Дунаев, Леликов_Конструирование узлов и деталей машин_ 2004

ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ П.Ф. ДУНАЕВ, О.П. ЛЕЛИКОВ КОНСТРУИРОВАНИЕ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ МАШИН Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов техническикспециол ьностейвузов 8-е издание, переработанное идополненное Москва ЛВ~.

2004 УДК 621.81.001.66(075.8) ББК 34А2я73 Д83 Рецензент. кафедра «Детали машин» Московского государственного строительногоуниверситета Дунаев П.Ф. Д83 Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для студ. техн. спец. вузов / П.Ф.Дунаев, О.П.Леликов. — 8-е изд., перераб. и доп. — Мх Издательский центр «Академия», 2004. — 496 с.

18В)ь( 5-7695-1041-2 В книге изложена методика расчета н конструирования узлов и деталей машин общемашиностроительного применения. Рекомендации по конструированию сопровождаются анализом условий работы узлов и деталей, их обработки и сборки. Приведены методические указания по выполнению чертежей типовых деталей машин, правила оформления учебной конструкторской документации; дан анализ результатов расчета передач на ЭВМ и рекомендации по выбору варианта для конструктивной проработки; учтены изменения в методике расчета зубчатых и червячных передач, валов, подшипников качения, планетарных и волновых передач при конструировании корпусных деталей и др. Для студентов технических специальностей вузов.

Учебное пособие может быть полезно преподавателям, работникам конструкторских отделов предприятий, проектных и научно-исследовательских организаций. УДК 621.81.001.66(075.8) ББК 34А2я73 Учвбновизданив ДунаевПетрФедорович, Леликов Олег Павлович Конструирование узлов и деталей машин Учебное пособие Редактор Л.В. Честнал. Художественный редактор Ю.Э.

Иванова. Технический редактор Н.И. Горбачева. Компьютерная верстка: И М. Чиркин, Д В. Федотов. Корректор Г Н Петрова Изд. № А-438-«П1. Подписано в печать 22.07.2004. Формат 70х 100/16. Гарнитура «Петербург». Печать офсетная. Бумага тяп. № 2. Усл. печ. л. 40,3. Тираж 20000 зкз. (2-й завод 12001 — 20000 экз.).

Заказ №13634 . Лицензия ИД № 02025 от 13.06.2000. Издательский центр «Акядемяюь Санитарно-зпядемяологячяское заключение № 77.99.02.953.Д.004796.07.04 от 20.07.2004. !17342, Москва, ул. Буглеровв, 17-Б, к. 328. ТелУфякс: (095)334-8337, 330-1092. Отпечатано пв Саратовском полиграфическом комбинате. 410004, г. Саратов, ул. Чернышевского, 59.

ь) Дунаев П.Ф., Леликов О.П., 2003 С! Издательский центр «Академия», 2003 1БВ)Ч 5-7695-1041-2 Посвящается 175-летию Московского государственного технического университета им. Н.Э.Баумана ('1830 — 2005) ПРЕДИСЛОВИЕ Машиностроению принадлежит 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. Большие возможности для совершенствования труда конструкторов дает применение ЭВМ, позволяющее оптимизировать конструкции, автоматизировать значительную часть процесса проектирования.

Представленные в книге различные конструктивные решения можно использовать для создания графической базы данных, используемой при проектировании. Выполнение курсового проекта по «Деталям машин» завершает общетехнический цикл подготовки студентов. Это их первая самостоятельная творческая инженерная работа, при выполнении которой студенты активно используют знания из ряда пройденных дисциплин: механики, сопротивления материалов, технологии металлов, взаимозаменяемости и др. Объектами курсового проектирования являются обычно приводы различных машин и механизмов (например, ленточных и цепных конвейеров, испытательных стендов, индивидуальные), 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. Важно по определенным критериям сопоставить конкурирующие варианты и выбрать один из них— оптимальный для данных конкретных условий. Такой сравнительный анализ вариантов конструктивных исполнений широко представлен в 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. Даны варианты типовых конструкций.

Рекомендации по конструированию и отдельные конструктивные решения отражают современный уровень как отечественного, так и зарубежного маши- построения. 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 предшествующий опыт, учится предвидеть новые идеи в создании машин, надежных и долговечных, экономичных в изготовлении и эксплуатации, удобных и безопасных в обслуживании.

Настоящее издание отличает от предыдущего следующее: ° переработаны главы по методике расчета передач (зубчатых цилиндрических и конических, червячных, планетарных и волновых); ° дополнен раздел, посвященный анализу результатов расчета передач на ЭВМ и выбору варианта для конструктивной проработки; ° 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 быть также полезно преподавателям, работникам конструкторских отделов предприятий, проектных и научноисследовательских организаций. Глава 1 КИНЕМАТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ Проектирование начинают с ознакомления с заданием на проект.

Техническое задание на проектирование механизма или машины проектная организация получает от предприятия-изготовителя. В техническом задании перечислены основные требования: силовые, габаритные, зкономические, 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 документацию (чертеж общего вида, чертежи сборочных единиц и деталей, пояснительную записку и др.), предназначенную для изготовления привода. Исходные данные (рис. 1.1, а — г): Р,(Н) — окружная сила на барабане.

ленточного или на звездочке цепного конвейера; е (м/с) — скорость движения ленты или цепи; Рб (мм) — диаметр барабана; г„— число зубьев и р„(мм) — шаг тяговой звездочки; (рис. 1.1, д — ж): Т, (Н м) — вращающий момент и п,(мин ') — частотавращения выходного вала редуктора. Выбор электродвигателя. Для выбора электродвигателя определяют требуемую его мощность и частоту вращения. Потребляемую мощность (кВт) привода (мощность на выходе) находят по формуле: Р б „/10з Тогда требуемая мощность электродвигателя Рэ.тр = Рв/Чобщ где туг = т~~т1гпз ...

П„. Здесь пь пэ пг, ..., и„— 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 и = 0,8. Требуемая частота вращения вала электродвигателя где и„иг, ..., и„— передаточные числа кинематических пар изделия. Предварительно вычисляют частоту вращения п„мин ' приводного вала (см.

рис. 1.1, а — г) или выходного вала редуктора (см. рис. 1.1, д — ж): п, = 6. 104и/(кРе) или и, = 6 104п/(тР ) где Р„= р„/зш (180 /з„) — делительный диаметр тяговой звездочки, мм. Рекомендуемые значения передаточных чисел иг,„принимают по табл. 1.2. Далее по табл. 24.9 подбирают электродвигатель с мощностью Р, кВт, и частотой вращения и, мин ', ротора, ближайшими к Р„р и п,р. При подборе Р допускается перегрузка двигателя до 8% при постоянйой и до 12% при переменной нагрузке. Может получиться так, что требуемая частота п„р окажется примерно в середине между двумя стандартными значениями. Тогда следует сравнить размеры обоих двигателей. Обозначения двигателей в табл.

24.7 содержат две или три цифры, после которых приведены буквы, например: 901., 1008, 112М. Цифрами обозначен размер Ь вЂ” высота оси вала от опорной поверхности лапок двигателя. Эти цифры характеризуют также и другие размеры электродвигателя. Реко- т, Рис. 1.1 Таблица 1.1 Тип передачи Зубчатая (с опорами, закрытая): цилиндрическая коническая Планетарная (закрытая): одноступенчатая двухступенчатая Волновая (закрытая) Червячная (закрытая) прн передаточном числе: св. 30 св.