Цели и задачи проектирования

Курсовая работа по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» выполняется после завершения изучения студентами ряда общетехнических и технологических дисциплин и еe целью является приобретение первых инженерных навыков по расчету и конструированию типовых деталей и узлов машин и механизмов на основе полученных теоретических знаний.

Основными задачами курсовой работы являются:

· ознакомление с научно-технической литературой по теме работы;

· изучение известных конструкций аналогичных механизмов с анализом их достоинств и недостатков;

· выбор наиболее оптимального варианта конструкции с учетом требований технического задания на работу;

· выполнение необходимых расчетов с целью обеспечения заданных технических характеристик проектируемого устройства;

· выбор материалов и необходимой точности изготовления деталей и узлов проектируемого устройства, шероховатости поверхностей, необходимых допусков и посадок, допусков формы и расположения;

· выполнение графической части работы в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД (Единой системы конструкторской документации);

· составление необходимых описаний и пояснений к работе.

При выполнении курсовой работы рекомендуется использовать учебные пособия «Детали машин и основы конструирования»: [2] – V семестр и [3] – VI семестр.

2.2 Общие рекомендации по проектированию

Конструирование устройства проводится в соответствии со схемой механизма, указанной в задании, на основе результатов прочностного и кинематического расчетов.

Для правильного проектирования необходимо:

· знакомство с существующими конструкциями и умение в них критически разбираться;

· знание методов изготовления деталей;

· знание условий работы проектируемого устройства;

· умение конкретно воплощать свои идеи в виде конструктивного чертежа.

Рационально спроектированное и правильно построенное устройство должно быть прочным, долговечным, возможно дешевым и экономичным в работе, а также безопасным для обслуживающих ее лиц. Этим основным требованиям должны удовлетворять не только само устройство, но и каждая его деталь.

Выполнение эскизного варианта общего вида устройства (сборочного чертежа) начинают с нанесения осевых линий с учетом диаметров и габаритов валов, зубчатых колес, подшипников. Детали механизма следует располагать в корпусе компактно, более плотно используя его пространство.

В дальнейшем прорабатывают конструкции отдельных деталей, выбирают способы соединения их с другими элементами механизма.

Конструкция проектируемого механизма должна обеспечивать возможность его сборки и разборки, свободный доступ для регулировки, настройки отдельных узлов и замены деталей. Предпочтителен узловой метод сборки, при котором отдельные детали собираются в узлы, а из них собирается механизм.

Тип и способ изготовления корпусных деталей выбирается в зависимости от объемов производства. При серийном производстве целесообразно корпуса выполнять литыми или штампованными, а при индивидуальном или мелкосерийном производстве – сварными или сборными. При проектировании разъемного корпуса необходимо предусмотреть элементы, обеспечивающие фиксацию взаимного положения корпусных деталей.

При выборе варианта конструкции необходимо изучить известные технические решения и выполнить их анализ, максимально использовать унифицированные детали и узлы. Для повышения технологичности и уменьшения трудоемкости изготовления конструкции следует сокращать номенклатуру используемых стандартных и нормализованных деталей и узлов, а также используемых материалов. Везде, где возможно, следует применять в деталях форму тел вращения, технологически более простую в изготовлении.

Для наиболее удачного размещения деталей и узлов рекомендуется рассмотреть несколько вариантов конструкции проектируемого устройства. При этом возможны существенные изменения первоначально разработанной конструкции и выполненных расчетов. В качестве окончательного варианта конструктивного решения выбирается наиболее удачная эскизная проработка проектируемого устройства, обеспечивающая минимальные массово-геометрические параметры и максимальную экономичность в эксплуатации.

При конструировании деталей следует стремиться к упрощению ее конструкции, что приводит к снижению ее себестоимости.

Содержание расчетно-пояснительной записки и чертежей

Расчетно-пояснительная записка должна содержать титульный лист, задание на курсовую работу, содержание, описание разработанной конструкции, расчетную часть, список используемой литературы.

В записку включаются окончательные данные по конструктивному решению мотор-редуктора без приведения промежуточных результатов расчетов и вариантов конструкции узлов и механизма в целом.

Расчетно-пояснительная записка должна содержать следующие разделы:

Титульный лист.

Задание. При отсутствии задания проект не принимается, при утере задания необходимо своевременно сообщить преподавателю.

Оглавление.

1 Введение.

1.1 Название и назначение проектируемого мотор-редуктора.

1.2 Краткое описание конструкции.

1.3 Условия эксплуатации.

1.4 Определение ресурса мотор-редуктора.

Кинематический расчет.

2.1 Определение требуемой мощности мотор-редуктора.

2.2 Определение КПД.

2.3 Подбор вариантов двигателя.

2.4 Определение передаточного числа редуктора.

2.5 Выбор окончательного варианта электродвигателя (с обоснованием).

2.6 Определение на каждом валу редуктора частоты вращения, угловой скорости, мощности и вращающего момента.

2.7 Таблица с результатами расчета.

3 Расчет закрытых передач (цилиндрическая зубчатая или червячная).

3.1 Выбор материала и термообработки: п. 2.9 [3] – для зубчатых и п. 3.6.1, 3.6.2 [3] – для червячных передач.

3.2 Определение допускаемых напряжений при расчете на контактную и изгибную усталостную прочность: п. 2.10 [3] – для зубчатых и п. 3.6.3 [3] – для червячных передач.

3.3 Определение геометрических параметров передачи: п. 2.6 и 2.11.1-2.11.4 [3] – для зубчатых и п. 3.3, 3.7.2 [3] – для червячных передач. По окончании расчета результаты свести в таблицу.

3.4 Определение сил в зацеплении: п. 2.7 и 2.11.4.8 [3] – для зубчатых и п. 3.4, 3.7.2.6 [3] – для червячных передач. По окончании расчета результаты свести в таблицу.

3.5 Проверочный расчет передачи на контактную и изгибную усталостную прочность: п. 2.11.5 и 2.11.6 [3] – для зубчатых и п. 3.7.3.1-3.7.3.2 [3] – для червячных передач. По окончании расчета результаты свести в таблицу.

3.6 Тепловой расчет: п. 3.7.3.3 [3] – для червячной передачи.

Предварительный расчет валов.

4.1 Проектировочный расчет валов. Эскизный проект валов. Выбор материалов, термообработки и допускаемых напряжений: п. 6.4, табл. 6.1 [3].

4.2 Предварительное определение конструкции вала.

5 Подбор соединительной муфты: п. 8.2, 8.5 [3].

Выбор подшипников.

6.1 Выбор типа и типоразмера подшипников для всех валов редуктора (привести обоснование выбора): п. 7.2.3, 7.2.5.1 [3].

6.2 Выбор схемы установки подшипников, способа их закрепления на валу и в корпусе (привести обоснование выбора): п. 7.2.6, 7.2.7 [3].

6.3 Составление расчетных схем для валов и определение реакций в опорах: п. 6.5 [3].

6.4 Проверка статической грузоподъемности: п. 7.2.5.2 [3].

6.5 Проверка долговечности подшипников: п. 7.2.5.3 [3].

7 Конструирование зубчатых колес(необходимо сконструировать все имеющиеся в приводе зубчатые, червячные колеса, вал-шестерни и червяки).

7.1 Выбор конструкции колес (с обоснованием).

7.2 Расчет размеров колес.

7.3 Выбор посадок, предельных отклонений, допусков форм и расположения поверхностей, шероховатостей.

8 Расчет шпоночных и шлицевых соединений: п.2.5, 2.6 [2].

Уточненный расчет валов.

9.1 Уточнение размеров валов. Построение эскиза вала. Выбор конструктивных элементов, определение их размеров, выбор посадок, предельных отклонений, допусков форм и расположения поверхностей, шероховатостей.

9.2 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов. Проверка статической прочности валов: п. 6.5 [3].

9.3 Проверка усталостной прочности валов: п. 6.6 [3].