D_L_Kurs_1 (Учебное пособие (П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов) по Деталям машин по курсовой работе)

П.Ф.ДУНАЕВ, О.П.ЛЕЛИКОВ МАШИН КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ„ ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ Допущено Государственным комитетом СССР по народному образованию в качестве учебного пособия для учащихся машиностроительных специальностей техникумов ® Мосиаа «Высшая шиола» 1990 ББК 34.44 Д 83 УДК 621.81 Рецензент: В. Е Покровский (Всесоюзный заочный машиностроительный техникум).

2702000000 (4300000000) — 390 001 (01) — 90 213 — 90 ББК 34.44 бП5.3 18В)х( 5-06-000696-4 © П. 4з. Дунаев, О. П. Леликов, 1990 Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Д83 Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для машиностроит. спец. техникумов. — 2-е изд., перераб.

и доп.— Высш. шк., 1990.— 399 с., ил. 18ВХ 5-06-000696-4 В книге изложена методика расчета и конструирования узлов и деталей машин обшего назначения. Приведены методические указания по выполнению чертежей типовых леталей машин. Во второе издание (1-е — )984 г) включены примеры полных расчетов н конструирования редукторОв: цилиндрического, конического, червячного, планетарного; введена глава с изложением элементов САПР при курсовом проектировании, конструирования валов, зубчатых и червячных колес в режиме диалога с ЭВМ. пРедислОВие Учебное пособие «Детали машин. Курсовое проектирование» написано в соответствии с программой по технической механике машиностроительных специальностей техникумов. После изучения курсов «Теоретическая механика», «Сопротивление материалов» и «Детали машин» учащиеся техникумов выполняют курсовой проект по деталям машин. Расчеты, которые необходимо производить в процессе рабо~ы над проектом, основываются на материале перечисленных курсов.

Основная задача настоящего учебного пособия — дать учащимся основы знаний по конструированию деталей машин. Машиностроению принадлежит ведущая роль среди других отраслей народного хозяйства, так как основные производственные процессы выполняют машины. Поэтому и технический уровень всех отраслей народного хозяйства в значительной мере определяешься уровнем развития машиностроения.

На основе развития машиностроения осуществляются 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 надежное~и и долговечности — основные задачи конструкторов-машиностроителей. Большие возможности для совершенствования труда конструкторов дает широкое применение ЭВМ, позволяющее освободить конструкторов от нетворческих операций, оптимизировать конструкции, автоматизировать значительную часть процесса проектирования.

В книге главное внимание уделено методике конструирования деталей машин. Приведенные рекомендации по конструированию и отдельные конструктивные решения 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. Настоящее издание отличается от предыдущего следующим: учтены замечания, высказанные преподавателями, ведущими занятия с учащимися; существенно переработаны главы, посвященные расчету зубчатых, червячных, планетарных и волновых передач, подшипников качения; материал написан в форме, удобной для составления программ по расчетам на ЭВМ или на микрокалькуляторах различных типов; переработана глава «Эскизное проектирование» вЂ наиболее трудный этап работы начинающего конструктора.

Глава «Корпусные детали» дополнена материалами по конструированию корпусов планетарных и волновых редукторов; приведены примеры полных расчетов и конструирования редукторов: цилиндрических, конических, червячных, планетарных; введена глава по использованию элементов САПР при курсовом проектировании, по конструированию валов, зубчатых и червячных колес в режиме диалога с ЭВМ. Пособие предназначено для учащихся машиностроительных специальностей техникумов; может быть полезно для студентов немашиностроительных специальностей вузов.

Авторьс ГЛЯНЯ 1 ВЫВОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТОВ НА ВАЛАХ Подбор электродвигателя, кинематнческие расчеты и определение моментов зависят от исходных данных, приведенных в задании на проект. Здесь возможны три случая. Случай 1 (рис. 1.1, а — г). В задании сообщают окружную силу Г,(Н) на барабане или звездочках привода конвейера. Кроме того, приводят скорость К (м)с) движения ленты нли цепи, а также диаметр барабана Р, (мм) или число зубьев г„и шаг Р„(мм) тяговых звездочек.

Случай 2 (рис. 1.2,а — в). В задании сообщают вращающий момент Т,„„(Н м) и частоту вращения выходного вала л,„„(об1мин). а) йч лк Рис. 1.1 ар 4 и а лаххх Рис. 1.2 Случай 3 (рис. 1.2,а — в). В задании приводят мощность электродвигателя Р, (кВт) и частоту вращения выходного вала л,„„(об1мин). 9 1. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ А. Определение мощности.

Случай 1. По исходным данным определяют потребляемую мощность привода, т. е. мощность на выходе (кВт) Р,„„= Г, ~71000. (1.1) Затем определяют требуемую мощность электродвигателя Рх.тр " вых!Чобш (1.2) где Ч аш — Ч1ЧаЧз" Здесь Ч„Ч,, Ч,, ...— КПД отдельных звеньев кинематической цепй, ориентировочные значения которых с учетом потерь в подшипниках приведены в табл. 1.1. Таблица 1.1 Если на данном этапе работы над проектом затруднительно определить передаточное число червячной передачи, предварительно принимают Ч-0,8.

Случай 2. Мощность и вращающий момент на выходном валу связаны зависимостью б или б,1041 фР ) где Р„ †диаме тяговых звездочек Р =Р ъ1п ~ у). (1ВО зь х П.5) Требуемая частота вращения вала электродвигателя нэ.тр лвыхитизиз"' (1.6) где и„из, из, ...— передаточные числа кинематических пар изделия. Рекомендуемые значения передаточных чисел и„из, из, ...

берут из табл. 1.2. Таблица 1.2 ' Передаточные отношения кинематических пар лля всех типов передач будем условно называть передаточными числами и обозначать и Р, „= Т,„„п, „~9550. П.з) Требуемую мощность электродвигателя определяют затем по формуле (1.2). После этого как для первого, так и для второго случаев подбирают по табл. 19.27 ближайшую стандартную мощность электродвигателя Р,. Перегрузка асинхронных электродвигателей допускается до 8%. При невыполнении этого условия следует брать двигатель ближайшей большей мощности.

Случай 3. Мощность электродвигателя приведена в задании на проект. Б. Определение частоты врап1епня. Случай 1. Частоты вращения приводного вала (об~мин) ьвы„=б 1О рдхРл), (1.4) Случаи 2 и 3. Требуемую частоту вращения вала электродвигателя определяют по формуле (1.6). После этого в любом из трех случаев по табл. 19.27 подбирают ближайшую асинхронную частоту п, вращения вала электродвигателя.

Может получиться так, что требуемая частота л„ окажется примерно в середине между двумя стандартнымй вы Тогда следует сравнить размеры обоих двигателей. Обозначения двигателей в табл. 19.27 содержат две или три цифры, после которых приведены буквы, например: 901.; 1008; 112М и др. Цифрами обозначен размер Ь вЂ” высота оси вала от опорной поверхности лапок двигателя. Эти цифры характеризуют также и другие размеры электродвигателя. Рекомендуется выбирать электродвигатель с меньшим числом в обозначении (с меньшей высотой Ь).

Масса, размеры и стоимость такого двигателя также будут 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. При расчетах на ЭВМ целесообразно рассчи'гать передачи для обоих вариантов двигателей. Затем провести сравнения размеров двигателей и передач и окончательно выбрать вариант с меньшим размером.

Из табл. 19.28 выписывают все данные и размеры выбранного электродвигателя. $2. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ Определяют общее передаточное число привода Иобщ Лэ/Яэых' (1.7) Для исходных данных, относящихся к случаю 1, частоту вращения п,„„приводного вала (об/мин) определяю~ по формуле (1.4). Во 2-м й 3-м случаях я,„„приведены в задании на проект.

Здесь, как и везде, л,— асинхронная частота вращения вала электродвигателя. ПОЛУЧЕННОЕ иоб„РаСПРЕДЕЛЯЮТ МЕЖДУ тИПаМИ И СТУПЕНЯМИ передач. В общем случае Яобщ Иннрод (1.8) где ил †переда~очн число ременной ир или цепной и„ передачи, расположенных как перед редуктором (коробкой передач), так и после него; ир,„ †передаточн число редуктора (коробки передач). Если в схеме привода отсутствует ременная или цепная передача, то Яобщ ~род (1.9) Таблияа !.3 Для двухступенчатой передачи пред икит где и и и — передаточные числа быстроходной и тихоходной ступеней редуктора (коробки передач).

Передаточные числа ия быстроходной и и тихоходной ступеней двухступенчатых редукторов определяют по соотношениям, приведенным в табл. 1.3. Часто~а вращения валов коробок передач представляет собой геометрическую прогрессию со знаменателем Поэтому если минимальная частота вращения вала л,, то г . з лз=л~9: лз=л~Ч =лзЧ~ %="~9 =лз91" л =в~9 =л'-1~Р Наиболее употребительны значения у=1,41; 1,34; 1,25; 1,18. Частота вращения вала колеса тихоходной ступени (1.11) где ип — передаточное число ременной (или цепной) передачи, расположенной между редуктором и приводным валом.

Если такая передача в схеме привода отсутствует, то пт = и,„„. Частота вращения вала колеса промежуточной ступейи (1.12) лпр = лтат где и — передаточное число тихоходной ступени редуктора (коробки передач). Частота вращения быстроходного вала (1.13) лв лтпред' а 3. ОпРеделение ВРАщАющих мОментОВ нА ВАлАх Случай 1 (см. рис. 1.1). Момент на приводном валу (Н м) Т, „=ГР /2, (1. 14) или Т,„„= ЕР„~2, где Г, — окружная сила, Н, на барабане или та~оных звездочках; Р, и Є— диаметр барабана, м, делительный диаметр тяговых звездочек, м.