Кафедра ПР-2 «Метрология, сертификация и диагностика»

Кафедра ПР-2 «Метрология, сертификация и диагностика»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по курсовому проектированию по дисциплине “МЕХАНИКА”

Москва, 2009г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Цели и задачи курсового проектирования

2. Задание на курсовой проект

3. Указания по оформлению

4. Методические указания по выполнению пояснительной записки

4.1 Аннотация

4.2 Введение

4.3 Кинематический расчет механизма

4.4 Выбор модуля зацепления зубчатых колес

4.5 Определение числа зубьев зубчатых колес

4.6 Расчет геометрии цилиндрических зубчатых колес

4.7 Разработка эскизного проекта

4.8 Расчет и конструирование валиков

4.9 Расчет и конструирование опор

4.10 Заключение

Список использованных источников

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Приложение 8

Приложение 9

 

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

 

 

1.1 Цель курсового проектирования – научить студентов проектировать простейшие приборные механизмы на основе теоретических знаний курсов «Детали приборов», «Детали и механизмы оптических приборов».

1.2 Задачи курсового проектирования:

а) Увязывание в единое целое знаний ряда общеинженерных дисциплин в процессе проектирования (технологии, материаловедение, сопротивление материалов и др.);

б) Привитие студентам навыков конструирования и самостоятельной работы с технической литературой;

в) Изучение ЕСКД

г) Подробное ознакомление с конструкцией деталей и узлов различных типов.

 

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

Задание на курсовой проект выдается каждому студенту индивидуально на бланке согласно СТП МГУПИ 2068752-2006 «Выпускные квалификационные работы» в соответствии с вариантом (см. таблицу 1).

Темой курсового проекта является редуктор приборного механизма. Кинематическую схему требуется разработать по заданному критерию оптимизации (см. таблицу 1). На конец выходного вала редуктора в плоскости перпендикулярной оси вала действует сила равная 20 Н. Эта сила действует параллельно радиальной составляющей силы, действующей на вал от зубчатого зацепления, передающего вращение на выходной вал.

 

 

Таблица 1

Исходные данные для вариантов 1-48

№№ вариантов

Нагрузочный момент на выходном валу, Мвых (Н·м)

0,25

0,30

0,35

0,30

0,35

0,40

0,35

0,40

0,45

0,35

0,40

0,45

Тип передач в редукторе

Червячная, цилиндрическая, прямозубая

Коническая, цилиндрическая, прямозубая

Коническая, цилиндрическая, косозубая

Червячная, цилиндрическая, косозубая

Критерий оптимизации кинематической схемы

для вариантов 1-24

минимум габаритов

минимум массы

минимум габаритов

минимум массы

для вариантов 25-48

минимум массы

минимум габаритов

минимум массы

минимум габаритов

Частота вращения выходного вала, nвых (об/мин).

для вариантов 1-12; 25-36

для вариантов 13-24; 37-48

 

 

Продолжение таблицы 1

Исходные данные для вариантов 49-100

№№ вариантов

Нагрузочный момент на выходном валу, Мвых (Н·м)

0,45

0,5

0,55

0,25

0,3

0,35

0,8

1,2

0,6

0,8

1,0

1,2

Тип передач в редукторе

Червячная, цилиндрическая прямозубая

Коническая, цилиндрическая прямозубая

Червячная, цилиндрическая прямозубая

Цилиндрическая косозубая

Критерий оптимизации кинематической схемы

для вариантов 49-74

минимум массы

минимум габаритов

минимум массы

минимум габаритов

для вариантов 75-100

минимум габаритов

минимум массы

минимум габаритов

минимум массы

Частота вращения выходного вала, nвых (об/мин).

для вариантов 49-61; 75-87

для вариантов 62-74; 88-100

 

УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ

 

Курсовой проект является самостоятельной творческой работой студента и должен состоять из расчетно-пояснительной записки объемом 25-35 страниц рукописного текста и графической части, выполненной на ватмане объемом 2 листа А1 ГОСТ 2.301-68.

Графическая часть курсового проекта содержать:

а) общий вид редуктора (сборочный чертеж) – 1 лист;

б) чертеж зубчатого колеса – 0,5 листа;

в) чертеж вала – 0,5 листа.

Графическая часть курсового проекта должна быть оформлена в соответствии с требованиями СТП МГУПИ 2068752-2006 «Выпускные квалификационные работы».

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

 

Расчетно – пояснительная записка должна содержать в следующей последовательности:

1) титульный лист

2) задание на курсовой проект

3) аннотацию

4) содержание (оглавление)

5) введение

6) кинематический расчет механизма

7) выбор модуля зацепления зубчатых колес

8) определение числа зубьев зубчатых колес

9) расчет геометрии цилиндрических зубчатых колес

10) разработка эскизного чертежа проекта

11) расчет валиков

12) расчет и конструирование опор

13) заключение

14) список использованных источников

15) приложения (при необходимости).

Расчетно-пояснительная записка должна быть оформлена в соответствии с требованиями СТП МГУПИ 2068752-2006 «Выпускные квалификационные работы».

Ниже даны указания по выполнению отдельных разделов пояснительной записки.

Аннотация

Аннотация пишется на одной странице и должна содержать краткую характеристику курсового проекта, основные проектные решения, а также количество страниц, таблиц, рисунков, содержащихся в расчетно- пояснительной записке и чертежей графической части проекта. Страница оформляется с основной надписью СТП МГУПИ 2068752-2006 «Выпускные квалификационные работы» (черт. 3,4).

Введение

Во введении надо обосновать тему проекта, ее актуальность. Для этого следует изложить поставленные задачи перед приборостроением; дать краткие общие сведения о механических передачах приборов; изложить требования к ним; обратить внимание на оптимальное проектирование с использованием целевых функций – аналитических выражений, полученных на основании выбранного критерия оптимизации, на стремление проектировщика сделать целевую функцию максимальной или минимальной в зависимости от заданных условий, а также на принятие компромиссных решений. Следует указать также наибольший объем вычислений при поиске оптимального варианта механизма, и, следовательно, на необходимость использования ЭВМ при проектировании приборных механизмов. Объем введения 1-2 страницы.

Предварительный выбор электродвигателя.

В случае работы электропривода при неизменной или малоизменяющейся нагрузке двигатель выбирается по номинальной мощности:

, (2)

где:

– минимально необходимая мощность двигателя, Вт;

М_вых – нагрузочный момент сил на выходном валу, Н·м;

n_вых. – частота вращения выходного вала, об/мин;

h_общ. – общий к.п.д. передач от двигателя до выходного вала.

x - коэффициент запаса, учитывающий влияние динамических

нагрузок в механизме. Обычно x = 1,05…1,5.

h_общ. может иметь диапазон значений в пределах 0,1 … 0,95, причем, чем меньше передаваемая мощность и больше передаточное число механизма, тем меньше значение h_общ.

При предварительном выборе двигателя величиной h_общ. следует задаться: для ориентировочного расчета при наличии червячной передачи - 0,5…0,7; при отсутствии – 0,7…0,8.

По найденной мощности двигателя производится выбор типа двигателя из каталога. В таблице 2 приведены основные сведения о некоторых типах электродвигателей. Все основные сведения о выбранном двигателе выписываются отдельно.

 

 

Таблица 2

Частота вращения, об/мин	Мощность, Вт	Вращ. момент, Н*м*10^4	Напряжение питания, В	Тип двигателя (марка)	d	D	Z
	5,5 0,1 0,3 0,6	97,5 1,5 3,5 6,5	127/220 127/220 127/220 127/220 220 = 12 = 12 = 220 3 фазн. 127/220 127/220 220 1 фазн. 127/220 127/220 110 = 110 = 110 = 110 = 22 =	2АСМ-400 УАД-74 ОАОЛБ-012-4 АОЛ-011-4 АОЛБ-11-4 АОЛБ-12-4 ДО-50 ДАРМ-50/2 ДР-25 ДПМ-35-Н1/Н2-22 ДПМ-72-Н1/Н2-08 УАД-72 АОЛ-011-2 ДТ-75 УАД-72 АОЛБ-11-2 АОЛБ-12-2 СЛ-528 СЛ-321 СЛ-361 СЛ-521 СЛ-570 ДИД 0,1ТА ДИД 0,5ТА ДИД 0,6ТА ДИД 1ТА ДИД 2ТА ДИД 3ТА ДИД 5ТА ДИД 10ТА		106,4 106,4 106,4 18,5 22,2 -	78,5 91,5 148,2 44,8 45,5 54,5 68,5 1,0

 

Разбивку общего передаточного отношения по ступеням производят в зависимости от условий предъявляемых к механизму и заданного типа передач:

, (3)

где:

U_i – передаточное отношение одной ступени;

U_общ – общее передаточное отношение механизма;

i_опт – оптимальное число ступеней, определяемое по формуле:

 

а) при условии минимизации габаритов механизма[3]:

i_опт = 1,85 lg ·U_общ; (4)

б) при условии минимизации массы[3]:

i_опт = 3,0 lg·U_общ. (5)

Если в механизм входят червячные передачи, то учитывая возможность воспринимать ими большие нагрузки, i_опт можно уменьшить.

Величины передаточных отношений принимаются следующими:

U_цил. = 1…8 (10); (6)

U_кон. = 1…4 (6); (7)

U_черв. = 8…80. (8)

В скобках даны предельно допускаемые максимальные значения передаточных отношений.

Разбивка общего передаточного отношения механизма осуществляется в соответствии с уравнением (9):

(9)

 

где:

U_цил , U_кон , U_черв - передаточные отношения цилиндрической, конической и червячной передач в механизме;

k,l,m, - число цилиндрических, конических и червячных передач в механизме.

Кинематики

Таблица П1

Наименование	Обозначение
1. Вал, валик, ось, стержень, шатун и т. п.
2. Подшипники скольжения и качения на валу (без уточнения типа):
а) радиальные
в) упорные
8. Подшипники скольжения:
а) радиальные
в) радиально-упорные: односторонние
двусторонние
г) упорные:
односторонние
двусторонние
3. Подшипники качения:
а) радиальные
д) радиально-упорные:
односторонние
двусторонние
е) (Исключен, Изм. № 1)
ж) упорные:
односторонние
двусторонние
4. Передачи зубчатые (цилиндрические):
а) внешнее зацепление (общее обозначение без уточнения типа зубьев)
Продолжение таблицы П1
б) то же, с прямыми, косыми и шевронными зубьями
в) внутреннее зацепление
5. Передачи зубчатые с пересекающимися валами и конические:
а) общее обозначение без уточнения типа зубьев
б) с прямыми, спиральными и круговыми зубьями
6. Передачи зубчатые со скрещивающимися валами:
а) гипоидные
б) червячные с цилиндрическим червяком

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Примеры построения кинематических схем редукторов

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра ПР-2 «Метрология, сертификация и диагностика»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по курсовому проектированию по дисциплине “МЕХАНИКА”

Москва, 2009г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Цели и задачи курсового проектирования

2. Задание на курсовой проект

3. Указания по оформлению

4. Методические указания по выполнению пояснительной записки

4.1 Аннотация

4.2 Введение

4.3 Кинематический расчет механизма

4.4 Выбор модуля зацепления зубчатых колес

4.5 Определение числа зубьев зубчатых колес

4.6 Расчет геометрии цилиндрических зубчатых колес

4.7 Разработка эскизного проекта

4.8 Расчет и конструирование валиков

4.9 Расчет и конструирование опор

4.10 Заключение

Список использованных источников

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Приложение 8

Приложение 9