Міністерство освіти і науки України
Полтавський будівельний технікум
транспортного будівництва
КУРСОВЕ ПРОЕКТУВАННЯ
ДЕТАЛЕЙ МАШИН
МЕТОДИЧНИЙ ПОСІБНИК
фах 5.05050204 "Експлуатація та ремонт підйомно-транспортних,
дорожніхмашин і обладнання з
напрям
підготовки 0902 "Інженерна механіка"
ВСТУП
Даний методичний посібник є прикладом виконання курсового проекту з предмета «Деталі машин», що вивчається студентами за фахом 5.05050204 "Експлуатація та ремонт підйомно-транспортних, дорожніх машин і обладнання з напряму підготовки 0902 "Інженерна механіка"
Курсовий проект по деталям машин є першою конструкторською роботою, в результаті якої студент здобуває навички і знання правил, норм і методів конструювання. Виконання проекту базується на знаннях фізико-математичних та загально технічних дисциплін: математики, механіки, опору матеріалів, технології металів, машинобудівного креслення і інших.
Посібник має на меті навчити студента основам конструкторської справи на прикладі Проектування деталей і механізмів загального призначення.
В основу методики роботи над проектом у двох стадіях проектування (технічному - ескізному, і робочої документації) належить його поділ на ряд послідовно виконуваних завдань. Це систематизує роботу над проектом; створюється необхідна ритмічність його виконання, яка забезпечує своєчасність як здачі окремих завдань, так і захисту проекту.
У кожній задачі дана послідовність її виконання.
У посібнику розроблено 6 технічних завдань по 10 варіантів на проектування, приведені всі необхідні матеріали для розрахунків і конструювання у відповідності з цими завданнями, а також рекомендацій з організації курсового проектування. У той же час відомості про деталі машин, які є в навчальній літературі, тут не наводяться.
У посібнику знайшли відображення нові тенденції в сучасному редукторобудувані, удосконалювати методи розрахунку і конструювання деталей машин, а також матеріали, пов'язані з використанням класифікатора ЕСКД.
ВСТУП...................................................................................................................................................... 6
1 ВИБІР ЕЛЕКТРОДВИГУНА І КІНЕМАТИЧНІЙ РОЗРАХУНОК.............................................. 7
1.1 Визначення потужності і частоти обертання двигуна:............................................................ 7
1.2 Визначення силових і кінематичних параметрів приводу:.................................................... 8
2Вибір матеріалів зубчастої передачі............................................................................................. 11
3 РОЗРАХУНОК ЗУБЧАСТОЇ ПЕРЕДАЧІ...................................................................................... 12
3.1 Проектний розрахунок передачі (конічна прямозуба)......................................................... 12
3.2 Перевірочний розрахунок передачі.......................................................................................... 13
3.1 Проектний розрахунок передачі (циліндрична косозуба)................................................... 15
3.2 Перевірочний розрахунок закритої передачі......................................................................... 16
3.1 Проектний розрахунок передачі (циліндрична прямозуба)................................................ 17
4 РОЗРАХУНОК КЛИНОВОЇ ПАСОВОЇ ПЕРЕДАЧІ.................................................................... 18
4. РОЗРАХУНОК ЛАНЦЮГОВОЇ ПЕРЕДАЧІ............................................................................... 20
4.1 Проектний розрахунок................................................................................................................. 20
5 ВИЗНАЧЕННЯ НАВАНТАЖЕНЬ ВАЛІВ РЕДУКТОРА........................................................... 23
5.1 Визначення сил в зачепленні закритої передачі (конічна прямозуба)............................. 23
5.1 Визначення сил в зачепленні закритої передачі (циліндрична прямозуба).................... 23
5.1 Визначення сил в зачепленні закритої передачі (циліндрична косозуба)....................... 24
5.2 Визначення сил, від відкритої передачі (пасової)................................................................. 24
5.2 Визначення сил, від відкритої передачі (ланцюгової).......................................................... 24
6 Проектний розрахунок валів редуктора...................................................................................... 26
6.1 Вибір матеріалу валів................................................................................................................... 26
6.2 Визначення геометричних параметрів ступеней валів (циліндричний редуктор)......... 26
6.2 Визначення геометричних параметрів ступеней валів (конічний редуктор).................. 29
7 КОНСТРУКТИВНЕ КОМПОНУВАННЯ ПРИВОДУ................................................................. 32
7.1 Конструктивні розміри шестерні.............................................................................................. 32
7.2 Конструктивні розміри колеса (конічного)............................................................................ 32
7.2 Конструктивні розміри колеса (циліндричного)................................................................... 33
7.3 Конструктивні розміри корпуса редуктора............................................................................ 33
8 ПОСАДКИ ОСНОВНИХ ДЕТАЛЕЙ РЕДУКТОРА.................................................................... 35
9 ВИБІР СОРТУ МАСТИЛА............................................................................................................... 36
10 СКЛАДАННЯ І ВИКРЕСЛЮВАННЯ РЕДУКТОРА................................................................ 37
10.1 Викреслювання редуктора........................................................................................................ 37
10.2 Складання редуктора.................................................................................................................. 37
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ..................................................................................... 38
ПК 5.0505204.Гр.Вар.01.00 ПЗ
ВСТУП
Приклад вступу.
Редуктори широко використовують в різних областях машинобудування, особливо в підйомно-транспортному, металургійному, хімічному машинобудуванні, а також в суднобудуванні.
Проектуємий редуктор повинен мати:
- найбільш високі експлуатаційні показники;
- невелику витрату енергії;
- невелику витрату експлуатаційних матеріалів при найменшій масі та габаритах;
- високу надійність;
- високу економічність, як в процесі виробництва так і в процесі експлуатації;
- бути зручним і безпечним в обслуговуванні;
- допускати стандартизацію деталей і збірних одиниць.
Потім необхідно вказати, який саме тип редуктора розраховується і де може бути використаний даний редуктор. Загальний об’єм вступу повинен бути не менше 2/3 сторінки.
ПК 5.0505204.ГР.ВАР.01.01 ПЗ
1 ВИБІР ЕЛЕКТРОДВИГУНА І КІНЕМАТИЧНІЙ РОЗРАХУНОК
1.1 Визначення потужності і частоти обертання двигуна
Викреслювання редуктора
В цьому підрозділі студент самостійно повинен описати порядок викреслювання редуктора.
Таблиця 8 - Ряди нормальних переважних чисел
Ряди | Додаткові розміри | Ряди | Додаткові розміри | Ряди | Додаткові розміри | ||||||
Rz10 | Rz20 | Rz40 | Rz10 | Rz20 | Rz40 | Rz10 | Rz20 | Rz40 | |||
8,0 | 8.0 | 8,0 | 8,2 | ||||||||
8,5 | 8,8 | ||||||||||
9.0 | 9.0 | 9.2 | |||||||||
9.5 | 9,8 | ||||||||||
10.2 | |||||||||||
10.5 | 10.8 | ||||||||||
11,2 | |||||||||||
11.5 | 11,8 | ||||||||||
12,5 | |||||||||||
13.5 | |||||||||||
14.5 | |||||||||||
15,5 | |||||||||||
16,5 | |||||||||||
17,5 | |||||||||||
18,5 | |||||||||||
19,5 | |||||||||||
20,5 | |||||||||||
21,5 | |||||||||||
23,0 | |||||||||||
Таблиця 9 - Ступінь точності передачі в залежності від колової швидкості
Ступень точності | Колова швидкість |
До 12 | |
До 10 | |
До 6 | |
До 2 |
Таблиця 10 - Коефіцієнти динамічних навантажень
Ступень точності | Коеф. | Колова швидкість | |||||
до 1 | до 2 | до 4 | до 6 | до 8 | до 10 | ||
КHV | 1,03 | 1,06 | 1,12 | 1,17 | 1,23 | 1,28 | |
KFV | 1,06 | 1,13 | 1,26 | 1,40 | 1,58 | 1,67 | |
КHV | 1,04 | 1,07 | 1,14 | 1,21 | 1,29 | 1,36 | |
KFV | 1,08 | 1,16 | 1,33 | 1,50 | 1,67 | 1,80 | |
КHV | 1,04 | 1,08 | 1,16 | 1,24 | 1,32 | 1,40 | |
KFV | 1,10 | 1,20 | 1,38 | 1,58 | 1,78 | 1,96 | |
КHV | 1,05 | 1,10 | 1,20 | 1,30 | 1,40 | 1,50 | |
KFV | 1,13 | 1,28 | 1,50 | 1,77 | 1,98 | 2,25 |
Таблиця 11 – Коефіцієнти форми зуба для шестерні і колеса
Z | YF | Z | YF | Z | YF | Z | YF | Z | YF | Z | YF |
4,28 | 3,92 | 3,80 | 3,66 | 3,61 | 3,62 | ||||||
4,27 | 3,90 | 3,78 | 3,65 | 3,61 | ∞ | 3,63 | |||||
4,07 | 3,88 | 3,75 | 3,62 | 3,60 | - | - | |||||
3,98 | 3,81 | 3,70 | 3,62 | 3,60 | - | - |
Таблиця 12 - Значення коефіцієнту зміщення хе1
z1 | xе1 при передаточному числі и | ||||
2,0 | 2,5 | 3,15 | 4,0 | 5,0 | |
- | 0,50 | 0,53 | 0,56 | 0,57 | |
0,44 | 0,48 | 0,52 | 0,54 | 0,55 | |
0,42 | 0,47 | 0,50 | 0,52 | 0,53 | |
0,40 | 0,45 | 0,48 | 0,50 | 0,51 | |
0,38 | 0,43 | 0,46 | 0,48 | 0,49 | |
0,36 | 0,40 | 0,43 | 0,45 | 0,46 | |
0,34 | 0,37 | 0,40 | 0,42 | 0,43 | |
0,29 | 0,33 | 0,36 | 0,38 | 0,39 | |
0,25 | 0,28 | 0,31 | 0,33 | 0,34 | |
0,20 | 0,22 | 0,24 | 0,26 | 0,27 |
Таблиця13 - Значення коефіцієнтів С для визначення припустимої потужності
Коефіцієнт кута охоплення меншого шківу, | |||||||
Угол охоплення , град | |||||||
для клинових пасів | 0,98 | 0,95 | 0,92 | 0,89 | 0,86 | 0,83 |
Продовження таблиці 13
Коефіцієнт впливу натягу від цент обіжної сили СV | |||||||||||||||||||
Швидкість пасу v, м/с | I | ||||||||||||||||||
для пласких пасів | 1,04 | 1,03 | 0,95 | 0,88 | 0,79 | 0,68 | |||||||||||||
для клинових і полі клинових пасів | 1,05 | 1,04 | 0,94 | 0,85 | 0,74 | 0,6 | |||||||||||||
Коефіцієнт впливу розрахункової довжини пасу до lP базової l | |||||||||||||||||||
Відношення lP/l | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,2 | 1,4 | ||||||||||||||
для клинових пасів нормального перерізу | 0,82 | 0,89 | 0,95 | . | 1,04 | 1,07 | |||||||||||||
для клинового вузького та полі клинового пасу | 0,85 | 0,91 | 0,96 | 1,03 | 1,06 | ||||||||||||||
Коефіцієнт динамічності навантажень СP | |||||||||||||||||||
Характер навантажень | Спокійне | З помірними коливання | Із значними коливаннями | Нерівномірне | |||||||||||||||
0,9 | 0,8 | 0,7 | |||||||||||||||||
Коефіцієнт очікуваної кількості пасів в комплекті, СZ | |||||||||||||||||||
Очикуване число пасівz | 2...3 | 4…5 | 6 і більше | ||||||||||||||||
СZ | 0,95 | 0,90 | 0,85 | ||||||||||||||||
Таблиця 14 - Значення припустимої переданої потужності для одного пасу РО, кВт
Тип пасу | Переріз | Діаметр меншого шківу d1 | Швидкість пасу, м/с | |||||||
Клиновий нормального перерізу | О | __ | 0,33 | 0,49 | 0,82 | 1,03 | 1,11 | _ | _ | |
— | 0,37 | 0,56 | 0,95 | 1,22 | 1,37 | 1,40 | — | |||
— | 0,43 | 0,62 | 1,07 | 1,41 | 1,60 | 1,65 | — | |||
— | 0,49 | 0,67 | 1,16 | 1,56 | 1,73 | 1,90 | 1,85 | |||
0,51 | 0,75 | 1,25 | 1,69 | 1,94 | 2,11 | 2,08 | ||||
— | 0,54 | 0,80 | 1,33 | 1,79 | 2,11 | 2,28 | 2,27 | |||
А | 0,71 | 0,84 | 1,39 | 1,75 | 1,88 | |||||
— | 0,72 | 0,95 | 1,60 | 2,07 | 2,31 | 2,29 | — | |||
— | 0,74 | 1,05 | 1,82 | 2,39 | 2,74 | 2,82 | 2,50 | |||
— | 0,80 | 1,15 | 2,00 | 2,66 | 3,10 | 3,27 | 3,14 | |||
— | 0,87 | 1,26 | 2,17 | 2,91 | 3,42 | 3,67 | 3,64 | |||
— | 0,97 | 1,37 | 2,34 | 3,20 | 3,78 | 4,11 | 4,17 | |||
Б | 0,95 | 1,39 | 2,26 | 2,80 | _ | |||||
— | 1,04 | 1,61 | 2,70 | 3,45 | 3,83 | — | — | |||
— | 1,16 | 1,83 | 3,15 | 4,13 | 4,73 | 4,88 | 4,47 | |||
— | 1,28 | 2,01 | 3,51 | 4,66 | 5,44 | 5,76 | 5,53 | |||
— | 1,40 | 2,10 | 3,73 | 4,95 | 5,95 | 6,32 | 6,23 | |||
— | 1,55 | 2,21 | 4,00 | 5,29 | 6,57 | 7,00 | 7,07 | |||
Таблиця 15- Значення поправочних коефіцієнтів К для ланцюгових передач
Умови роботи передачі | Коефіцієнт | |||
позначення | значення | |||
Динамічність навантаження | Рівномірна Коливальна Товчкоподібна | Кд | 1,2 1,5 | |
Регулювання міжосьової відстані | Пересувними опорами Натискними зірочками Нерегульовані | Крег | 0,8 1,25 | |
Положення передачі | Нахил лінії центрів зірочок до лінії обрію | = 0…40 = 40…90 | 1,15 1,05 | |
Спосіб змащування | Безперервний Крапельний Періодичний | КС | 0,8 1,5 | |
Режим роботи | Однозмінний Двозмінний Цілодобовий | *р | 1,25 1,5 | |
Таблиця 16 - Припустимий тиск в шарнірах роликових ланцюгів Рц,, Н/мм2
Крок ланцюга р, мм | При частотевращенияменьшейзвездочки, об/мин | |||||||
12,7... 15,875 | 31,5 | 28,5 | 22,5 | 18,5 | ||||
19,05. ..25,4 | 23,5 | 17,5 | ||||||
31,75. ..38,1 | 18,5 | 16,5 | — | |||||
44,45... 50,8 | 17,5 | — | — | — |
Таблиця 17 - Розміри фасок, маточин і галтелей на валах
Діаметр ступеню d | 17…24 | 25…30 | 31…40 | 41…50 | 51…60 | 61…70 | 71…100 |
t r f | 1,6 | 2,2 | 2,5 2,5 1.2 | 2,8 1.6 | 3,3 3,5 | 3,5 3,5 2,5 |
Таблиця 18 - Параметри приводних ланцюгів
Марка ланцюга | Крок ланцюга р, мм | Ширина ланки | Діаметр пальця d1 | Діаметр роліка d3 | Висота ланцюга, h | Ширина ланцюга, b7 | Вісь ланцюга b6 | Руйнуюче наванта-ження | Маса 1 м ланцюга, q |
ПР-8-460 | 8,0 | 3,00 | 2,31 | 5,0 | 7,5 | 0,20 | |||
ПР-9,525-910 | 9,525 | 5,72 | 3,28 | 6,35 | 8,5 | 0,45 | |||
ПР- 12,7-900-1 | 12,7 | 2,40 | 3,66 | 7,75 | 10,0 | 8,7 | — | 0,30 | |
ПР- 12,7-900-2 | 12,7 | 1,30 | 3,66 | 7,75 | 10,0 | 0,35 | |||
ПР-12,7-1820-1 | 12,7 | 5,40 | 4,45 | 8,51 | 11,8 | 0,65 | |||
ПР- 12,7- 1820-2 | 12,7 | 7,75 | 4,45 | 8,51 | 11,8 | 0,75 | |||
ПР-15,875-2300-1 | 15,785 | 6,48 | 5,08 | 10,16 | 14,8 | 0,80 | |||
ПР- 15,875-2300-2 | 15,875 | 9,65 | 5,08 | 10,16 | 14,8 | 1,00 | |||
ПР- 19,05-3 180 | 19,05 | 12,70 | 5,94 | 11,91 | 18,2 | 1,9 | |||
ПР-25,4-6000 | 25,4 | 15,88 | 7,92 | 15,88 | 24,2 | 2,6 | |||
ПР-3 1,75-8900 | 31,75 | 19,05 | 9,53 | 19,05 | 30,2 | 3,8 | |||
ПР-38, 1-12700 | 38,1 | 25,4 | 11,1 | 22,23 | 36,2 | 5,5 | |||
ПР-44,45- 17240 | 44,45 | 25,40 | 12,70 | 25,40 | 42,4 | 7,5 | |||
ПР-50,8-22700 | 50,8 | 37,5 | 14,27 | 28,58 | 9,7 | ||||
ПР-63,5-35400 | 63,5 | 38,10 | 19,84 | 39,68 | 60,4 | 16,0 |
Таблиця 19 - Параметри приводних пасів
Основныеразмеры, мм | |||
Позначення | |||
Нормальний переріз за ГОСТ 1284—80 | |||
А | Б | ||
bP bO h yO Площа перерізу А, мм2 Предельноезначение l, мм Масса1 мдлиныд. кг/м | 8,5 2,1 400... 2500 0,06 | 2,8 560... 4000 0,105 | 10.5 4,0 800... 6300 0,18 |
Стандартні ряди довжин, мм: 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800. 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500. 2800. 3150, 3550, 4000, 4500. 5000, 5600, 6300, 7100, 8000, 9000. 10000. 11200, 12500, 14000, 16000, 18000 |
Таблиця 20 - Параметри шківів для приводних пасів
Тип пасу | Переріз пасу | t | l | p | f | h |
Размеры, мм | ||||||
Клиновий | О | 2,5 | 8,5 | 1 | ||
А | 3,3 | 8,7 | ||||
Б | 4,2 | 12,5 | 10,8 | |||
Стандартні значення розрахункових діаметрів шківів dp: 40, 45, 50, 63, 71, 80, 90, 100, 12, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 630, 710, 800, 900, 1000. |
Таблиця 21 - Параметри шпонкових пазів
Діаметр вала d | Переріз шпонки | Фаска | Глибина паза | Довжина l | ||
b | h | вала t1 | маточини t2 | |||
Більше 12 до 17 » 17 » 22 | 0,25.. .0,4 | 3,5 | 2,3 2,8 | 10.. .56 14.. .70 | ||
» 22 »30 | 0,4.. .0,6 | 3,3 | 18.. .90 | |||
» 30 » 38 » 38 » 44 | 3,3 | 22.. .110 28.. .140 | ||||
» 44 » 50 » 50 » 58 »58 » 65 | 5,5 | 3,8 4,3 4,4 | 36.. .160 45.. .180 50.. .200 | |||
» 65 » 75 | 0,6.. .0,8 | 7,5 | 4,9 | 56... 220 | ||
» 75 » 85 » 85 » 95 | 2S | 5,4 | 63. ..250 70.. .280 | |||
Довжини призматичних шпонок обирають з наступного ряду: 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200, 220, 250. |
Таблиця 22 - Параметри циліндричних шарикових радіальних підшипників
Позначення | Размеры, мм | |||
d | D | В | r | |
Особливо легка серія | ||||
1,5 | ||||
1,5 | ||||
1,5 | ||||
1,5 | ||||
1,5 | ||||
Легка серія | ||||
1,5 | ||||
1,5 | ||||
1,5 | ||||
2.5 | ||||
2.5 | ||||
2,5 | ||||
2.5 | ||||
2.5 |
Таблиця 23 - Параметри конічних радіально-упорних підшипників
Позначення | Размеры, мм | |||||||||||
d | D | T | b | c | r | r1 | ||||||
Легка серія | ||||||||||||
15,5 | 1,5 | 0,5 | ||||||||||
16,5 | ||||||||||||
17,5 | ||||||||||||
18,5 | 2,0 | 0,8 | ||||||||||
20,0 | ||||||||||||
21,0 | ||||||||||||
22,0 | ||||||||||||
23,0 | 2,5 | |||||||||||
24,0 | ||||||||||||
26,5 | ||||||||||||
27,5 | ||||||||||||
Легка широка серія | ||||||||||||
21,5 | 20,5 | 1,5 | 0,5 | |||||||||
24.5 | 23,0 | 2,0 | 0,8 | |||||||||
25,0 | 23,5 | |||||||||||
25.0 | 23,5 | |||||||||||
25,0 | 23,5 | |||||||||||
100. | 27,0 | 25,0 | 2.5 | |||||||||
30,0 | 28,0 | |||||||||||
33,0 | 31,0 | |||||||||||
33,5 | 31,0 | |||||||||||
33,5 | 31,0 | |||||||||||
Таблица 24 – Параметри манжетних ущільнень
ДОДАТОК 2 - Приклади оформлення графічної частини.