Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего о бразования
«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»
Кафедра механизации лесного хозяйства и проектирования машин
ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки
23.03.01 – «Технология транспортных процессов»
Воронеж 2016
2
УДК 621.01
Боровиков Р. Г. Детали машин и основы конструирования: Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 23.03.01 – Технология транспортных процессов / Боровиков Р.Г., Щеблыкин П.Н., Ткачев В. В.,– Воронеж: ВГЛТУ, 2016. – 39 с.
Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ
3
Введение
Целью самостоятельных работ по курсу «Детали машин и основы конструирования» является закрепление полученных теоретических знаний и применение их при проведении проектирования и расчетов механических передач или соединений.
Техническое задание на проектирование механизма или машины проектная организация получает от предприятия-изготовителя. В техническом задании перечисляются требования: силовые, габаритные, эргономические, экономические и др., которые должны быть обеспечены при проектировании.
Задание на расчет механического привода с исходными данными является частью технического задания, для выполнения которого необходимо произвести расчеты, выбрать наилучшие кинематические схемы и разработать документацию (чертежи) для изготовления привода.
Проектирование и расчет механической передачи или соединения на основе заданных исходных данных должен проводится по следующей методики:
–внимательно прочитать условие задачи или задания;
–определиться с тем, какие исходные величины или параметры даны, что они собой представляют;
–выяснить какие параметры или величины требуется рассчитать, а какие выбрать из справочных материалов;
–понять, какие дополнительные исходные данные можно получить из справочных материалов;
–большое внимание обращать на единицы измерения всех величин, фигурирующих в задаче или задании;
–понять алгоритм решения данной задачи (при необходимости построить схему или чертеж согласно условиям задачи; проанализировать формулы, используемые при решении);
–использовать рекомендуемую учебную и справочную литературу. Темы занятий предполагают выполнение заданий, согласно варианту. Решение каждого задания оформляются студентом в его тетради для
самостоятельных занятий.
При необходимости получения дополнительных сведений или значений каких-либо величин студент может использовать литературные источники, указанные в квадратных скобках под номером согласно библиографическому списку.
4
Тема 1. Проектирование и кинематический расчет привода
[1 Осн., 2 Осн., 1 Доп., 2 Доп.].
Проектирование приводных устройств начинается с разработки кинематической схемы для дальнейшего кинематического расчета.
Задание 1. Спроектировать механический привод, начертив его кинематическую схему согласно данным варианта из таблицы 1.1.
|
|
|
|
|
Таблица 1.1 |
|
|
|
|
||||
Вариант |
Последовательность узлов привода |
Опоры валов |
||||
1 |
Электродвигатель – открытая ременная передача – |
Подшипники |
||||
|
редуктор |
зубчатый |
|
цилиндрический |
качения |
|
|
одноступенчатый – муфта |
|
|
|
|
|
2 |
Электродвигатель – открытая ременная передача – |
Подшипники |
||||
|
редуктор червячный одноступенчатый - муфта |
качения |
||||
3 |
Электродвигатель – муфта – редуктор зубчатый |
Подшипники |
||||
|
цилиндрический |
двухступенчатый – |
открытая |
качения |
||
|
цепная передача |
|
|
|
|
|
4 |
Электродвигатель – муфта – редуктор червячный |
Подшипники |
||||
|
одноступенчатый – открытая цепная передача |
качения |
||||
5 |
Электродвигатель – открытая ременная передача – |
Подшипники |
||||
|
редуктор зубчатый конический одноступенчатый – |
качения |
||||
|
открытая зубчатая цилиндрическая передача |
|
||||
6 |
Электродвигатель – открытая цепная передача – |
Подшипники |
||||
|
редуктор зубчатый конический одноступенчатый – |
качения |
||||
|
открытая зубчатая цилиндрическая передача |
|
||||
7 |
Электродвигатель – открытая ременная передача – |
Подшипники |
||||
|
редуктор цилиндрическо-червячный – муфта |
качения |
||||
8 |
Электродвигатель – |
муфта |
– |
редуктор |
Подшипники |
|
|
цилиндрическо-червячный – открытая цепная |
качения |
||||
|
передача |
|
|
|
|
|
9 |
Электродвигатель – муфта – редуктор червячный |
Подшипники |
||||
|
одноступенчатый – открытая зубчатая коническая |
качения |
||||
|
передача |
|
|
|
|
|
10 |
Электродвигатель – открытая ременная передача – |
Подшипники |
||||
|
редуктор |
зубчатый |
|
цилиндрический |
качения |
|
|
двухступенчатый – муфта |
|
|
|
|
|
5
Задание 2. Выбрать электродвигатель для разработанной схемы механического привода (табл. 1.1), определив для этого его мощность и частоту вращения. Исходные данные по вариантам представлены в таблице
1.2: Рвых, кВт – мощность на выходном валу привода; nвых, мин-1 – частота вращения выходного вала привода; V, м/с – окружная скорость на
исполнительном механизме.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вари- |
1 |
2 |
3 |
|
4 |
|
|
5 |
|
6 |
7 |
8 |
|
9 |
10 |
|
ант |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рвых, |
4,4 |
6,5 |
5,5 |
|
5,8 |
6,2 |
|
4,5 |
4,7 |
6,3 |
|
5,4 |
4,1 |
|||
кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
nвых, |
92 |
121 |
116 |
|
103 |
144 |
|
87 |
96 |
105 |
|
118 |
98 |
|||
мин-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V, м/с |
0,5 |
1,4 |
0,45 |
1,35 |
1,15 |
0,65 |
0,85 |
1,24 |
0,55 |
0,95 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Потребная мощность электродвигателя: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
Pэл.потр |
|
|
Pmax |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
общ |
|
|
|
|
|
|
||||
где общ 1 2 ... n – КПД отдельных звеньев кинематической цепи, значения которых даны в табл. 1.3.
|
|
|
Таблица 1.3 |
|
|
|
|
|
|
Элементы привода |
|
КПД |
|
Рекомендуемое |
|
|
|
|
передаточное |
|
|
|
|
число |
Зубчатая закрытая передача: |
|
|
|
|
цилиндрическая |
|
0,96…0,98 |
|
2,5…6,3 |
коническая |
|
0,95…0,97 |
|
2…4 |
Зубчатая открытая передача |
|
|
|
|
Червячная закрытая передача при |
числе |
|
|
|
заходов червяка: z1 = 1 |
|
0,7…0,8 |
|
28…80 |
z1 = 2 |
|
0,75…0,85 |
|
15…28 |
z1 = 4 |
|
0,8…0,9 |
|
8…15 |
Цепная передача: открытая |
|
0,92…0,93 |
|
1,5…3 |
закрытая |
|
0,95…0,97 |
|
3…5 |
Ременная передача |
|
0,94…0,97 |
|
2…4 |