Детали машин. Курсовое проектирование. Дунаев, Леликов 2004

П,Ф, Дунаев, О.П. ЛеликовДЕТАЛИМАШИНКурсовоепроектированиеИздание 5-е дополненноеДопущено Министерствомобразования Российской Федерациив качестве учебного пособиядля студентов учрежденийсреднего профессиональногообразования, обучающихсяпо машиностроительнымспециальностямМосква•Машиностроение»2004УДК 621.81ББК 34.44Д83Дунаев П. Ф., Леликов О. П.Д83Детали машин.

Курсовое проектирование: Учеб. пособиедля машиностроит. спец. учреждений среднего профессионального образования. - 5-е издание, дополн. - М.: Машиностроение, 2004. - 560 е., ил.Изложена методика расчёта и конструирования узлов и деталеймашин общепромышленного применения. Приведены методическиеуказания 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 и правил их нанесения на чертеж, а также выдержки из вновь вводимых стандартов на общие допуски размеров(ГОСТ 30893.1-2002) и общие допуски формы и расположенияповерхностей (ГОСТ 30893.2-2002).Для студентов машиностроительных специальностей учреждений среднего профессионального образования всех форм обучения,может быть полезно студентам высших учебных заведений.ISBN 5-217-03253-7© П. Ф.

Дунаев, О. П. Леликов, 1990© Издательство "Машиностроение", 2004ПРЕДИСЛОВИЕУчебное пособие "Детали машин. Курсовое проектирование"написано в соответствии с программой по технической механикемашиностроительных 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 активноиспользовать полученные при изучении этих дисциплин знания.Основная задача настоящего учебного пособия - дать студентам основы знаний по конструированию деталей машин.Машиностроению принадлежит ведущая роль среди другихотраслей экономики, так как основные производственные процессы выполняют машины.

Поэтому и технический уровень многихотраслей в значительной мере определяется уровнем развития машиностроения. На основе развития машиностроения осуществляется комплексная механизация и автоматизация производственныхпроцессов 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 илипрограммируемых калькуляторов.Объектами курсового проектирования являются обычно приводы различных машин и механизмов (например, ленточных ицепных конвейеров, индивидуальные, испытательных стендов),использующие большинство деталей и узлов общемашиностроительного применения.В книге главное внимание уделено методике конструированиядеталей 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 типовредукторов: зубчатых цилиндрического и конического^ червячного^ планетарного.В последней главе приведены справочные таблицы, необходимые при 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 нормативнотехнической документацией.Пособие предназначено для студентов машиностроительныхспециальностей учреждений среднего профессионального образования всех форм обучения; может быть полезно студентам высшихучебных заведений.Глава 1ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.КИНЕМАТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРАЩАЮЩИХ МОМЕНТОВ НА ВАЛАХПодбор электродвигателя, кинематические расчеты и определение моментов зависят от исходных данных, приведенных в задании на проект.

Возможны следующие три случая задания исходных данных.а)Рис. 1.1Случай 1 (рис. 1.1, а-г). В исходных данных задана окружнаясила Ft (Н) на барабане или тяговых звездочках приводного валаконвейера. Кроме того, приведены значения скорости v (м/с) движения ленты или цепи, а также диаметр Dq (ММ) барабана или число Z3B зубьев и шаг Рзв (мм) тяговых звездочек.f)Тл^А/ЛРис. 1.2Случай 2 (рис. 1.2, a-e). В исходных данных заданы вращающий момент Гвых (Н м) и частота Явых (мин"^) вращения выходноговала редуктора.Случай 3 (рис.

1.2, а-в). В исходных данных заданы мощностьэлектродвигателя Р^ (кВт) и частота «вых (мин"^) вращения выходного вала редуктора.1.1. Выбор электродвигателяА. Определение требуемой мощности.Случай 1. По исходным данным определяют потребляемуюмощность привода, т. е. мощность на выходе (кВт)^л/1000.(1.1)Затем определяют требуемую мощность электродвигателя(1.2)где Лобщ ='П1 Лг Л з о б щ и й коэффициент полезного действияпривода.Здесь Л15Л2'Лз^^ОД отдельных звеньев кинематическойцепи, ориентировочные значения которых с учетом потерь в подшипниках приведены в табл.

1.1.Если на данном этапе работы над проектом затруднительноопределить передаточное число червячной передачи, то предварительно можно принять Г] = 0,8.1.1. Рекомендуемые значения КПДТип передачи, звена кинематической цепиЛЗубчатая (с опорами, закрытая):цилиндрическая0,96 ... 0,98коническая0,95 ... 0,97Планетарная (закрытая):одноступенчатая0,95 ...

0,97двухступенчатая0,92 ... 0,96Червячная (закрытая) при передаточномчисле:св. 30св. 14 до 300,7 ... 0,80,75 ... 0,850,8 ... 0,9св. 8 до 14Ременная (все типы)0,94 ... 0,96Цепная0,92 ... 0,95Муфта соединительная0,98Подшипники качения (одна пара)0,99Случай 2. Мощность и вращающий момент на выходном валувзаимосвязаны(1.3)Требуемую мощность электродвигателя определяют затем поформуле (1.2).После этого как для первого, так и для второго случаев подбирают по табл. 19.28 ближайшую к Д^р стандартную мощностьэлектродвигателя Л- Перегрузка асинхронных электродвигателейдопускается до 8 %.

При невыполнении этого условия следуетпринимать двигатель ближайшей большей мощности.Случай 3. Мощность электродвигателя приведена в исходныхданных.Б. Определение требуемой частоты вращения.Случай 1. Частота вращения приводного вала (мин"^)(1.4)илигде Дв - делительный диаметр тяговой звездочки, мм:(1.5)Требуемая частота вращения вала электродвигателя^•этр(1.6)... ,где uu Щ, щ - передаточные числа кинематических пар изделия.Рекомендуемые значения передаточных чисел щ, ui, щ, ...приведены в табл.

1.2.1.2. Рекомендуемые значения передаточных чисел передачТвердость зубьевПередаточноечисло W*<350 НВ2,5. .. 5,640 ... 56 HRC2,5. .. 5,656 ... 63 HRC2.. . 4< 350 НВ40 ... 56 HRC3,15 ...5,63,15.,..5быстроходная ступень56 ... 63 HRC< 350 НВ2,5 ...44... 6,3в соосном редукторе (wb)40 ... 56 HRC4 ... 6,356 ... 63 HRC3,15 ...

5Вид передачиЗубчатая цилиндрическая:тихоходная ступеньво всех редукторах {щ)быстроходная ступень вредукторах по развернутой схеме (wb)•Продолжение табл. L2Твердость зубьевПередаточноечисло W*Коробка передачЛюбая1 ...2,5Коническая зубчатаяЛюбая1 ...4Вид передачиЧервячная-16... 50Цепная-1,5 ...3Ременная-2...3•Передаточные отношения кинематических пар для всех типов передач будем условно называть передаточными числами и обозначать и.Случай 2 и 3. Требуемую частоту вращения валаэлектродвигателя определяют по формуле (1.6).После этого в любом из трех рассмотренных случаев потабл.

19.28 подбирают ближайшую к /7этр асинхронную частоту щвращения вала электродвигателя.Может получиться так, что требуемая частота Лэтр окажетсяпримерно в середине между двумя стандартными значениями щ.Тогда следует сравнить размеры обоих двигателей. Обозначениядвигателей в табл. 19.28 содержат две или три цифры, после которых приведены буквы, например: 90Z, 1005*, 112М Цифрами обозначен размер h - высота оси вала от опорной поверхности лапокдвигателя.

Эти цифры характеризуют также и другие размерыэлектродвигателя. Рекомендуют выбирать электродвигатель сменьшим числом в обозначении (с меньшей высотой И). 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, tПри расчетах на ЭВМ целесообразно рассчитать передачи дляобоих, вариантов двигателей. Затем провести сравнения размеровдвигателей и передач и окончательно выбрать вариант с меньшимиразмерами.Из табл.