dunaev_lelikova (Детали машин Курсовое проектирование Дунаев Леликов 5-е издание дополненное (2004))

П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов ЕТАЛИ МАШИН Курсовое проектирование Издание 5-е дополненное Допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов учреждений среднего профессионального образования, обучающихся по машиностроительным специглъностям Москва ° машиностроение» 2004 УДК 621.81 ББК 34.44 Д83 Дунаев П. Ф., Лелиион О.

П. Д83 Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для машиностроит. спец. учреждений среднего профессионального образования. - 5-е издание, дополн. — М.: Машиностроение, 2004. - 560 с., ил. Изложена методика расчета и конструирования узлов и деталей машин общепромышленного применения. Приведены методические указания по выполнению чертежей типовых деталей машин, правила оформления учебной конструкторской документации. В пятом издании (4-е изд. — 2003 г.) приведены изменения, внесенные в ГОСТ 2.309-73 на обозначения шероховатостей поверхностей н правил их нанесения на чертеж, а также выдержки из вновь вводимых стандартов на общие допуски размеров (ГОСТ 30893.1-2002) и обшие допуски формы н расположения поверхностей (ГОСТ 30893.2-2002). Для студентов машиностроительных специальностей учреждений среднею профессионального образования всех форм обучения, может быть полезно студентам высших учебных заведений.

© П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов, 1990 [ВВМ 5-217-03253-7 © Издательство "Машиностроение", 2004 ПРЕДИСЛОВИЕ Учебное пособие "Детали машин. Курсовое проектирование" написано в соответствии с программой по технической механике машиностроительных специальностей учреждений среднего профессионального образования. После изучения курсов "Теоретическая механика", "Сопротивление материалов" и "Детали машин" студенты выполняют курсовой проект по деталям машин.

Расчеты, выполняемые в процессе работы над проектом, позволяют активно использовать полученные при изучении этих дисциплин знания. Основная задача настоящего учебного пособия — дать студентам основы знаний по конструированию деталей машин. Машиностроению принадлежит ведущая роль среди других отраслей экономики, так как основные производственные процессы выполняют машины. Поэтому и технический уровень многих отраслей в значительной мере определяется уровнем развития машиностроения. На основе развития машиностроения осуществляется комплексная механизация и автоматизация производственных процессов в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве, на транспорте.

Повышение эксплуатационных и качественных показателей, сокращение времени разработки и внедрения новых машин, повышение их надежности и долговечности — основные задачи конструкторов-машиностроителей. Большие возможности для совершенствования труда конструкторов дает применение ЭВМ, позволяющее оптимизировать конструкции, автоматизировать значительную часть процесса проектирования. Изложенный в книге материал представлен в форме, удобной для применения ЭВМ или программируемых калькуляторов. Объектами курсового проектирования являются обычно приводы различных машин и механизмов (например, ленточных и цепных конвейеров, индивидуальные, испытательных стендов), использующие большинство деталей и узлов общемашиностроительного применения.

В книге главное внимание уделено методике конструирования деталей и узлов машин. Конструирование — процесс творческий Известно„что каждая конструкторская задача может иметь несколько решений. Приведенные рекомендации по конструированию и конкретные конструктивные решения сопровождаются анализом условий работы узлов и деталей, их обработки и сборки, отражают современный уровень как отечественного, так и зарубежного машиностроения. Материал в пособии размещен в том порядке, в котором следует работать над проектом. Все сведения, необходимые для выполнения очередного этапа расчетов и конструирования, расположены в одном месте. Даны варианты типовых конструкций, полные примеры расчетов и конструирования основных типов редукторов: зубчатых цилиндрического и конического, червячного, планетарного.

В последней ~лаве приведены справочные таблицы, необходимые прн проектировании. В издании учтены изменения в методике расчета зубчатых, червячных, планетарных и волновых передач; — существенно переработаны главы по расчетам валов и подшипников качения, конструированию корпусных деталей, выполнению рабочих чертежей деталей, оформлению учебной конструкторской документации (чертежей, спецификаций, пояснительной записки); — помещен раздел, посвященный автоматизированному проектированию зубчатых колес: — весь материал книги подвергнут редакторской правке и тщательно сверен с действующей в настоящее время нормативно- технической документацией.

Пособие предназначено для студентов машиностроительных специальностей учреждений среднего профессионального образования всех форм обучения; может быть полезно студентам высших учебных заведений. Глава 1 ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРАЩАЮЩИХ МОМЕНТОВ НА ВАЛАХ Подбор электродвигателя, кинематические расчеты н определение моментов зависят от исходных данных, приведенных в задании на проект.

Возможны следующие три случая задания исходных данных. а) 'Рм ая а) Рис. !.1 Случай 1 (рис. !.1, а-г). В исходных данных задана окружная сила Г, (Н) на барабане или тяговых звездочках приводного вала конвейера. Кроме того, приведены значения скорости ч (мыс) движения ленты или цепи, а также диаметр Рь (мм) барабана или число я„зубьев и шаг Р„(мм) тяговых звездочек. Рнс. 1.2 1.1. Выбор электродвигатели А. Определение требуемой мощности. Случай 1. По исходным данным определяют потребляемую мощность привода, т. е. мощность на выходе (кВт) Р = Гч/1000.

Затем определяют требуемую мощность электродвигателя Р, =Р, /ц„., (1.1) (1.2) где Ч„= т1, Ч, тЬ ... — общий коэффициент полезного действия привода. Здесь ~1„ц,, и, ... — КПД отдельных звеньев кинематической цепи, ориентировочные значения которых с учетом потерь в подшипниках приведены в табл. 1.1. Если на данном этапе работы над проектом затруднительно определить передаточное число червячной передачи, то предварительно можно принять ~) = 0,8. Случай 2 (рис. 1.2, а-в). В исходных данных заданы вращающий момент Т,„„(Н м) и частота л,„„(мнн ) вращения выходного ч вала редуктора.

Случай 3 (рис. 1.2, а-в). В исходных данных заданы мощность электродвигателя Р, (кВт) и частота л,„„(мин ~) вращения выходного вала редуктора. 1.1. Рекомендуемые значения КПД Зубчатая (с опорами, закрытая): 0,96 ... 0,98 0,95 ... 0,97 цилиндрическая коническая 0,95 ... 0,97 0,92 ... 0,96 св. 30 св. ! 4 до 30 св. 8 до 14 0,94 ... 0,96 Ременная (все типы) Цепная Муфта соединительная 0,92 ... 0,95 0,98 Подшипники качения (одна пара) 0,99 Случай 2. Мощность и вращающий момент на выходном валу взаимосвязаны Р,„„= Т„„п„„(95 50 .

(1.3) Требуемую мощность электродвигателя определяют затем по формуле (1.2). После этого как для первого, так и для второго случаев подбирают по табл. 19.28 ближайшую к Р,„, стандартную мощность электродвигателя Р,. Перегрузка асинхронных электродвигателей допускается до 8 %. При невыполнении этого условия следует принимать двигатель ближайшей большей мощности. Тип передачи, звена кинематической цепи Планетарная (закрытая): одноступенчатая двухступенчатая Червячная (закрытая) при передаточном числе: 0,7 ...0,8 0,75 ...

0,85 0,8...0,9 п = 6.! 0' ч/(я21,) и„,„= 6.10" ч~(я1э„), (1.4) или где Є— делительный диаметр тяговой звездочки, мм: 11„= Р„/з)п(1 80 1з„). (1.5) Требуемая частота вращения вала электродвигателя (1.6) и., =п„,„ии,и, ..., где и„ив из — передаточные числа кинематических пар изделия. Рекомендуемые значения передаточных чисел иь ив иь . приведены в табл. 1.2. 1.2. Рекомендуемые значения передаточных чисел передач Случай 3.

Мощность электродвигателя приведена в исходных данных. Б. Определение требуемой частоты вращения. Случай 1. Частота вращения приводного вала (мин') Продолжение табл. 1.2 'Передаточные отношения кинематическнх пар для всех типов передач будем условно называть передаточными числами н обозначать к Случай 2 и 3. Требуемую частоту вращения вала электродвигателя определяют по формуле (1.6). После этого в любом из трех рассмотренных случаев по табл. 19.28 подбирают ближайшую к и,„, асинхронную частоту и, вращения вала электродвигателя. Может получиться так, что требуемая частота и„, окажется примерно в середине между двумя стандартными значениями и,.

Тогда следует сравнить размеры обоих двигателей. Обозначения двигателей в табл. 19.28 содержат две или три цифры, после которых приведены буквы, например: 902, !ОЙ, 112М. Цифрами обозначен размер Ь вЂ” 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 Ь).

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 переда- точные числа и, следовательно, размеры передачи будут меньше. ~ При расчетах на ЭВМ целесообразно рассчитать передачи для обоих. вариантов двигателей. Затем провести сравнения размеров двигателей и передач и окончательно выбрать вариант с меньшими размерами. Из табл. 19.27 выписывают все данные и размеры выбранного электродвигателя.

Пример. Выбрать электродвигатель для привода ленточного конвейера (см. рис. 1,1, а): Р; = 10000 Н; т = 0,63 м/с; .0а = 500 мм. Термообработка зубчатых колес двухступенчатого цилиндрического редуктора — улучшение !твердость зубьев < 350 НВ). Решение. Мощность на выходе Р„,„= Г т/1 0' = 10000 0,63»»10' = 6 3 кВт. Общий КПД привода Ч.ь = Ч, Ч» Ч. Ч.. где ׄ— КПД цепной передачи; Ч, — КПД зубчатой цилиндрической передачи; ׄ— КПД муфты; Ч,„— КПД опор приводного вала.