Среди них вы обязательно найдете деятельность проектно-конструкторскую.

Спецификации составляются на каждый разработанный сборочный чертеж.

Литература для работы над проектом

4.1 В конце этого пособия вы найдете список литературы, которая может дать ответы на вопросы по всем заданиям курсового проектирования. Вся эта литература имеется в библиотеке университета.

Для выполнения проекта по вашему только заданию достаточно небольшого числа книг, из перечисленных в списке. Подобрать их после того, как вы осмыслите свое задание, помогут нижеследующие рекомендации.

4.2 Порядок исполнения и оформления пояснительной записки в соответствии со стандартами ЕСКД вы узнаете из пособия /47/.

4.3 Информацию для знакомства с элементами привода и для последующего конструирования привода вы получите из атласа /16/. Здесь имеются иллюстрации конструкций самых различных редукторов и их составных частей, элементов цепных и ременных передач, а также сведения о муфтах, подшипниках, уплотнениях и пр. стандартных изделиях.

В атласе /17/ вы найдёте иллюстрации различных червячных редукторов и двухступенчатых цилиндрических редукторов, выполненных по развернутой схеме и с раздвоенной ступенью, которые можно успешно использовать при выполнении эскизной компановки.

Если вы собираетесь конструировать конический редуктор, то обратитесь к атласу /18/. Там же есть иллюстрации по редукторам коническо-цилиндрическим и двухступенчатым цилиндрическим.

Иллюстрации конструкций цилиндрических, планетарных и червячных одноступенчатых редукторов содержатся в атласе /19/.

В справочнике /23/. много материалов о разных типах редукторов и мотор-редукторов.

Иллюстрации самых различных конструкций одноступенчатых редукторов, а также двухпоточных, вы найдёте в книге /6/. В этой же книге излагается последовательность разработки чертежа редуктора.

Обширный материал по конструированию отдельных элементов механических передач (зубчатых, цепных, ременных и пр.) представлен в книгах /8/, /14/, /15/.

Для конструирования рамы привода лучше всего воспользоваться пособием /46/, а для назначения посадок и точности деталей - пособием /44/.

Что касается информации о натяжных устройствах ременных передач, то смотрите атлас /16/ и пособия по расчёту и конструированию /12/,/14/, /15/.

4.4 Порядок расчета всего привода и оформления пояснительной записки изложены в пособии /47/. Указания этого пособия следует соблюдать при выполнении проекта по любому заданию.

В качестве основной литературы по расчёту всех передач и источника справочных материалов рекомендуются, прежде всего, книги /7/ или /9/. Здесь имеются примеры расчета приводов с различными редукторами и описание порядка выполнения чертежа редуктора по результатам расчета.

Материалы по узким ремням имеются в книгах /6/, /9/, /12/.

Сведения об электродвигателях имеются в книге /7/, но более обстоятельные – в книгах /6/, /14/, /15/, /32, т.1/, /21, т.3/.

4.5 Ко всему этому добавим, что с первого и до последнего дня работы над проектом у вас на столе должно лежать пособие по черчению, например, /39/, /40/, /41/ и пр.

Работе над эскизной компоновкой редуктора предшествует подбор прототипа из рекомендованных вам в разделе 4 литературных источников. Совсем не обязательно искать в качестве прототипа иллюстрацию точно такого редуктора, какой нужно спроектировать по заданию.

Если вы, например, проектируете одноступенчатый цилиндрический или конический редуктор, то можно взять за прототип двухступенчатый коническо-цилиндрический редуктор и «отрезать» от него лишнее. Полезно бывает иметь два или даже три прототипа. Это позволит вам реализовать свои творческие замыслы, соединяя в своей конструкции их отдельные элементы.

О порядке выполнения эскизной компоновки читайте, например, в литературе /6/, /47/ и др.

5.5 В каждом задании указана кратковременно действующая (не боле 10⁵ циклов) повышенная нагрузка (перегрузка) привода. Ее величина используется в следующих случаях:

- для проверки контактной и изгибной прочности зубьев зубчатых колес при перегрузках. См., например, /7, с.41 – 68/ или /47, с. 38 – 51/, или /9, с. 34 – 58/;

- при расчёте ременной передачи для выбора коэффициента, учитывающего условия эксплуатации (режим работы). См., например, /7, с.122/, или /12, с.11/, или /47, с. 65 – 70/;

- при расчёте цепных передач для выбора коэффициента динамичности. См., например, /12, с. 35, 37/или /47, с. 71 – 78/;

- при расчёте подшипников качения для выбора коэффициента безопасности. См., например, /12, с.108/.

5.6 В некоторых учебниках даются примеры спецификаций. Но они, как правило, не соответствуют требованиям ГОСТ 2.108-68. Поэтому руководствуйтесь пособием /43/ или упомянутым ГОСТом.

5.7 В справочной литературе номинальная мощность асинхронных электродвигателей указана для длительного режима работы.

В этом режиме время непрерывной работы с постоянной нагрузкой достаточно продолжительно для того, чтобы температура двигателя стала постоянной, а количество выделяемого тепла сравнялось с количеством тепла, отдаваемого в окружающую среду. Можно считать, что в длительном режиме работают, например, двигатели приводов конвейеров, галтовочных барабанов, мешалок. Для таких приводов двигатели подбираются по мощности с минимальной недогрузкой или с перегрузкой не более 5%.

В приводе лебедки или колёс тележки мостового крана двигатель работает в режиме повторно-кратковременном, когда кратковременное включение чередуется с паузой в работе (выключенным состоянием). Во время паузы двигатель остывает.

Для повторно-кратковременного режима можно допустить перегрузку до 15%. Большая перегрузка требует специальных обоснований.

5.8 В литературе иногда даётся синхронная частота вращения асинхронных электродвигателей (600, 750, 1000, 1500 и 3000 1/мин). Это частота идеального холостого хода, которая равна частному от деления частоты промышленного переменного тока в минуту (50Гц ´ 60с = 3000 1/мин) на число пар полюсов. Для двигателя с четырьмя полюсами, например, число пар полюсов равно двум, а синхронная частота составляет 3000/2 = 1500 1/мин. Для ваших расчётов синхронная частота практического значения не имеет. Нужна частота асинхронная или номинальная, которая меньше синхронной на величину скольжения. См., например, /7, с.390/.

5.10 Выполняя компоновку привода, имейте в виду, что у большинства асинхронных двигателей расстояние h от оси вала до опорной поверхности лап (высота вращения) меньше половины диаметра корпуса двигателя. При таком соотношении размеров двигатель ложится на плоскую поверхность корпусом, а лапы до этой поверхности не достают. Затруднение преодолевается установкой под лапы подкладок нужной толщины. Напоминаем, что высота вращения h мм входит в условное обозначение двигателя /7, с. 390/.

ЖЕЛАЕМ ВАМ УСПЕХОВ В РАБОТЕ

НАД ПРОЕКТОМ!

Задание 1. Спроектировать привод ленточного конвейера, содер­жащий асинхронный электродвигатель, клиноременную передачу, одноступен­чатый цилиндрический редуктор с косозубыми колёсами и стандартную ком­пенси­рующую муфту. Схема привода – на рисунке 1.

Срок службы редуктора 36000 часов, привод реверсивный. Кратковре­менные перегрузки соответствуют максимальному пусковому моменту вы­бранного электродвигателя. Мощность Р₄ кВт, передаваемая муфтой 11 при час­тоте вращения n₄ 1/мин, приводится в таблице.

1 – вал электродвигателя; 2 – вал редуктора быстроходный; 3 – вал редуктора тихоходный; 4 – вал конвейера; 5 – электродвигатель; 6,7 – шкивы клиноременной пере­дачи ведущий и ведомый соответственно; 8 – ремень клиновой; 9,10 – косозубые колёса редуктора; 11 – муфта компенсирующая; 12 – подшипники; 13 – корпус редуктора; 14,15 – барабаны конвейера ведущий и ведомый соответственно; 16 – лента конвейера.

Рисунок 1 – Схема привода

Задание 2. Спроектировать привод подвесного конвейера, содер­жащий асинхронный электродвигатель, компенсирующую муфту, одноступен­чатый редуктор с прямозубыми коническими колёсами и цепную передачу с вер­тикально расположенными валами. Схема привода – на нижеследующем ри­сунке 1.

Срок службы редуктора 10 лет при непрерывной двухсменной работе. Привод реверсивный. Кратковре­менные перегрузки не превышают двукрат­ную номинальную нагрузку. Мощность Р₄ кВт, передаваемая на вал конвейера, и час­тота вращения этого вала n₄ 1/мин приведены в таблице.

1 – вал электродвигателя; 2 – вал редуктора ведущий; 3 – вал редуктора ведомый; 4 – вал конвейера; 5 – электродвигатель; 6 – муфта компенсирующая; 7, 8 – конические колёса редуктора; 9, 10 – со­ответственно ведущая и ведомая звёздочки цепной передачи; 11 – цепь; 12 – подшипники; 13 – корпус редуктора; 14, 15 – соответственно звёз­дочка и цепь подвесного конвейера; 16 рама привода.

Рисунок 1 – Схема привода

Примечание – Прототип редуктора к этому заданию можно найти, например, в литературе /6/.

Задание 3. Спроектировать привод галтовочного барабана, содержащий асинхронный электродвигатель, ком­пенсирующую муфту, червячный редуктор и цепную передачу. Схема привода – на нижеследующем рисунке 1.

Срок службы редуктора 36000 часов. Привод реверсивный. Кратковре­менные перегрузки соответствуют максимальному пусковому моменту выбранного электродвигателя. Крутящий момент Т₄ Н×м, передаваемый на вал галтовочного барабана, и частота вращения этого вала n₄ 1/мин даны в нижеследующей таблице.

1 – вал электродвигателя; 2 – вал редуктора ведущий; 3 – вал редуктора ведомый; 4 – вал галтовочного барабана; 5 – электродвигатель; 6 – муфта компенсирующая; 7 – червяк; 8 – колесо червячное; 9, 10 – соответственно ведущая и ведомая звёздочки цепной передачи; 11 – цепь; 12 – подшипники; 13 – корпус редуктора; 14 – рама привода; 15 - барабан галтовочный; 16 – люк для загрузки и выгрузки деталей.

Рисунок 1 – Схема привода

Примечание – Металлические детали, изготовленные штамповкой, нуждаются в удалении заусенцев и окалины, в скруглении острых кромок. Поэтому мелкие детали, например, шайбы, обрабатывают после штамповки в галтовочных барабанах, где они при медленном вращении пересыпаются, взаимно трутся и в результате приобретают нужное качество.

Задание 4. Спроектировать привод цепного конвейера, содержа­щий асинхронный электродвигатель, клиноременную передачу, одноступенча­тый редуктор с прямозубыми цилиндрическими колёсами и стандартную ком­пенсирующую муфту. Схема привода – на нижеследующем рисунке 1.

Срок службы редуктора 10 лет при непрерывной двухсменной работе. Привод нереверсивный. Кратковре­менные перегрузки превышают номиналь­ную нагрузку не более, чем в 2 раза. Мощность Р₄ кВт, передаваемая муфтой на вал конвейера, и час­тота вращения этого вала n₄ 1/мин даны в нижеследующей таблице.

1 – вал электродвигателя; 2 – вал редуктора быстроходный; 3 – вал редуктора тихоходный; 4 – вал конвейера; 5 – электродвигатель; 6, 7 – шкивы клиноременной передачи; 8 – ремень клиновой; 9, 10 – колёса прямозубые; 11 – муфта ком­пенсирующая; 12 – корпус редуктора; 13 – подшипники; 14, 15 – звёздочки цепного конвейера; 16 – цепь конвейера.

Рисунок 1 – Схема привода

Задание 5. Спроектировать привод барабана лебёдки по схеме рисунка 1. Привод содержит асинхронный электродвигатель, компенсирующую муфту, конический одноступенчатый редуктор с прямозубыми колёсами и цепную передачу.

Срок службы редуктора 10 лет при двухсменной работе. Привод реверсивный. Кратковре­менные перегрузки не превышают двукратную номиналь­ную нагрузку. Крутящий момент Т₄ Нּм, передаваемый на вал барабана, и угловая скорость вращения этого вала ω₄ рад/с приведены ниже в таблице.

1 – вал электродвигателя; 2 – вал ведущий редуктора; 3 – вал ведомый редуктора; 4 – вал барабана лебёдки; 5 – электродвигатель асинхронный; 6 – муфта ком­пенсирующая; 7, 8 – ведущее и ведомое соответственно колёса редуктора; 9, 10 – ведущая и ведомая соответственно звёздочки цепной передачи; 11 – цепь; 12 – подшипники; 13 – корпус редуктора; 14 – барабан лебёдки.

Рисунок 1 – Схема привода

За­да­ние 6. Спро­ек­ти­ро­вать при­вод барабана ле­бёдки по схеме ри­сунка 1. При­вод со­дер­жит асин­хрон­ный элек­тро­дви­га­тель, ком­пен­си­рую­щую муфту, чер­вяч­ный ре­дук­тор и цеп­ную пе­ре­дачу.

Срок службы ре­дук­тора 20000 ча­сов. При­вод ре­вер­сив­ный. Крат­ко­вре­мен­ные пе­ре­грузки не пре­вы­шают дву­крат­ную но­ми­наль­ную на­грузку. Кру­тя­щий мо­мент Т₄ Н×м, передаваемый на вал барабана, и час­тота вра­ще­ния этого вала n₄ 1/мин при­ве­дены ниже в таб­лице.

1 – вал элек­тро­дви­га­теля; 2 – вал ведущий редуктора; 3 – вал ведомый редуктора; 4 – вал барабана лебёдки; 5 – электродвигатель; 6 – муфта ком­пен­си­рую­щая; 7 – чер­вяк; 8 – ко­лесо чер­вяч­ное; 9, 10 – звёз­дочки ве­ду­щая и ве­до­мая со­от­вет­ст­венно; 11 – цепь; 12 – кор­пус ре­дук­тора; 13 – под­шип­ники; 14 – рама при­вода; 15 – ба­ра­бан ле­бёдки.

Рисунок 1 – Схема привода

Задание 7. Спроектировать привод ковшевого элеватора, содержащий асинхронный электродвигатель, стандартную компенсирующую муфту, одноступенчатый косозубый цилиндрический редуктор с ведущим колесом, расположенным над колесом ведомым, и цепную передачу. Схема привода представлена на рисунке 1.

Срок службы редуктора 24000 часов. Привод нереверсивный. Кратковре­менные перегрузки соответствуют максимальному пусковому моменту выбранного электродвигателя. Мощность Р₄ кВт, передаваемая на вал элеватора, и частота вращения этого вала n₄ 1/мин приведены ниже в таблице.

1 – вал электродвигателя; 2 – вал ведущий редуктора; 3 – вал ведомый редуктора; 4 – вал ведущий элеватора; 5 – электродвигатель; 6 – муфта компенсирующая; 7, 8 – соответственно ведущее и ведомое косозубые колёса редуктора; 9, 10 – соответственно ведущая и ведомая звёздочки цепной передачи; 11 – цепь; 12 – подшипник; 13 – корпус редуктора; 14 – рама привода; 15 – барабан элеватора приводной; 16 – лента с ковшами; 17 – барабан элеватора натяжной.

Рисунок 1 – Схема привода

Примечание – Иллюстрацию конструкции редуктора к этому заданию следует поискать, например, в книге /6/.

Задание 8. Спроектировать привод мешалки для смешивания различных жидкостей. Привод содержит асинхронный электродвигатель, клиноременную передачу, конический одноступенчатый редуктор с вертикально расположенным ведомым валом и компенсирующую муфту. Схема привода иллюстрирована рисунком 1.

Срок службы редуктора 10 лет при непрерывной двухсменной работе. Привод нереверсивный. Кратковре­менные перегрузки соответствуют максимальному пусковому моменту выбранного электродвигателя.

Мощность Р₄ кВт, передаваемая муфтой на вал мешалки, и частота вращения n₄ 1/мин этого вала приведены в таблице.

1 – вал электродвигателя; 2 – вал ведущий редуктора; 3 – вал ведомый редуктора; 4 – вал мешалки; 5 – электродвигатель; 6, 7 – шкивы клиноременной передачи; 8 – ремень клиновой; 9, 10 – ведущее и ведомое соответственно конические прямозубые колёса редуктора; 11 – подшипники; 12 – корпус редуктора; 13 – рама привода; 14 – муфта ком­пенсирующая; 15 – мешалка; 16 – ёмкость для смешивания жидкостей.

Рисунок 1 – Схема привода

Примечание – Прототип редуктора к этому заданию можно найти в книге /6/.

Задание 9. Спроектировать привод междуэтажного ленточного конвейера. Привод со­держит асинхронный электродвигатель, компенсирующую муфту, червячный редуктор с червяком, расположенным над червячным колесом, и цепную передачу. Схема привода иллюстрирована рисунком 1.

Срок службы редуктора 10 лет при непрерывной двухсменной работе. Привод неревер­сивный. Кратковременные перегрузки не более 50% от номинальной нагрузки. Мощность Р₄ кВт, передаваемая валу конвейера, и частота вращения этого вала n₄ 1/мин указаны в таблице.

1 – вал электродвигателя; 2 – вал ведущий редуктора; 3 – вал ведомый редуктора; 4 – вал конвейера; 5 – электродвигатель; 6 – муфта компенсирующая; 7 – червяк; 8 – колесо червячное; 9, 10 – звёздочки цепной пере­дачи ведущая и ведомая соответственно; 11 – цепь; 12 – подшипник; 13 – корпус редуктора; 14 – рама привода; 15 – барабан кон­вейера; 16 – лента конвейера.

Рисунок 1 – Схема привода

Примечание – Прототип редуктора к этому заданию можно найти в книге /6/.

Задание 10. Спроектировать привод бетономешалки, содержащий асинхронный электро­двигатель, компенсирующую муфту, одноступенчатый редуктор с косозубыми цилиндрическими колёсами, у которого ведущий вал расположен под ведомым валом, и цепную передачу. Схема привода иллюстрирована рисунком 1.

Срок службы редуктора 10 лет при односменной работе. Привод реверсив­ный. Кратковременные перегрузки соответствуют максимальному пусковому моменту выбранного электродвигателя. Мощность Р₄ кВт, передаваемая на вал бетономешалки, и частота вращения этого вала n₄ 1/мин указаны в таблице.

1 – вал электродвигателя; 2 – вал ведущий редуктора; 3 – вал ведомый редуктора; 4 – вал бетономешалки; 5 – электродвигатель асинхронный; 6 – муфта компенсирую­щая; 7, 8 – колёса зубчатые ведущее и ведомое соответственно; 9, 10 – звёздочки цепной передачи ведущая и ведомая соответственно; 11 – цепь; 12 – подшипник; 13 – корпус ре­дуктора; 14 – рама привода; 15 – шнек бетономешалки; 16 – воронка для загрузки материала и выгрузки жидкого бетона; 17 – корпус бетономе­шалки.

Рисунок 1 – Схема привода

Примечание – Иллюстрацию конструкции редуктора к этому заданию вы найдете, например, в книге /6/.

Задание 11. Спроектировать реверсивный привод галтовочного барабана, содержащий асинхронный электродвигатель, клиноременную передачу, червячный редуктор с червяком, расположенным над червячным колесом, и компенсирующую муфту. Схема привода иллюстрирована рисунком 1.

ЗАДАНИЯ

НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

ПО ДЕТАЛЯМ МАШИН

Методические указания

Ухта 2008

ББК 34.41.Я7

Ж72

УДК 621.8

Жингаровский, А.Н. Задания на курсовое про­ектирование по деталям машин и основам конструирования [Текст]: метод. указания /А.Н. Жингаровский, Е.И. Кейн, М.Н. Коновалов. – Ухта: УГТУ, 2008. – 32 с., ил.

Методические указания предназначены для студентов, изучающих дисциплину “Детали машин и основы конструирования” в соответствии с образовательными стандартами 2000г. и выполняющих по этой дисциплине курсовые проекты или курсовые работы.

Методические указания, кроме вариантов заданий, содержат ряд ре­ко­мендаций, пояснений, а также материал для подбора литературы с учётом каждого задания.

Содержание указаний соответствует рабочим учебным программам.

Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой СМ и ДМ от 18.01.2008 г. протокол № 5 и рекомендованы к изданию советом специальности 150405 протокол № 8 от 23.03.2008 г.

Рецензент Шоль Н.Р. к.т.н., профессор, заведующий кафедрой ЛДМ УГТУ.

Редактор Вербаховская Р. А.

В методических указаниях учтены предложения рецензента и редактора.

План 2008 г., позиция 143.

Подписано в печать 5.05.2008 г. Компьютерный набор. Гарнитура Arial.

Объем 32 с. Тираж 250 экз. Заказ № 219.

ã Ухтинский государственный технический университет, 2008

169300, г. Ухта, ул. Первомайская, 13.

Отдел оперативной полиграфии УГТУ.

169300, г. Ухта, ул. Октябрьская, 13.

Предисловие

Для тех из вас, кто отличается любопытством, вполне своевременно, дойдя уже до середины студенческого пути, поинтересоваться, чему же вас должны научить ко времени окончания вузовского курса. Своё любопытство вы легко удовлетворите, получив в деканате вашего факультета или в учебной части университета Государственный образовательный стандарт (ГОС) для своей специальности. В каждом таком стандарте на первых страницах приводится перечень видов профессиональной деятельности, к которой должны быть подготовлены выпускники высшей школы по соответствующей специальности.

Среди них вы обязательно найдете деятельность проектно-конструкторскую.