Материал: Исследование механизмов самоходного шасси с двухтактным двигателем внутреннего сгорания

Исследование механизмов самоходного шасси с двухтактным двигателем внутреннего сгорания

Костанайский социально-технический университет имени академика З. Алдамжар

ТЕХНИЧЕСКИЙ факультет

Кафедра ТРАНСПОРТ И ТЕХНОЛОГИИ

Курсовая работа по дисциплине теория машин и механизмов

ТЕМА: исследование механизмов самоходного шасси с двухтактным двигателем внутреннего сгорания

Выполнил: Байбулатов

Роман Сафаргалиевич

курса специальности ТТТиТ

очно - сокращенной формы обучения

на базе СПО

Научный руководитель

Сатыбалдин Т.Т.

ст. преподаватель кафедры «ТиТ»

Костанай

Костанайский социально - технический университет

имени академика З. Алдамжар

Кафедра Транспорта и технологий

Дисциплина Теория машин и механизмов

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой _______________

«___»_________________ 20__г.

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу студенту

Байбулатову Роману Сафаргалиевичу

Тема курсовой работы: Исследование механизмов самоходного шасси с двухтактным двигателем внутреннего сгорания

Целевая установка: Выполнить кинематический и кинетостатический анализ механизмов самоходного шасси с двухтактным двигателем внутреннего сгорания (1-вариант)

Объем курсовой работы - не менее 25 - 30 стр.

Срок доклада руководителю о ходе разработки курсовой работы:

а)    доклад о собранном материале и ходе разработки курсовой работы

до «30» ноября 2012 г.

б)    доклад о ходе написания курсовой работы до «07» декабря 2012 г.

Срок сдачи курсовой работы - «10» декабря 2012 г.

Руководитель курсовой работы: ______________ /Сатыбалдин Т.Т./

«___»_____________20___ г.

СОДЕРЖАНИЕ

Ведение

. Характеристика изделия «Втулка»

. Характеристика нововведения

.1 Описание исходного технологического процесса детали «Втулка»

.2 Обоснование совершенствования технологии

.3 Техническое нормирование

.4 Обоснование и характеристика типа производства

.5 Определение потребности в оборудовании

.6 Расчет удельных капитальных вложений

. Расчет себестоимости детали «Втулка»

. Обоснование выбора технологического процесса

Заключение

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Организация производства - дисциплина, раскрывающая и объясняющая закономерности рационального построения и ведения производственных систем в сфере производства материальных благ, методов, обеспечивающих наиболее целесообразное соединение и использование во времени и пространстве трудовых и материальных ресурсов с целью эффективного ведения производственных процессов и в целом предпринимательской деятельности, т.е. с целью выпуска в установленные сроки продукции требуемого количества и качества при минимальных издержках производства.

Целью выполнения курсовой работы по дисциплине «Организация производства и менеджмент предприятия» является проверка и закрепление теоретических знаний и навыков самостоятельной работы в этой области.

Необходимо проанализировать уже имеющийся технологический процесс изготовления изделия, выявить его слабые стороны и предложить свои способы модифицирования технологического процесса.

Технологический процесс можно усовершенствовать в разных направлениях:

заменить оборудование или приспособление на более современное или функциональное;

использовать станки с ЧПУ;

изменить метод получения точности поверхностей и т.д.

В ходе курсовой работе надо произвести оценку экономической целесообразности принятого к внедрению варианта технологического процесса.

Таким образом, нужно сравнивать два варианта технологического процесса: один существующий и другой - предлагаемый.

1. Характеристика изделия «Втулка»

В очень многих приборах и почти во всех машинах применяются зубчатые передачи.

Зубчатая передача - механизм, состоящий из колёс с зубьями, которые сцепляются между собой и передают вращательное движение, обычно преобразуя угловые скорости и крутящие моменты [1].

Зубчатые передачи являются наиболее рациональным и распространённым видом механических передач. Их применяют для передачи мощностей - от ничтожно малых до десятков тысяч кВт, для передачи окружных усилий от долей грамма до 10 МН (1000 mc).

Основные достоинства зубчатых передач:

значительно меньшие габариты, чем у др. передач;

высокий КПД (потери в точных, хорошо смазываемых передачах 1-2 %, в особо благоприятных условиях 0,5 %);

постоянство передаточного числа;

большая долговечность и надёжность;

отсутствие проскальзывания;

малые нагрузки на валы.

К недостаткам зубчатых передач можно отнести шум при работе и необходимость точного изготовления.

Основными материалами для зубчатых колёс являются легированные стали, подвергаемые термической или химико-термической обработке:

поверхностной закалке, преимущественно токами высокой частоты;

объёмной закалке;

цементации;

нитроцементации;

азотированию;

цианированию.

Зубчатые передачи из сталей, улучшаемых термообработкой до нарезания зубьев, изготовляют при отсутствии жёстких требований к их габаритам, чаще всего в условиях мелкосерийного и индивидуального производства. При особых требованиях к бесшумности и малых нагрузках одно из зубчатых колёс делают из пластмассы (текстолита, капролона, древеснослоистых пластиков, полиформальдегида), а сопряжённое - из стали.

Зубчатые передачи рассчитывают на прочность по напряжениям изгиба в опасном сечении у основания зубьев и по контактным напряжениям в полюсе зацепления.

Зубчатые передачи применяют в виде простых одноступенчатых передач и в виде различных сочетаний нескольких передач, встроенных в машины или выполненных в виде отдельных агрегатов, выполняют: с прямыми зубьями для работ при невысоких и средних скоростях в открытых передачах и в коробках скоростей. Широко используют зубчатые передачи для понижения угловых скоростей и повышения крутящих моментов в редукторах. Наиболее распространены двухступенчатые редукторы (около 95 %). Для получения различных частот вращения выходного вала при постоянной скорости приводного двигателя применяют коробки скоростей.

Возможности зубчатых механизмов расширяются с применением планетарных передач, которые используются в качестве редукторов и дифференциальных механизмов. Наименьшие относительные габариты имеют волновые передачи, обеспечивающие передачу больших нагрузок при высокой кинематической точности и жёсткости.

Зубчатое колесо (Втулка) - основная деталь зубчатой передачи в виде диска с зубьями на цилиндрической поверхности. Передача движения зубчатыми колесами производится зубьями двух сопряженных, т. е. сцепляющихся между собой и взаимодействующих, зубчатых колес. Зубья одного колеса входят во впадины другого.

При вращении одного колеса вращается другое. Представленная в работе Втулка предназначена для передачи крутящего момента в коробке передач.

Коробка передач - агрегат различных промышленных механизмов (например, станков) и трансмиссий механических транспортных средств.

Коробка передач - механизм для ступенчатого изменения передаточного числа, т. е. скорости вращения или величины подачи.

Коробка передач состоит из переключаемых зубчатых передач, размещенных в отдельном корпусе (коробке) или в общем корпусе с др. механизмами.

Рассматриваемое зубчатое колесо - одно из основных деталей, обеспечивающих переключение скоростей.

Колесо располагается на валу, удерживаются с помощью шпонки. У шестерни есть посадочное отверстие, дополнительные эвольвентные наружные шлицы для соединения с другими зубчатыми колесами.

Материал детали - сталь 20ХН3А ГОСТ 4543-71.

Втулка изготовляется с применением универсального оборудования.

2. Характеристика нововведения

.1 Описание исходного технологического процесса детали «Втулка»

Деталь типа тело вращения - Втулка, предназначена для передачи крутящего момента в коробке передач, имеет посадочное отверстие, зубчатый венец для зацепления, эвольвентные наружные шлицы.

Программа выпуска по заданию составляет 4000 шт.

Материал детали - сталь 20ХН3А ГОСТ 4543-71.

Маршрутное описание исходного технологического процесса изготовления изделия «Втулка» заносим в таблицу 1.

Таблица 1

Маршрутное описание базового технологического процесса детали «Втулка»

2.2 Обоснование совершенствования технологии

Технологический процесс изготовления шестерни необходимо совершенствовать. Для этого заменяем токарно-винторезный станок 16К20 на токарно-винторезный станок 16К20ФЗ с ЧПУ, с помощью чего можно сократить штучное время и нанять рабочих меньших разрядов. На том же основании предлагается заменить зубофрезерный станок 5Д-32 на усовершенствованный станок модели 5К324 с ЧПУ. Также трудоемкую внутришлифовальную операцию заменяем на операцию тонкого растачивания с использованием универсального токарного станка с ЧПУ 16К20ФЗ.

2.3 Техническое нормирование

Для определения штучного времени измененных операций произведем техническое нормирование двух операций: токарной с ЧПУ на станке 16К20Ф3 и зубофрезерной на станке 5К324 [6;7;8;13].

Тшт=То+Твсп+Тоб+Тотд              (1)

где То - основное время, мин;

Твсп - вспомогательное время, мин;

Твсп=Тус+Туп+Тизм                         (2)

где Тус - время на установку и снятие заготовки, мин;

Туп - время на приемы управления, мин;

Тизм - время на измерения, мин;

Топ=То+Твсп                              (3)

где Топ - оперативное время, мин;

Тоб- время на обслуживание, отдых, мин;

Тоб=Ттех+Торг                         (4)

Ттех=То·tсм/Т - время на техническое обслуживание рабочего места, мин;см - время на смену инструмента, мин;

Т - стойкость инструмента, мин;

Торг=Топ·3 %/100 - время организационное, мин;

Тотд=Топ·6 %/100 - время на отдых и личные надобности, мин

Распишем вычисление штучного времени токарной операции.

Токарная операция (010)

Определим основное технологическое время по формуле:

,                            (5)

где Sg - подача резца, мм/мин;

ng - частота вращения, об/мин;- число проходов;р.х. - длина рабочего хода, определяется как:р.х.=l+y+D мм,

где l мм - длина резания;=2 мм - величина врезания;

D=0 мм - длина перебега.

Определим основное время на каждом переходе:

точить торец в размер 32,5р.х.=28+2=30 мм

Подставляя величины в формулу, получим:=30·2/(500×0,2)=0,6 мин

точить торец в размеры 0,4; ñ58р.х.=18+2=20 мм

Подставляя величины в формулу, получим:=20/ (950×0,2)=0,1 мин

точить торец в размер 20,5; ñ53,5р.х.=20+2=22 мм

Подставляя величины в формулу, получим:=22/(500×0,2)=0,22 мин

точить ñ68 до канавкир.х.=7+2=9 мм

Подставляя величины в формулу, получим:=9·3/ (950×0,2)=0,14 мин

точить торец в размер 31,5р.х.=14+2+2=18 мм

Подставляя величины в формулу, получим:=18·2/(950×0,2)=0,2 мин

точитьñ95,06 напроходр.х.=20,5+2+2=24,5 мм

Подставляя величины в формул, получим:=24,5·2/(950×0,2)=0,26 мин

снять 3 фаски 1×45р.х.=1+2=3 мм

Подставляя величины в формулу, получим:=3·3/(950×0,2)=0,04 мин

расточить ñ31,5р.х.=31,5+2+2=18 мм

Подставляя величины в формулу, получим:=71·2/(950×0,2)=0,4 мин

Общее основное время токарной операции 010 составит 1,96 мин.

Тшт=То+Твсп+Тоб+Тотд

Тус=0,36×2=0,72 мин;

Туп=0,01+0,04×4=0,17 мин;

Тизм=0,27×4+0,13×5=1,73 мин;

Топ=1,96+0,72+0,17+1,73=4,58 мин;

Ттех=1,96×(2×2)/60=0,28 мин;

Торг=4,58×3 %=0,15 мин;

Тотд=4,58×6 %=0,29 мин;

Тшт=4,58+0,28+0,15+0,29=5,3 мин.

Распишем вычисление штучного времени зубофрезерной операции.

Основное время нарезания зубьев фрезой:

               (6)

где z - число зубьев колеса (z=21);- длина врезания фрезы, мм (x=6 мм);- ширина зубчатого венца, мм (b=20,5 мм);- перебег фрезы, мм (с=2 мм)- число заходов фрезы (k=1);о - подача фрезы, мм/об (S=3 мм/об);- частота вращения фрезы, об/мин (n=20 об/мин).

То=21(6+20,5+2)/20·3=9,8 мин

Тшт=То+Твсп+Тоб+Тотд

Тус=0,2·2=0,4 мин;

Туп=0,05 мин;

Тизм=0,2+0,23+0,21=0,64 мин;

Топ=9,8+0,4+0,05+0,64=10,80 мин;

Ттех=9,8·(1,3·1,3)/95=0,17 мин;

Торг=11,7·3%=0,31 мин;

Тотд=11,7·6%=0,62 мин;

Тшт=10,80+0,17+0,31+0,62=11,90 мин.

Маршрутное описание проектного технологического процесса изготовления детали «Втулка» заносим в таблицу 2.

Таблица 2

Маршрутное описание проектного технологического процесса детали «Втулка»