МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
И РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЕ
ТИПОВЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
I часть
типовые технические задания
на курсовое проектирование и расчетно-графическую работу
по дисциплине «Детали машин и основы
конструирования» для студентов технических и нетехнических
специальностей очной и заочных форм обучения
Тюмень 2007
Утверждено редакционно-издательским советом
Тюменского государственного нефтегазового университета
СОСТАВИТЕЛИ: к.т.н., доцент А.П. Школенко,
ассистент Н.Р. Костив,
ассистент С.Ю. Михайлов.
© государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Тюменский государственный нефтегазовый университет» 2007 г.
Введение
Проектирование машин и их деталей является особым видом инженерного творчества. Для принятия удачных технических решений недостаточно знания одной лишь теории. Необходимо также знакомство с существующими конструкциями и умение в них критически разобраться; знание технологических основ изготовления деталей; знание условий работы проектируемой машины; умение конкретно воплощать свои идеи в конструкторскую документацию.
Рационально спроектированная машина должна быть прочной, долговечной, экономичной при изготовлении и эксплуатации, безопасной для обслуживающего персонала, удобной в работе. Получение необходимых практических навыков проектирования механизмов и деталей общетехнического назначения является главной целью курсового проектирования по деталям машин. Одновременно студенты получают возможность:
● систематизировать, закрепить и расширить теоретические знания, а так же развить расчетно-графические навыки;
● получить навыки самостоятельного решения инженерно-технических задач;
● овладеть техникой разработки конструкторских документов на различных стадиях проектирования и конструирования;
● научиться защищать самостоятельно принятое конструкторское решение;
● приобрести навыки работы с технической литературой, справочниками, стандартами и нормалями.
Курсовой проект по деталям машин является первой конструкторской работой студента, и поэтому его значение особенно существенно. Знания и опыт, приобретенные при проектировании, являются базой для последующей инженерной работы, а так же для выполнения курсовых проектов по специальным дисциплинам и дипломного проекта.
Технические задания на проект составлены таким образом, что бы студент мог освоить основы проектирования наибольшего числа общих элементов машин: передач, соединений, муфт, подшипников и др. В качестве базовых вариантов приняты к разработке многоступенчатые приводы технологических и транспортных машин.
Выполнение проекта базируется на знаниях математики, теоретической механики, сопротивления материалов, материаловедения, технологии конструкционных материалов, инженерной графики.
Задания и методические указания подготовлены в соответствии с действующими программами курсов “Прикладная механика” и “Детали машин и основы конструирования”.
КРИТЕРИИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
Выход из строя зубчатых колёс связан чаще всего с повреждением рабочих поверхностей зубьев и c их поломкой. Повреждение рабочих поверхностей зубьев вызывается либо контактными напряжениями, либо износом.
В закрытых передачах, работающих в масляной ванне, наиболее распространённым видом повреждения является усталостное выкрашивание рабочих поверхностей.
Для открытых передач характерен абразивный износ. У высоконагруженных передач на рабочих поверхностях зубьев возможно образование задиров, которые возникают в результате заедания. Значительные перегрузки могут привести к пластической деформации поверхностей зубьев. Поломка зубьев обуславливается изгибающими напряжениями. Различают усталостную поломку и поломку от перегрузок.
Исходя из перечисленных видов повреждений, зубчатые передачи рассчитывают на прочность следующим образом
Закрытые передачи
1. На выносливость зубьев по контактным напряжениям;
2. На выносливость зубьев по напряжениям изгиба;
3. На контактную прочность зубьев при кратковременных перегрузках;
4. На прочность зубьев по напряжениям изгиба при кратковременных перегрузках.
Открытые передачи
1. На выносливость зубьев по напряжениям изгиба;
2. На прочность зубьев по напряжениям изгиба при кратковременных перегрузках.
Открытые зубчатые передачи рассчитывают на выносливость по напряжениям изгиба с учетом износа зубьев в процессе эксплуатации. В этом случае нет необходимости проверять выносливость поверностей зубьев по контактным напряжениям, т.к. абразивный износ поверхностей зубьев предотвращает выкрашивание их от переменных контактных напряжений.
Расчёты на износостойкость и заедание до настоящего времени не разработаны. Предупреждение чрезмерного износа и заедания достигается конструктивными мероприятиями, такими как термическая обработка зубьев до высокой твёрдости, повышением чистоты поверхности зубьев, коррегированием зацепления с целью уменьшения скорости взаимного скольжения в зоне контакта, применением специальных противозадирных смазок и масел.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА
В исходные данные заданий, к проектам по деталям машин, включены следующие показатели:
1) Назначение и кинематическая схема привода;
2) Мощность на ведомом валу привода , кВт;
3) Угловая скорость этого вала , ;
4) Число оборотов выходного вала
Так же технические задания содержат:
- окружная сила на барабане ленточного или на звездочке цепного конвейера;
- скорость движения ленты или цепи;
- диаметр барабана;
- число зубьев тяговой звездочки;
- шаг тяговой звездочки.
Используя заданные значения параметров можно определить:
мощность на ведомом валу , кВт
; (3.1)
скорость движения ленты ленточного транспортера
; (3.2)
находим число оборотов выходного вала
; (3.3)
скорость движения цепи
. (3.4)
Литература
1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Академия, 2003 г.
2. Иванов М.Н., Финогенов В.А. Детали машин – М.: Высшая школа, 2003 г.
3. Курмаз Л.В., Скойбеда А.Т. Детали машин. Проектирование – Мн.: Технопринт, 2002 г.