МIНIСТЕРСТВО ОСВIТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНIЧНИЙ УНIВЕРСИТЕТ

Німецький технічний факультет

Кафедра "СПУіМ"

БАКАЛАВРСЬКА РОБОТА

Тема роботи: Розробка електронної моделі підготовки виробництва триступеневого конічно-циліндричного редуктора

Виконавець

Студент групи Князєв Я.І.

Керівник Горобець І.О.

Нормоконтроль

Сулєйманов С.Л.

ДОНЕЦЬК 2009

РЕФЕРАТ

Бакалаврська робота : 102 сторінки, 22 таблиці,25 рисунків,18 джерел, 2 додатки .

Об’єкт дослідження – редуктор привода скребкового конвеєра .

Ціль роботи: підвищення ефективності конструкторсько–технологічної підготовки виробництва привода стружковбирального конвеєра.

Задачі:

Розрахунок елементів редуктора, розробка робочих і складальних креслень виробу і деталі;

Аналіз точності деталі та розробка креслення вимірювального пристрою;

Проектування технологічного процесу виготовлення деталі, розробка технологічної документації;

Динамічний аналіз МУВП, розробка імітаційної моделі та її аналіз засобами "Simulink".

У бакалаврській роботі необхідно провести розрахунок вихідних даних для проектування привода, а також розрахунок елементів редуктора і проектування вузлів виробу з визначенням властивостей об’єкту.

При виконанні даної роботи необхідно розробити 3D – модель вузла та виробу. Також необхідно провести аналіз складальної одиниці, та розробити креслення вимірювального пристрою.

У даній бакалаврській роботі необхідно провести динамічний аналіз муфти МУВП, розробити імітаційну модель та виконати її аналіз засобами "Simulink".

Розроблено: креслення приводу, складальне креслення редуктора в трьох проекціях і робочі креслення деталей.

ПРИВОД, РЕДУКТОР, СКЛАДАЛЬНА ОДИНИЦЯ, КРИШКА, ВАЛ, ШЕСТІРНЯ, КОЛЕСО ЗУБЧАСТЕ, ШПОНКА, ПІДШИПНИК, МУФТА, КАЛІБР, ДОПУСК, ВІДХИЛЕННЯ, ПОСАДКА, НАТЯГ, ЗАЗОР, ТЕХНІЧНІ ВИМОГИ, РОЗМІР, З'ЄДНАННЯ, ЗАГОТОВКА, СТАНОК, ЗУБЧАТЕ КОЛЕСО, ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС, КАРТИ НАЛАДОК, РЕЖИМИ РІЗАННЯ, ОСНАЩЕННЯ, ДЕТАЛЬ, ПРИПУСКИ, ЧАС ОБРОБКИ, СОБІВАРТІСТЬ, МОМЕНТ ІНЕРЦІЇ, КРУТИЛЬНІ КОЛИВАННЯ

ЗМІСТ

ВСТУП

1. КОНСТРУКТОРСЬКА ПІДГОТОВКА ВИРОБНИЦТВА

1.1 Визначення вихідних даних до розрахунку редуктора

1.1.1 Вибір і перевірка електродвигуна

1.1.2 Розрахунок загального і поодиноких передатних відношень редуктора

1.1.3 Розрахунок частот обертання, потужностей і обертальних моментів на валах

1.1.4 Вибір розрахункового навантаження

1.2 Проектування конічної передачі

1.2.1 Вибір матеріалів для виготовлення колеса і шестерні

1.2.2 Приблизне визначення граничних та допустних напруг для матеріалів конічної передачі

1.2.3 Наближений проектувальний розрахунок головного і основних параметрів передач з умови забезпечення контактної міцності зубів

1.3 Розрахунок циліндричних передач

1.3.1 Наближений проектувальний розрахунок головного і основних параметрів передач з умови забезпечення контактної міцності зубів

1.3.2 Перевірочний розрахунок конічної зубчатої передачі

1.3.3 Перевірочний розрахунок циліндричних зубчатих передач

1.4 Конструювання зубчатих коліс

1.5 Проектування валів

1.5.1 Проектний розрахунок валу

1.5.2 Визначення навантажень, що діють на вал

1.5.3 Наближений розрахунок валу

1.6 Проектування вузлів підшипників кочення

1.6.1 Вибір підшипників кочення

1.6.2 Розрахунок підшипників кочення

1.7 Вибір і розрахунок муфт

1.8 Змазування передач

2. МЕТРОЛОГІЧНА ПІДГОТОВКА ВИРОБНИЦТВА

2.1 Технічний опис складальної одиниці

2.2 Початкові дані

2.3 Технічні вимоги до складальної одиниці

2.4 Розмірний аналіз складальної одиниці

2.5 Розрахунок розмірів калібрів для гладкого циліндричного з'єднання

3. ТЕХНОЛОГІЧНА ПІДГОТОВКА ВИРОБНИЦТВА

3.1 Анализ технологичности конструкции детали

3.2 Визначення типу виробництва

3.3 Вибір способу отримання заготівки

3.4 Вибір маршруту обробки деталі

3.5 Розрахунок припусків на обробку деталі

3.6 Вибір ріжучого інструменту

3.7 Вибір металорізальних верстат

3.8 Розрахунок режимів різання

3.9 Розробка управляючої програми

3.10 Аналіз розмірного ланцюга

3.11 Нормування технологічного процесу

3.12 Економічне зрівняння технологічного процесу

4. ІНЖЕНЕРНІЙ АНАЛІЗ ОБ'ЄКТУ ВИРОБНИЦТВА

4.1 Опис об'єкту моделювання

4.2 Розробка структурної схеми об'єкту

4.3 Обгрунтування допущень, прийнятих в системі

4.4 Розробка фізичної і математичної моделі об'єкту

4.5 Розробка схеми моделі в Simulink

ВИСНОВКИ

ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

ВСТУП

Рівень розвитку машинобудування – один з найзначніших чинників технічного прогресу, оскільки корінні перетворення в будь-якій сфері виробництва можливі лише в результаті створення досконаліших машин і розробки принципово нових технологій. Розвиток і вдосконалення технології виробництва сьогодні тісно пов'язані з автоматизацією, створенням робототехнічних комплексів, широким використанням обчислювальної техніки, вживанням устаткування з числовим програмним управлінням. Функціонування цієї системи забезпечується за допомогою сучасних САПР, тісно пов’язаних одна з одною - взаємодія CAD-,CAM- та CAE-систем.

В умовах сучасного виробництво виникає завдання понизити терміни і витрати на виготовлення продукції. Причому зниження тривалості і витрат виробництва повинне здійснюватися не лише на етапі виготовлення, але і значною мірою на етапі проектування і розробки технічної документації. Це можна здійснити з використанням сучасних САПР. У даній бакалаврській роботі підготовка технічної документації здійснювалася за допомогою пакетів програм компанії АСКОН – САПР "ВЕРТИКАЛЬ" і "КОМПАС 3d". Використання даного інструменту дозволяє сучасному інженерові скоротити етап підготовки виробництва у декілька разів.

Комп’ютерна технологія покликана не тільки автоматизувати традиційно існуючі технологічні ланки, а принципово змінити саму технологію проектування та виробництва продукції на основі настроюваних багатоваріантних систем прийняття технічних рішень. Тільки в цьому випадку можна очікувати скорочення строків створення виробів, зниження витрат на весь життєвий цикл виробу, покращення якості виробів.

При створенні високотехнологічних виробів, в основі організації комп’ютерної технології знаходиться створення повної електронної моделі виробу на основі створення тримірних електронних моделей, це відкриває ширші можливості для створення більш якісної продукції та в більш стислі строки. Основою цієї системи є електрона модель підготовки виробництва, яка включає до свого складу 3D-моделі виробу, збірних одиниць та окремих деталей, усі необхідні креслення з технічними вимогами, необхідний комплект технологічної документації, а також засоби метрологічного контролю.

Якість виготовляємої продукції істотно підвищується лише при використанні єдиного підходу проектування підготовки виробництва, а саме поєднання конструкторської і технологічної частин проектування. У сучасних умовах проектування даний підхід стає максимально здійсненним завдяки створенню та використанню CAD, CAM і CAE систем, що дозволяє повністю автоматизувати процес проектування, істотно підвищує продуктивність праці, а також знижує собівартість продукції.

2. КОНСТРУКТОРСЬКА ПІДГОТОВКА ВИРОБНИЦТВА

Вихідні дані для підготовки виробництва триступінчатого редуктора представимо у вигляді таблиці.

Таблиця 1.1. Вихідні дані для підготовки виробництва триступінчатого редуктора

Вибір розрахункового навантаження буде виконуватися за допомогою діаграми навантаження, представленій на рисунку 1.1.

Рисунок 1.1. Діаграма навантаження редуктора

Рисунок 1.2. Схема привода

1.1 Визначення вихідних даних до розрахунку редуктора

1.1.1 Вибір і перевірка електродвигуна

Розраховуємо необхідні дані для вибору електродвигуна.

Потужність електродвигуна на виході:

(1.1)

Необхідна потужність електродвигуна:

, (1.2)

де – коефіцієнт корисної дії привода.

_(1.3)

де – к. к. д. муфти, ;

– к. к. д. ущільнення, ;

– к. к. д. пари підшипників, ;

– к. к. д. конічної передачі, ;

– к. к. д. циліндрової передачі.

Необхідна потужність електродвигуна:

.

Частота обертання вихідного валу:

(1.4)

Визначимо ділильний діаметр зірочки:

(1.5)

Частота обертання електродвигуна визначається по формулі:

, (1.6)

де – передавальне відношення приводу; – частота обертання вихідного валу редуктора. Діапазон можливих передавальних чисел приводу:

Визначуваний діапазон можливих частот обертання двигуна:

Вибираємо електродвигун [1].

Таблиця 1.2. Вибір електродвигуна

Приймаємо асинхронний електродвигун серії 4А з короткозамкнутим ротором – 4A 100S2 У3 з кріпленням на лапках.

Схему електродвигуна покажемо на рисунку 1.3.