Производства и средства автоматизации»

Учебное пособие

Допущено Учебно-методическим объединением

по профессионально-педагогическому образованию

в качестве учебного пособия для студентов

высших учебных заведений, обучающихся

по направлению 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям)

Екатеринбург

РГППУ

2013

УДК 621. 941. 1

ББК 34. 632

в 20

 

 

Вешкурцев В.И., Мирошин Д.Г. Курсовое проектирование по дисциплине «Оборудование механосборочного производства и средства автоматизации»: Учеб. пособие. — Екатеринбург: Изд-во ФГАОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2013. - 114 с.

ISBN 5-8050-0145-4

 

 

Пособие состоит из трех глав. В первой главе приведены общие требования к выполнению курсового проекта. Во второй главе приведена методика расчета коробок скоростей станков. В третьей главе рассмотрены вопросы конструирования коробок скоростей металлорежущих станков.

Адресовано студентам вузов и колледжей, обучающимся по направлению 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям).

 

 

Рецензенты: д-р техн. наук, проф. В.В. Каржавин (Рос. гос. проф-пед. ун-т); д-р техн. наук, проф. В.С. Паршин (Уральский федеральный университет им. Первого Президента России Б.Н. Ельцина).

 

 

©

ISBN 5-8050-0145-4

ФГАОУ ВПО Российский государственный

профессионально-педагогический

университет, 2013

© Вешкурцев В.И. Мирошин Д.Г., 2013

Оглавление

Введение…………………………………………………………………………. 5

1 Объем и общая последовательность выполнения курсового проекта……. 6

2 Проектная часть……………………………………………………………….. 7

2.1 Силовой расчет коробки скоростей……………………………………….. 7

2.1.1 Определение передаваемой мощности………………………………. 7

2.1.2 Расчет максимальных крутящих моментов на валах коробки………. 8

2.1.3 Проектный расчет диаметров валов коробки………………………… 8

2.2 Расчет зубчатых передач…………………………………………………... 11

2.2.1 Общие требования по расчету…………………………………………11

2.2.2 Рекомендуемая последовательность расчета…………………………13

2.2.3 Расчет допускаемых напряжений……………………………………..13

2.2.4 Проектный расчет зубчатых передач…………………………………17

2.3 Обоснование выполненного кинематического расчета коробки скоростей ……………………………………………………………………...19

2.3.1 Проверка прочности втулки ведущих шестерен базовой передачи...19

2.3.2 Проверка условия свободного переключения блоков……………….20

2.3.3 Расчет привода коробки скоростей …………………………………..20

2.3.4 Проверка отклонения фактических частот вращения от стандартных…………………………………………………………….21

2.4 Корректировка кинематического расчета прямым методом…………….21

2.4.1 Кинематический расчет первой элементарной коробки…………….22

2.4.2 Проверка условия свободного переключения блока………………...22

2.4.3 Кинематический расчет последующих элементарных коробок…….22

2.5 Проверочный расчет зубчатых передач…………………………………...23

2.6 Расчет параметров зубчатых колес………………………………………..25

2.7 Расчет валов………………………………………………………………... 27

2.7.1 Расчет вала на прочность………………………………………………27

2.7.2 Уточненный расчет вала……………………………………………….28

2.7.3 Расчет шпинделя на жесткость………………………………………..31

3 Конструкторская часть………………………………………………………37

3.1 Компоновка коробки скоростей………………………………………….37

3.2 Конструирование валов коробки скоростей и их опор……………….38

3.2.1 Конструирование валов коробки скоростей……………………….38

3.2.2 Конструирование шпоночных и шлицевых соединений………….40

3.2.3 Конструирование подшипниковых узлов………………………….41

3.2.4 Конструирование входного вала коробки скоростей……………...43

3.3 Конструирование неподвижных зубчатых колес и передвижных блоков зубчатых колес…………………………………………………….45

3.4 Конструирование шпиндельных узлов…………………………………46

3.4.1 Материалы шпинделей……………………………………………….47

3.4.2 Рекомендации по проектированию конструкции шпинделя………47

3.4.3 Выбор конструктивного варианта шпиндельного узла……………48

3.4.4 Выбор подшипников и конструирование подшипниковых узлов шпинделя…………………………………………………………………48

3.5 Разработка развертки и свертки коробки скоростей…………………..54

3.6 Конструирование корпусов коробок скоростей………………………..56

3.7 Конструирование механизмов переключения скоростей……………..57

3.7.1 Разработка конструктивного варианта механизма переключения скоростей……………………………………………………………………..57

3.7.2 Конструирование комплектующих механизмов переключения скоростей…………………………………………………………………………60

3.8 Выбор системы смазки и конструирование смазочных устройств…..67

3.9 Выбор посадок…………………………………………………………...73

3.10 Вычерчивание коробки скоростей…………………………………….75

Библиографический список……………………………………………….77

Приложения………………….......................................................................78

 

 

Введение

 

Курсовой проект по дисциплине «Оборудование механосборочного производства и средства автоматизации» является важным этапом проектно-конструкторской подготовки бакалавра профессионального образования по профилю «Машиностроение и материалообработка», профилизации «Технология и оборудование машиностроения». Работа над проектом формирует новые знания по специальности и способствует практическому применению и закреплению знаний, полученных при изучении дисциплин «Технология конструкционных материалов», «Механические передачи», «Сопротивление материалов», «Основы конструирования», а также специальных дисциплин «Теория резания металлов», «Металлорежущие инструменты» и курса «Оборудование механосборочного производства и средства автоматизации», которые являются основой проекта.

Настоящее пособие предназначено для организации и выполнения курсового проекта по дисциплине «Оборудование механосборочного производства и средства автоматизации» в режиме самостоятельной работы. В пособии изложена последовательность выполнения курсового проекта, включающая кинематический и силовой расчет коробок скоростей; прочностные расчеты зубчатых колес, валов, шпоночных соединений; расчет шпинделя на жесткость; методику конструирования коробок скоростей металлорежущих станков с разработкой механизмов переключения скоростей и системы смазки коробки, приведены рекомендации по содержанию и оформлению курсовых проектов, в приложениях приведено большое количество справочных материалов и список литературы по вопросам проектирования и конструирования деталей машин. Содержание пособия является логическим продолжением содержания методических указаний к выполнению контрольной работы по дисциплине «Оборудование механосборочного производства и средства автоматизации» и позволяет полностью освоить содержание указанного раздела дисциплины и общую методику проектирования механизмов и машин.