Раздел I

«Теория механизмов и машин»

Основной механизм привода. Вытяжной пресс предназначен для штамповки изделий из листового материала методом холодной вытяжки Привод пресса (рис1) состоит из электродвигателя, двухступенчатого редуктора, механизма вытяжки, маховик, соединенных по средствам двух муфт

Механизм вытяжки может быть выполнен либо в виде кривошипно-ползунного механизма (рис2), либо в виде шестизвенного механизма (рис2)

Содержание задания для первого раздела (ТММ). Курсовой проект состоит из двух листов формата А1

Лист 1 Кинематический и силовой расчет механизма вытяжки

Задано: (рис3, табл.1)

L_дс = ½ L_де, μ_F – масштаб графика производственных сопротивлений

m₃ – масса вытяжного ползуна

H – ход ползуна, ₁ = 0,9 – КПД основного механизма, ₂ = 0,97 – КПД планетарной передачи, ₃ = 0,95 – КПД одноступенчатой цилиндрической передачи.

Требуется:

1. Вычертить схему механизма при одном из промежуточных положений вытяжного ползуна 3

2. Приняв крайнее левое положение вытяжного ползуна за начальное, построить 12 положений механизма для равностоящих по углу поворота положений кривошипа

3. Построить планы скоростей механизма для этих 12 положений и план ускорения для заданного в таблице 3 положения механизма

4. Определить силу инерции вытяжного ползуна и силу производственного сопротивления в положении, для которого построен план ускорений

5. Определить реакции в кинематических парах от силы инерции ползуна и от усилия вытяжки

6. Определить приведенный к валу А момент от силы инерции и от усилия вытяжки двумя способами:

• методом планов сил,

• методом рычага Жуковского

1. Определить приведенный к валу А момент М_п от силы F и от сил трения в кинематических парах основного механизма станка Составляющую М_п подсчитать через КПД механизма

где p_vc и p_vb длины отрезков планов скоростей, построенных согласно пункту 3.

1. Построить график М_п(φ) и представить его в виде ступенчатой функции (гистограммы, смрис4), учтя перебег долбяка (Н_пер = 5 мм) Основание прямоугольника гистограммы принять Δφ = φ_выт / 5 По графику найти М_пмах

Таблица 1

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Схема мех-ма	2б	2б	2б	2б	2б	2в	2в	2в	2в	2в
LАВ, м	0,1	0,12	0,08	0,09	0,075	0,06	0,1	0,12	0,15	0,13
LВС, м	1	1,2	0,8	0,9	0,75	0,26	0,33	0,4	0,5	0,46
LДЕ, м	0,72	0,86	0,72	0,65	0,54	-	-	-	-	-
LEF, м	1,3	1,7	1,8	1,6	1,2	-	-	-	-	-
Н, м	0,71	0,85	0,71	0,64	0,52	-	-	-	-	-
μF	100	80	90	50	60	70	95	120	110	100
m3	120	130	140	150	160	170	200	240	220	210
	0,1	0,15	0,05	0,1	0,1	0,05	0,1	0,15	0,1	0,05
LAД, м	1	1,2	0,8	0,9	0,75	-	-	-	-	-
№ полож. мех-ма	4	5	6	5	4	6	4	6	5	4

Указание:

Площадь, ограниченная гистограммой, должна быть равна площади криволинейной фигуры

Литература к листу 1: Л1, Л2.

Лист 2 Картина зацепления прямозубых цилиндрических зубчатых колес

Требуется:

1. Определить число зубьев, число сателлитов и диаметры начальных окружностей колес планетарной ступени, а также радиус водила.

2. Вычертить в масштабе схему редуктора в двух проекциях

3. Рассчитать и вычертить картину зацепления колес планетарной ступени z2' и z3, изобразив на каждом колесе по 3 зуба, линию зацепления и рабочие участки профилей зубьев Определить коэффициент перекрытия ε аналитически и графически

Литература к листу 2: Л1, Л2.

Дано: (табл. 2)

m₂ – модуль планетарной ступени (мм);

U_2'Н – передаточное отношение;

n_м – частота вращения кривошипа вала А (1/с) а_w2'3 = r_н

Таблица 2

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
nм	80	90	70	80	90	100	120	130	90	100
m2	6	6	8	8	5	5	4	4	5	6
U2'Н	4	5	3,5	4	5	3,5	3,5	5	4	4,2

Раздел II

«Детали машин»

Расчет приводов. Курсовой проект состоит из двух листов

Лист 1 Выбор электродвигателя и проектирование одноступенчатого цилиндрического зубчатого редуктора

1 Выбор электродвигателя

Задано:

F, Н, η₁, η₂, η₃ (см исходные данные к листу 1 по ТММ); КПД основного механизма η₁ = 0,9; КПД планетарной передачи η₂ = 0,97; КПД одноступенчатой передачи η₃ = 0,95.

Требуется:

Определить требуемую мощность электродвигателя

Указания:

1) Для привода с маховиком мощность электродвигателя можно определить по средней мощности на входном валу редуктора за цикл работы станка

где F_выт – сила вытяжки;

Н_выт – ход, на котором происходит вытяжка материала;

t_ц – время цикла, t_ц = 60 / n.

2) По каталогу подобрать асинхронный трехфазный электродвигатель с короткозамкнутым ротором (см Л4 стр79) Из двигателей выбранной мощности взять наиболее быстроходный

2 Проектирование цилиндрического прямозубого редуктора

Задано:

1. Условие работы редуктора: редуктор должен работать по 16 часов в сутки, 300 дней в году в течение 5 лет, нагрузка переменная, пусковая нагрузка не превышает 1,5 раза от номинального момента Редуктор изготовлен в отдельном закрытом корпусе, смазка – погружение колес в масляную ванну

2. Гистограмма крутящего момента на выходном валу редуктора (смлист 1)

3. Величины n (смтабл1).

Требуется:

1. Определить общее передаточное отношение передачи U_общ = n_дв / n_м = U_пр * U_пл.

2. Определить U_пр = U₁₂ и определить частоту вращения выходного вала одноступенчатого редуктора

3. Выполнить расчеты, подтверждающие работоспособность прямозубого цилиндрического редуктора и составить его эскизную компоновку

4. Выполнить графическую часть проекта – разработать сборочный чертеж прямозубого цилиндрического редуктора со спецификацией

Указания:

1) В расчетной части проекта (п2) нужно выполнить:

• расчеты на прочность (проектный и проверочный) передачи, определение ее геометрических параметров, мощностей и крутящих моментов на валах;

• расчет валов;

• подбор подшипников, подбор и расчет шпонок.

2) Расчеты и эскизная компоновка редуктора предъявляются консультанту, и после утверждения им предъявленных материалов выполняется графическая часть проекта

Лист 2

1. Рассчитать и спроектировать, и вычертить в масштабе муфту, соединяющую вал электродвигателя с зубчатым редуктором (Данные брать из листа 1.)

2. Вычертить в масштабе привод в двух проекциях.

3. Вычертить деталь редуктора (по согласованию с руководителем проекта).

Литература к листу 1, 2: Л2, Л3.

Литература:

1. Теория механизмов и машин Проектирование Под редОИКульбачного, М.: Высшая школа, 1970

2. Методическое указание по курсовому проектированию (Основы проектирования средств автоматизации), М.: МГАПИ, 2000

3. Иванов МН Детали машин, М.: Высшая школа, 1976

4. Анурьев Н.Ф. Справочник конструктора-машиностроителя. Том 1, 2, 3, М.: Машиностроение, 1979.

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

КАФЕДРА «МЕХАТРОНИКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ»