Детали машин. Курсовое проектирование

ДЕТАЛИ МАШИН

КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

В.А. ОВТОВ

Москва
ИНФРА-М

2022

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Рекомендовано Межрегиональным учебно-методическим советом 

профессионального образования в качестве учебного пособия 

для студентов высших учебных заведений, обучающихся 

по техническим направлениям подготовки 

(квалификация (степень) «бакалавр») 

(протокол № 6 от 16.06.2021)

УДК 621.8(075.8)
ББК 34.44я73
 
О34

А в т о р :
В.А. Овтов, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры 
«Механизация технологических процессов в АПК» Пензенского государственного аграрного университета

Р е ц е н з е н т ы:
Н.П. Крючин, доктор технических наук, профессор, заведующий 
кафедрой «Механика и инженерная графика» Самарского государственного аграрного университета, почетный работник высшего профессионального образования Российской Федерации;
В.В. Коновалов, доктор технических наук, профессор кафедры «Технология машиностроения» Пензенского государственного технологического университета

ISBN 978-5-16-016509-7 (print)
ISBN 978-5-16-108775-6 (online)
© Овтов В.А., 2021

Овтов В.А.
О34  
Детали машин. Курсовое проектирование : учебное пособие / 
В.А. Овтов. — Москва : ИНФРА-М, 2022. — 323 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — DOI 10.12737/1171976.
ISBN 978-5-16-016509-7 (print)
ISBN 978-5-16-108775-6 (online)
В учебном пособии рассмотрена методика курсового проектирования 
приводов общего назначения с одноступенчатым редуктором (цилиндрическим, коническим и червячным) и клиноременной или цепной передачей. Показан порядок расчета передач и построения сборочных чертежей 
редукторов, описана разработка спецификации с использованием системы 
автоматизированного проектирования КОМПАС-3D. Приведены примеры оформления чертежей общего вида привода, сборочных чертежей редукторов и рабочих чертежей деталей различных типов редукторов.
Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения.
Предназначено для самостоятельной работы студентов инженерных 
специальностей, обучающихся в бакалавриате и специалитете.

УДК 621.8(075.8)
ББК 34.44я73

Данная книга доступна в цветном  исполнении 
в электронно-библиотечной системе Znanium.com

Введение

Курсовой проект по деталям машин является первой комплексной расчетно-конструкторской работой студента, при выполнении которой приходится решать общие задачи конструирования. 
Знания и навыки, полученные при выполнении этого проекта, являются базой для конструкторской подготовки студента.
Курсовой проект является самостоятельной работой обучающихся. Получив задание на курсовой проект, студент самостоятельно работает над ним, используя учебники, учебные пособия, 
справочники и другие литературные источники. При этом у студентов возникают общие вопросы: с чего начинать, в какой последовательности выполнять проект, где взять те или иные данные. 
Ответить на некоторые из этих вопросов — цель данного учебного 
пособия.
В настоящем учебном пособии приводится последовательность 
проектирования приводов общего назначения с одноступенчатым 
редуктором (цилиндрическим, коническим и червячным) и открытой цепной или клиноременной передачей. Знакомство на этих 
примерах с принципами, правилами и приемами проектирования 
облегчает студентам приобретение практического навыка в проектировании и способствует успешному выполнению курсового проекта.
При выполнении курсового проекта значительная часть времени расходуется на оформление конструкторской документации. 
Использование графического редактора КОМПАС-3D позволяет 
значительно сократить сроки выполнения и повысить качество 
оформления конструкторской документации.
В учебном пособии изложен порядок построения и расчета цилиндрической, конической зубчатых передач, червячной, цепной 
и клиноременной передач с использованием системы автоматизированного проектирования КОМПАС-3D.
В результате освоения материала, изложенного в учебном пособии, обучающийся будет:
знать
 
• теорию, свойства и общие методы анализа механизмов и машин, 
общие методы расчета и конструирования деталей и узлов общего назначения;
уметь
 
• конструировать специфические, базовые детали и узлы общего 
назначения, оценивать технико-экономические показатели 

и технический уровень конструкторских разработок при проектировании;
владеть
 
• навыками модернизации и конструирования технических 
средств;
 
• навыками подготовки и оформления конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД.

Глава 1. 
СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

1.1. СТАДИИ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТА

В учебном проекте по деталям машин устанавливаются нижеследующие стадии разработки конструкторской документации.
1. Техническое задание содержит схему привода, исходные 
данные для проектирования, вид передачи от электродвигателя 
к редуктору или от редуктора на приводной вал, режим нагружения 
и срок службы привода. Техническое задание выдается студенту кафедрой.
2. Техническое предложение разрабатывается на основе технического задания, включает основные расчеты и компоновочную схему 
редуктора. Работу над проектом следует начинать с тщательного 
изучения технического задания: выяснения назначения привода, 
основных сборочных единиц и деталей, способов их соединения, 
изучения подобных конструкций приводов и редукторов, последовательности сборки и разборки привода и редуктора.
Основные расчеты должны содержать: выбор электродвигателя, 
кинематический и силовой расчеты привода, проектировочный 
расчет передач, составляющих привод. На этой стадии разработки 
производится выбор из каталогов и справочников типоразмеров 
стандартных изделий, например, подшипников качения с учетом 
действующих нагрузок и предварительно определенных размеров 
валов редуктора из условия обеспечения прочности по вращающему моменту. Все расчеты должны сопровождаться расчетными 
схемами и эскизами. Определяется конструкция корпусных деталей и подшипниковых узлов, способ смазки передач закреплением и подшипников. После согласования с руководителем проекта эти предложения являются основой для дальнейшей работы 
над проектом.
Компоновочная схема редуктора вычерчивается в одной проекции для редукторов, у которых оси всех валов лежат в одной 
плоскости (цилиндрические и конические), и в двух проекциях — 
для редукторов, оси валов которых располагаются в нескольких 
плоскостях (червячные редукторы).
Разрезы делают по указанным выше плоскостям. Чертеж выполняется на миллиметровой бумаге желательно в масштабе 1:1. Опре

деляются расстояния между реакциями опор ведущего и ведомого 
валов редуктора.
3. Эскизный проект является вторым этапом компоновки редуктора. Производятся дальнейший расчет привода и проработка чертежей редуктора. Определяются опорные реакции, и выполняются 
проверочные расчеты подшипников качения по критериям работоспособности. Производят проверочные расчеты валов по критериям прочности и жесткости, а также выбор и расчет соединений 
(шпоночных, шлицевых и др.).
При дальнейшей разработке чертежа редуктора необходимо решить следующие конструкторские задачи:
 
• выбрать и проработать конструкции основных деталей с учетом 
обеспечения их технологичности;
 
• выбрать сопряжения деталей, способов фиксации деталей 
на валах, а последних — в опорах;
 
• предусмотреть возможность сборки и разборки, а также регулировки зацепления и подшипников;
 
• произвести окончательный выбор системы смазки зацепления 
и подшипников, а также вида уплотняющих устройств.
4. Технический проект разрабатывается на основании эскизного 
проекта и должен определить окончательное решение конструкции 
привода.
Технический проект включает:
 
• общий вид привода;
 
• чертеж сборочной единицы — редуктора;
 
• спецификацию к общему виду привода и сборочной единицы;
 
• расчетно-пояснительную записку;
 
• чертежи нескольких деталей редуктора — по согласованию с руководителем проекта.
На рис. 1.1 приведены следующие этапы:
 
• 0—1 — ознакомление с заданием, подбор литературы;
 
• 1—2 — выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчеты;
 
• 2—3 — расчет передачи с гибкой связью (ременной или цепной);
 
• 3—4 — расчет зубчатой (или червячной) передачи;
 
• 4—5 — компоновка редуктора (на миллиметровке);
 
• 4—6 — выбор подшипников;
 
• 6—7 — расчет валов;
 
• 5—8 — выполнение сборочного чертежа редуктора;
 
• 8—9 — выполнение рабочих чертежей деталей;
 
• 7—9 — общий вид привода;

• 4—9 — продолжение необходимых расчетов (шпоночных соединений, тепловой расчет, расчет муфты, расчет болтов и т.д.);
 
• 9—10 — окончательное оформление расчетно-пояснительной записки);
 
• 10—11 — подготовка к защите и защита проекта.

0
1
2
3
4

5

6

8

7

9
10
11

Рис. 1.1. График работы над проектом

1.2. ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Пояснительная записка курсового проекта (работы) должна 
быть изложена на 30–35 страницах машинописного текста.
Графическая часть проекта (работы) должна содержать три 
листа формата А1. При оформлении графической части с помощью 
графических редакторов систем автоматизированного проектирования «Компас», «АРМWinmashin», «AutoCAD» допускается распечатка листов графической части на форматах А4—А3 по согласованию с руководителем проекта.
Задание на курсовой проект (работу) содержит:
 
• наименование факультета, кафедры, дисциплины;
 
• фамилию, имя, отчество студента, номер группы;
 
• полное наименование темы проекта (работы);
 
• исходные данные для проектирования;
 
• перечь вопросов, подлежащих проработке в проекте (работе) 
в соответствии с рабочей программой дисциплины;
 
• список листов графической части;
 
• дату и подпись преподавателя, выдавшего задание;
 
• дату и подпись студента, принявшего задание.
Расчетно-пояснительную записку выполняют на одной стороне 
листа белой писчей бумаги формата А4.
Первый лист записки (за титульным листом) должен содержать 
задание на проектирование и схему машины или кинематическую 
схему привода с графиком загрузки. Его необходимо выполнить 
с рамкой на расстоянии 20 мм от левого края и 5 мм от трех других 
краев и с основной надписью по форме 2.

Последующие листы выполняют без рамки. Текст записки располагают следующим образом: расстояние от левого края до текста — 
не менее 25 мм, справа — не менее 15 мм, сверху — 25 мм, снизу — 
20 мм. Номер листа проставляется вверху справа.
Для набора текста, таблиц следует использовать редактор 
Microsoft Word для Windows. Параметры текстового редактора: 
шрифт Times New Roman, размер — 14; межстрочный интервал — 
1; выравнивание по ширине; абзацный отступ 1,25 см; ориентация 
листа — книжная. Формулы рекомендуется набирать в редакторе 
формул MathType. Пояснительная записка должна содержать: титульный лист, задание на проектирование со схемой, содержание, 
расчеты и текстовую часть, список литературы, приложения 
(при необходимости).
Текст пояснительной записки при необходимости делят на разделы и подразделы. Разделы должны иметь порядковые номера 
в пределах всей записки, обозначенные арабскими цифрами 
с точкой. Подразделы должны иметь порядковую нумерацию в пределах каждого раздела. Номера подразделов состоят из номеров 
раздела и подраздела, разделенных точкой. В конце номера подраздела также следует ставить точку.
Разделы, как и подразделы, могут состоять из одного или нескольких пунктов. Если документ не имеет подразделов, то нумерация пунктов в нем должна быть в пределах каждого раздела 
и номер пункта должен состоять из номеров раздела и пункта, разделенных точкой. В конце номера пункта также следует ставить 
точку.
Например:
1. Типы и основные размеры
1.1.

1.2.
1.3.

⎫
⎪⎬
⎪⎭

 Нумерация пунктов первого раздела

2. Технические требования
2.1.

2.2.
2.3.

⎫
⎪⎬
⎪⎭

Нумерация пунктов второго раздела

Если документ имеет подразделы, то нумерация пунктов должна 
быть в пределах подраздела и номер пункта должен состоять из номеров раздела, подраздела и пункта, разделенных точками. Например:
3. Методы испытаний
3.1. Нумерация пунктов третьего раздела первого подраздела

3.1.1.

3.1.2.
3.1.3.

⎫
⎪⎬
⎪⎭

 Нумерация пунктов первого подраздела третьего раздела

3.2. Подготовка к испытанию
3.2.1.

3.2.2.
3.2.3.

⎫
⎪⎬
⎪⎭

 Нумерация пунктов второго подраздела третьего раздела

Если текст документа состоит только из пунктов, то их нумеруют порядковыми номерами в пределах документа. При необходимости пункты могут быть разбиты на подпункты, которые 
должны иметь порядковую нумерацию в пределах каждого пункта, 
например: 4.2.1.1, 4.2.1.2, 4.2.1.3 и т.д.
Наименования разделов и подразделов должны быть краткими. 
Наименования разделов записывают в виде заголовков (симметрично тексту) прописными буквами. Наименования подразделов 
записывают в виде заголовков (с абзаца) строчными буквами 
(кроме первой прописной). Переносы слов в заголовках не допускаются. Точку в конце заголовка (раздела) не ставят. Если заголовок состоит из двух предложений, их разделяют точкой. Каждый 
раздел рекомендуется начинать с нового листа (страницы). В конце 
записки приводят список литературы. Ссылки на литературу 
в тексте указывают в квадратных скобках, например: [1], [2—4].
Полное наименование проекта на титульном листе, в основных 
надписях на листе после титульного, на первом листе чертежей, 
спецификации на первый лист и при первом упоминании в тексте 
записки должно быть одинаковым. Наименования, приводимые 
в тексте записки и на иллюстрациях, должны быть одинаковыми. 
Текст записки должен быть кратким, четким и не допускать различных толкований.
При изложении обязательных требований в тексте должны применяться слова «должен», «следует», «необходимо» и производные 
от них.
В записке должны применяться научно-технические термины, 
обозначения и определения, установленные соответствующими 
стандартами, а при их отсутствии — общепринятые в научно-технической литературе. В тексте записки не допускается:
 
• применять для одного и того же понятия различные научнотехнические термины, близкие по смыслу (синонимы), а также 
иностранные слова и термины при наличии равнозначных слов 
и терминов в русском языке;

• применять сокращения слов, кроме установленных правилами 
русской орфографии, пунктуации, а также соответствующими 
государственными стандартами;
 
• использовать в тексте математический знак «минус» (–) перед 
отрицатель ными значениями величин. Вместо математического 
знака «минус» (–) следует писать слово «минус»;
 
• употреб лять математические знаки без цифр, например ≤, ≥, ≠, 
а также № и %;
 
• применять индексы стандартов без регистрационного номера.
Условные буквенные обозначения величин, а также условные 
графические обозначения должны соответствовать установленным 
Государственным стандартом. В тексте записки перед обозначением 
параметра дают его пояснение, например: «Временное сопротивление разрыву σв».
Значения величин в тексте необходимо указывать с требуемой 
степенью точности, при этом в ряду величин выравнивание числа 
знаков после запятой не обязательно. Числа с размерностью следует писать цифрами, а без размерности — словами, например: 
«Зазор — не более 2 мм», «Катушку пропитать два раза».
Единица физической величины одного и того же параметра 
в пределах всей записки должна быть постоянной. Если приводится 
ряд числовых значений, выраженных в одной и той же единице физической величины, то ее указывают только после последнего числового значения, например: 1,50; 1,75; 2,00 мм.
В формулах в качестве символов следует применять обозначения, установленные соответствующими государственными стандартами.
Значения символов и числовых коэффициентов, входящих 
в формулу, должны быть приведены непосредственно под формулой. Значение каждого символа дают в той последовательности, 
в какой они приведены в формуле. Первая строка расшифровки 
должна начинаться со слова «где» без двоеточия после него.
Все формулы, если их более одной, нумеруют арабскими цифрами в пределах раздела. Номер формулы состоит из номера раздела и порядкового номера формулы, разделенных точкой. Номер 
указывают с правой стороны листа на уровне формулы в круглых 
скобках, например:

 
,
М
W
σ =
 
(1.1)

где σ — напряжение в зубе, МПа; М — изгибающий момент, Н⋅мм; 
W — момент сопротивления, мм 3.