Міністерство аграрної політики України
Нікопольський коледж Дніпропетровського державного аграрного університету
Методичні рекомендації
до виконання курсового проекту
з дисципліни «Деталі машин»
для студентів спеціальності 5.091902
«Механізація сільського господарства»
денного та заочного відділення
Нікополь 2006
Методичні рекомендації розробили викладачі Нікопольського коледжу Дніпропетровського державного аграрного університету Романій Сергій Іванович і Рябко Олександр Миколайович.
Методичні рекомендації до виконання курсового проекту з дисципліни «Деталі машин»/ Нікопольський коледж Дніпропетровського державного аграрного університету; Скл. Романій С. І., Рябко О. М. – Нікополь, 2006.
Зміст.
|
с
|
Розрахункова частина
|
3
|
1. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок приводу……
|
3
|
2. Розрахунок зубчастого зачеплення редуктора....................……...
|
7
|
3. Розрахунок ланцюгової передачі ………………………………....
|
15
|
4. Проектний розрахунок валів ……………………………………...
|
20
|
5. Конструктивні розміри шестерні та колеса ……………………...
|
21
|
6. Конструктивні розміри корпусу редуктора ..……….……………
|
22
|
7. Ескізна компоновка редуктора …........................………………...
|
24
|
8. Перевірка довговічності підшипників .…………………………..
|
26
|
9. Перевірка міцності шпонкових з’єднань ………..………………
|
30
|
10. Перевірочний розрахунок валів …………………………………
|
31
|
11. Посадки деталей редуктора …………….………………………..
|
37
|
Технологічна частина
|
39
|
1. Розробка технології складання редуктора .....................................
|
39
|
Організаційна частина
|
40
|
1. Вибір оливи для мащення редуктора і підшипників ....................
|
40
|
2. Техніка безпеки при експлуатації приводу ...................................
|
41
|
3. Література .........................................................................................
|
41
|
Графічна частина
|
42
|
Додатки
|
43
|
Додаток 1. Приклад виконання пояснювальної записки …………..
|
44
|
Додаток 2. Приклад виконання кінематичного розрахунку при заданих потужності, частоті обертання та діаметру барабана ……
|
85
|
Додаток 3. Приклад виконання графічної частини курсового проекту ………………………………………………………………..
|
88
|
Методичні рекомендації призначені для виконання курсового проекту з дисципліни «Деталі машин» для студентів спеціальності 5.091902 «Механізація сільського господарства» денного та заочного відділення.
Передмова.
У даних методичних рекомендаціях наведені основні методи і принципи розрахунків деталей машин загального призначення на прикладі проектного розрахунку приводу стрічкового транспортера. Методичні рекомендації мають таблиці для вибору основних коефіцієнтів. Також представлений приклад виконання пояснювальної записки та графічної частини курсового проекту.
Студенти відділення «Механізація сільського господарства» виконують курсовий проект з дисципліни «Деталі машин» згідно з виданим індивідуальним завданням. Після виконання курсового проекту студенти зобов’язані здати його до кабінету «Технічна механіка» для перевірки. Після перевірки та усунення недоліків (якщо такі мають місце) студенти допускаються до захисту курсового проекту.
Розрахункова частина.
При виконанні розрахунків необхідно заокруглювати розраховані значення до трьох значущих цифр. Наприклад:
- значення потужностей, крутних моментів, частот обертання, кутових швидкостей до цілих одиниць;
- передаточні числа, діаметри ділильних кіл зубчатої передачі, коефіцієнти, колові швидкості – до сотих;
- значення сил, опорних реакцій – до десятків.
1. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок приводу.
Значення ККД механічних передач та пар підшипників наведені у табл. 1.1.
Значення ККД механічних передач та пар підшипників
Таблиця 1.1
Передача
|
ККД
|
Пара підшипників
|
0,99…0,995
|
Зубчаста у закритому корпусі (редукторі):
циліндричними колесами
конічними колесами
|
0,97…0,98
0,96…0,97
|
Зубчаста відкрита
|
0,95…0,96
|
Черв’ячна в редукторі при кількості витків черв’яка:
z1 = 1
z1 = 2
z1 = 4
|
0,70…0,75
0,80…0,85
0,85…0,95
|
Ланцюгова закрита
|
0,95…0,97
|
Ланцюгова відкрита
|
0,90…0,95
|
Пасова:
плоским пасом
клиновим пасом
|
0,96…0,98
0,95…0,97
|
Електродвигуни асинхронні серії 4А, закриті обдувні
(ГОСТ 19523-81, зі скороченнями).
Таблиця 1.2
Тип
|
Потужність, Р, кВт
|
Асинхронна частота обертання, пдв, об/хв
|
Синхронна частота обертання пс =3000 об/хв
|
4А100S2УЗ
|
4,0
|
2900
|
4А100L2УЗ
|
5,5
|
2900
|
4А112M2УЗ
|
7,5
|
2930
|
4А132M2УЗ
|
11,0
|
2930
|
4А160S2УЗ
|
15,0
|
2940
|
4А160M2УЗ
|
18,5
|
2940
|
4А180S2УЗ
|
22,0
|
2940
|
4А180M2УЗ
|
30,0
|
2940
|
Синхронна частота обертання пс =1500 об/хв
|
4А100L4УЗ
|
4,0
|
1430
|
4А112M4УЗ
|
5,5
|
1450
|
4А132S4УЗ
|
7,5
|
1460
|
4А132M4УЗ
|
11,0
|
1460
|
4А160S4УЗ
|
15,0
|
1470
|
4А160M4УЗ
|
18,5
|
1470
|
4А180S4УЗ
|
22,0
|
1470
|
4А180M4УЗ
|
30,0
|
1470
|
Синхронна частота обертання пс =1000 об/хв
|
4А112MB6УЗ
|
4,0
|
950
|
4А132S6УЗ
|
5,5
|
970
|
4А132M6УЗ
|
7,5
|
970
|
4А160S6УЗ
|
11,0
|
970
|
4А160M6УЗ
|
15,0
|
970
|
4А180M6УЗ
|
18,5
|
970
|
4А200M6УЗ
|
22,0
|
970
|
4А200L6УЗ
|
30,0
|
980
|
Загальний ККД приводу визначається як добуток всіх ККД передач (і пар підшипників), які входять до складу приводу
 , (1.1)
де η1, η2, η3, ηк – ККД складових ланок приводу (при наявності декількох пар підшипників їх ККД береться в степені, показник якого відповідає кількості пар підшипників), табл. 1.1.
Потрібну потужність визначають за формулою
 , кВт (1.2)
де Р (або Р4) – потужність на вихідному валу приводу, кВт.
Вибір електродвигуна виконується по потрібній потужності згідно з ГОСТ 19523-81 (табл. 1.2). Перед остаточним вибором двигуна треба задатись його частотою обертання. Орієнтовно можна задатись значенням частоти обертання електродвигуна за формулою
 , (1.3)
Потім необхідно вибрати тип двигуна з табл. 1.2.
Загальне передаточне відношення приводу
 , (1.4)
де пдв – асинхронна частота обертання двигуна, обрана за ГОСТ 19523-81, табл. 1.2, об/хв.
Передаточне відношення зубчатої передачі редуктора обирають згідно з ГОСТ 2185-66, табл. 1.3.
Орієнтовно можна визначити передаточне відношення редуктора за рекомендацією:
 , (1.5)
Передаточні відношення (числа) зубчастих передач, ГОСТ 2185-66.
Таблиця 1.3
Передаточні відношення (числа) зубчастих передач
|
1; 1,12; 1,25; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,24; 2,5; 2,8; 3,15;
3,55; 4,0; 4,5; 5,0; 5,6; 6,3; 7,1; 8,0; 9,0; 10,0; 11,2.
|
Передаточне відношення ланцюгової передачі визначають за формулою
 , (1.6)
Далі визначають потужності, частоти обертання, кутові швидкості та крутні моменти на валах привода за наступними залежностями
 , (1.7)
 , (1.8)
 , (1.9)
 , (1.10)
Приклад кінематичного розрахунку привода із заданими силою тяги стрічки транспортера F, частотою обертання барабана n та його діаметром D наведений у додатку 1.
Приклад кінематичного розрахунку привода із заданими потужністю P на барабані транспортера, кутовою швидкістю барабана ω та його діаметром D наведений у додатку 2.
2. Розрахунок зубчатого зачеплення редуктора.
Перед початком розрахунків необхідно обрати матеріал для виготовлення шестерні і зубчатого колеса. Для закритих зубчатих передач рекомендовано використовувати вуглецеву або леговану сталь з термообробкою нормалізація або покращення. При виборі термообробки гартування потрібно розраховувати розміри зубів на витривалість по напруженнях згину.
Механічні властивості основних марок сталей наведені у табл. 2.1
Рекомендується призначати для шестерні і колеса сталь однієї марки, але забезпечувати твердість поверхні зубів шестерні на 20 – 30 одиниць більше, ніж колеса.
Коефіцієнт довговічності роботи, при числі циклів навантаження більше базового приймається:
|