ИжГТУ, детали машин (курсовой проект)

Цель курсового проекта

Целью курсового проекта по дисциплине «Детали машин» является разработка работоспособной конструкции редуктора и снижение его массогабаритных характеристик.

Содержание пояснительной записки

Примерный объем пояснительной записки к курсовому проекту - 25-40 листов без приложений.

Задание на курсовое проектирование.

Представить задание на курсовое проектирование. Указать цель проектирования. Обозначить задачи, которые планируется решить. Описать конструкцию и назначение проектируемого привода.

1. Кинематический и силовой расчет привода.

Найти требуемую мощность электродвигателя и скорость вращения его вала. Подобрать подходящий стандартный электродвигатель (рассмотреть электродвигатели с разными частотами вращения). Найти общее передаточное отношение привода. Разбить передаточное отношение по ступеням привода. Для каждого вала привода найти: частоту вращения n, об\мин, мощность P, кВт, вращающий момент T, Нм. Нумерацию валов начинать с «0» для вала электродвигателя.

2. Проектировочный и проверочный расчет закрытых передач редуктора.

Подобрать материалы и термообработку для зубчатых колес (червяка и червячного колеса). Выполнить проектный расчет передачи по критерию контактной выносливости. Найти геометрические параметры передачи. Выполнить проверочный расчет передачи по величине контактных напряжений. Выполнить проверочный расчет зубьев на выносливость по напряжениям изгиба. Для червячной передачи выполнить тепловой расчет.

Создать чертежи и 3D-модели элементов закрытых передач редуктора с помощью приложения «Валы и механические передачи-2D»: шестерня, зубчатое колесо, червяк, червячное колесо. Разместить элементы передач относительно друг друга в 3D-модели редуктора.

3. Проектировочный расчет открытой передачи (цепной или ременной) (при наличии такой передачи в приводе).

Выполнить проектировочный расчет цепной или ременной передачи. Найти  геометрические  параметры  элементов  передачи  (звездочек, шкивов). Создать 3D-модель звездочки или шкива. Предварительно разместить звездочку или шкив в 3D-модели редуктора.

4. Конструирование валов, предварительный подбор подшипников. Предварительно рассчитать диаметры валов привода. Согласовать диаметры входного и выходного вала с диаметрами отверстий деталей, устанавливаемых на них (муфты). Создать 3D-модели ступенчатых валов привода в ручном режиме или с помощью приложения «Валы и механические передачи-3D». Предварительно подобрать подшипники для валов редуктора исходя из нагрузок, действующих на опоры валов. Разместить валы и подшипники в 3D-модели редуктора. При размещении деталей редуктора предусмотреть зазоры между подвижными деталями, а также между подвижными и неподвижными деталями.

5. Расчет валов редуктора на выносливость.

По 3D-модели определить фактические расстояния между опорами валов, а также фактические расстояния между опорами и элементами механических передач. Найти силы, действующие в зубчатых зацеплениях, и силы, действующие в открытой передаче (при наличии). Составить расчетную схему вала. Найти реакции в опорах. Построить эпюры изгибающих моментов (в двух плоскостях) и эпюру вращающего момента. Выполнить расчет вала на выносливость по коэффициенту запаса прочности. При необходимости внести изменения в конструкцию валов.

6. Расчет подшипников по динамической грузоподъемности. Выполнить проверочный расчет подшипников по динамической грузоподъемности (определить номинальную долговечность подшипника). При необходимости внести изменения в проект.

7. Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений.

Подобрать размеры шпоночного соединения исходя из диаметров валов и размеров элементов механических передач. Выполнить проверочный расчет шпоночных соединений по напряжениям смятия и среза.

8. Выбор способа смазывания передач и подшипников.

Выбрать способ смазывания передач и подшипников редуктора. Выбрать кинематическую вязкость и сорт масла, определить ориентировочно объем масла.

9. Определение размеров и конструирование корпусных деталей.

Найти размеры корпусных деталей с использованием рекомендаций (корпус редуктора, крышки, стаканы и пр.). Определить размеры крепежных элементов, использующихся для соединения корпусных деталей редуктора, а также для соединения редуктора и рамы. Создать 3D-модели корпусных деталей: корпус редуктора, крышка редуктора, крышки и другие элементы. При конструировании корпусных деталей предусмотреть следующие элементы: смотровой лючок, сливная пробка, маслоуказатель, базирующие штифты, отжимной винт, регулировочные элементы (прокладки, винты и пр.). Разместить корпусные детали в 3D-модели редуктора. Добавить в 3D-модель крепежные изделия из приложения «Стандартные изделия».

10. Описание сборки редуктора.

Технические требования.

Описать процесс сборки редуктора. Описать процедуру регулировки подшипников и зацеплений. Разработать технические требования, которые должны обеспечиваться при сборке редуктора (покрытие эмалью, обкатка редуктора, заливка масла, покрытие плоскостей разъемных частей, регулировка подшипников и зацеплений).

11. Выбор соединительных муфт.

Выбрать тип соединительной муфты. Подобрать стандартную муфту или выполнить расчет параметров деталей соединительной муфты.

Заключение

Кратко подвести итоги выполненной работы с указанием количественных результатов. Показать, что цель работы достигнута и все поставленные задачи решены.

Список источников информации

Указать используемые источники и перечень используемых ГОСТ.

Содержание графической части

1. Цифровой двойник (3D-модель) редуктора.

3D-модель должна обеспечивать возможность просмотра внутренних элементов (использование настроек прозрачности элементов, разнесение элементов). В 3D-модели должна быть настроена кинематическая связь между элементами передач. Наименования деталей должны соответствовать их фактическому назначению. 3D- модель редуктора должна содержать технические требования. Сохранить от 5 до 10 растровых изображений редуктора, наглядно показывающих его конструкцию.

2. Чертеж тихоходного вала редуктора (формат А3).

Создать чертеж тихоходного вала редуктора с использованием приложения «Валы и механические передачи-2D». На чертеже показать необходимое число видов, разрезов, сечений. Указать необходимые размеры и их предельные отклонения. Указать шероховатости поверхностей и общую шероховатость. Указать отклонения формы и расположения поверхностей. Указать технические требования. Сохранить чертеж в растровом формате.

3. Чертеж зубчатого или червячного колеса (формат А3).

Создать чертеж зубчатого или червячного колеса, устанавливаемого на тихоходный вал, с использованием приложения «Валы и механические передачи-2D». На чертеже показать необходимое число видов, разрезов, сечений. Указать необходимые размеры и их предельные отклонения. Указать шероховатости поверхностей и общую шероховатость. Указать отклонения формы и расположения поверхностей. Указать технические требования. Добавить в чертеж таблицу параметров зубчатой передачи. Для сборных колес выполнить спецификацию (разместить на листе). Сохранить чертеж в растровом формате.

Список источников информации

1. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие / С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин, Г.М. Ицкович, В.П. Козинцов. – 3-е изд., стереотипное. – М.: ООО ТИД «Альянс», 2005. – 416 с.

2. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для студ. техн. спец. вузов / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. – 8-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 496 с.

3. Ряховский О.А., Иванов С.С. Справочник по муфтам. – Л.: Политехника, 1991. – 384 с.: ил.

4. Иванов М.Н. Детали машин: Учебник для машиностроительных специальностей вузов / М.Н. Иванов, В.А. Финогенов. – 12-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2008.

Темы КП по дисциплине «Детали машин».