ь', 100о, 112!ту.

Цифрами обозначен размер /б — высота оси вала от опорной поверхности лапок двигателя. Эти цифры характеризуют также и другие размеры электродвигателя. Рекомендуют выбирать электродвигатель с меньшим числом в обозначении (с меньшей высотой /б). Масса, размеры и стоимость такого двигателя меньше. Если же это число у обоих двигателей одинаковое, надо выбрать двигатель с меньшей частотой вращения вала. Масса, размеры и стоимость обоих двигателей примерно одинаковые, а передаточные числа и, следовательно, размеры передачи будут меньше. пример. Выбрать злектродвигатель для привода ленточного конвейера (рнг,. 1.2): гб 10 ОООН; 0,63 м/с, Вб = 500 мм. Термообработка зубчатых колес редуктора — ун/чбпенне (твердость зубьев < Э50 НВ). Реше»ье Моллпость на выходе Р др/!О =10000 0,63/10 =6,3 кВт. ООШий КПД привода Пебщ Па ЧЗ Ч» Чеа 3 где и„— КЩ цепной передачи; ч.

— КЩ зубчатой передачи; ч — КЩ мубпы; ч — КЩ спор приводного вала. Патабд.1.1: 11»= 0,93; не=0,97; бб» 098; лоб=0,99. Тогда Пебщ= 0,93 0,97 0,98 0,99 0,849. Требуемая мощность электродвигателя Рб р = Рб/Ч б = 6,3/0,849 7,42 кВ . 7 5350 НВ 40...56 НКО, 56...6Э НРС, н 350 НВ 40...56 НР,С, 56...6Э НКС, <350 НВ 40.. 56 НКС, 56...63 НР,С, Любая 5350 НВ Х 40 ИКС, 2,5...5,6 2,5...5,6 2...4 Э,15...5,6 Э,15...5 2,5 ..4 4...6,3 4...6,Э 3,15...5 1...2,5 1...4 М...50 1,5...3 2...3 6,3 6,3 5,6 8 7,1 6,3 8 7,1 6,3 3,15 6,3 5 5 глуглт.КуГВа1ууй-дт.ПаГОд.Ги Часппа вращения прнводиото вала ив=6 10 рйяЩ=6 10 0,63Д3,14 ° 5001= =24,1 мнн Требуемую частоту вращении вала злектродвигателя вычислим, подставляя в формулудля лз,,р средние значения передаточных чисел из рекомендуемого диапазона Лпя цепной и деул зубчатых передач (табл.