Детали машин. Прикладная механика. Основы конструирования. Детали машин и основы конструирования
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Теоретическая (аналитическая) механика
Издательство:
Инфра-Инженерия
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 320
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-9729-1472-2
Артикул: 814703.01.99
Даны основы теории прикладной механики, основы конструирования. Включены примеры расчета зубчатых и червячных передач. Приведены рекомендации по объему, методике и последовательности выполнения отдельных разделов курсового проекта, перечень стандартов, которые являются обязательными для использования. Для обучающихся по направлению подготовки 15.03.02 «Технологические машины и оборудование» (профиль «Инжиниринг и технический менеджмент металлургического оборудования») квалификационного уровня «бакалавр», преподавателей образовательных организаций высшего профессионального образования.
Детали машин: руководство для инженеров и студентов
Эта книга, написанная Нечепаевым, Ткачевым и Голдобиным, представляет собой учебное пособие, предназначенное для студентов, обучающихся по направлению подготовки 15.03.02 "Технологические машины и оборудование", а также для преподавателей высших учебных заведений. Пособие охватывает основы теории прикладной механики, конструирования деталей машин и основы конструирования, включая примеры расчетов зубчатых и червячных передач.
Обзор содержания
Книга разделена на пять основных разделов, охватывающих широкий спектр тем. Первый раздел посвящен общим сведениям о курсовом проектировании по дисциплинам "Детали машин" и "Прикладная механика". Здесь рассматриваются цели курсового проектирования, его содержание, а также общие сведения о редукторах, включая их классификацию и типы (зубчатые и червячные).
Второй раздел посвящен основным теоретическим сведениям, необходимым для проектирования. Он начинается с определения исходных данных, включая техническое задание, определение основных параметров привода и выбор электродвигателя. Далее рассматриваются вопросы проектирования передач, включая расчеты зубчатых и червячных передач, конструирование зубчатых и червячных колес, а также примеры расчетов. Отдельные главы посвящены проектированию валов, выбору подшипников качения, классификации, выбору и проверке муфт, а также проектированию корпусов редукторов.
Третий раздел посвящен автоматизированному проектированию машин. Здесь рассматриваются общие сведения об автоматизированном проектировании, а также автоматизированное проектирование в среде распространенных САПР, таких как APM WinMachine, MDESIGN, SolidWorks, КОМПАС-3D и программа "Привод-6".
Четвертый раздел посвящен использованию активных методов обучения, включая проблемные задачи при курсовом проектировании и задачи с элементами научных исследований (НИРС).
Пятый раздел посвящен оформлению результатов курсового проектирования, включая основные правила и примеры оформления текстовой и графической частей проекта.
Ключевые темы и методы
В книге подробно рассматриваются вопросы проектирования различных элементов машин, включая зубчатые и червячные передачи, валы, подшипники, муфты и корпуса редукторов. Особое внимание уделяется расчету долговечности подшипников качения, выбору и проверке муфт, а также проектированию корпусов редукторов.
Авторы также уделяют внимание автоматизированному проектированию, рассматривая различные программные комплексы, такие как APM WinMachine, MDESIGN, SolidWorks, КОМПАС-3D и программа "Привод-6".
Практическая ценность
Книга содержит примеры расчетов, рекомендации по выполнению отдельных разделов курсового проекта, а также перечень стандартов, которые являются обязательными для использования. Это делает ее полезным руководством для студентов и инженеров, занимающихся проектированием деталей машин.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
ǩ. Ǫ. ǴȌȞȌȖȇȌȉ, dz. ȅ. ǹȑȇȞȌȉ, ǩ. ǧ. ǪȕȒȋȕȈȏȔ ǫǬǹǧDzǯdzǧǿǯǴ ǶǷǯDZDzǧǫǴǧȆ dzǬǼǧǴǯDZǧ. ǵǸǴǵǩȂ DZǵǴǸǹǷǺǯǷǵǩǧǴǯȆ. ǫǬǹǧDzǯ dzǧǿǯǴ ǯ ǵǸǴǵǩȂ DZǵǴǸǹǷǺǯǷǵǩǧǴǯȆ ǺȞȌȈȔȕȌ ȖȕȘȕȈȏȌ dzȕȘȑȉȇ ǩȕȒȕȊȋȇ »ǯȔțȗȇ-ǯȔȍȌȔȌȗȏȦ… 2023
Рекомендовано ученым советом ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» в качестве учебного пособия для обучающихся образовательных учреждений высшего профессионального образования (протокол № 05 от 09.09.2022 г.) УДК 621.81/.01 ББК 34.4 Н59 Р е ц е н з е н т ы : доктор технических наук, профессор высшей школы механики и процессов управления ФГАОУ ВО «СПбПУ Петра Великого» (г. Санкт-Петербург) Артюх Виктор Геннадиевич; доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой механического оборудования заводов черной металлургии ГОУ ВПО (г. Донецк) Еронько Сергей Петрович; доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой инжиниринга технологического оборудования НИТУ «МИСиС» (г. Москва) Горбатюк Сергей Михайлович Нечепаев, В. Г. Н59 Детали машин. Прикладная механика. Основы конструирования. Детали машин и основы конструирования : учебное пособие / В. Г. Нечепаев, М. Ю. Ткачев, В. А. Голдобин. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2023. – 320 с. : ил., табл. ISBN 978-5-9729-1472-2 Даны основы теории прикладной механики, основы конструирования. Включены примеры расчета зубчатых и червячных передач. Приведены рекомендации по объему, методике и последовательности выполнения отдельных разделов курсового проекта, перечень стандартов, которые являются обязательными для использования. Для обучающихся по направлению подготовки 15.03.02 «Технологические машины и оборудование» (профиль «Инжиниринг и технический менеджмент металлургического оборудования») квалификационного уровня «бакалавр», преподавателей образовательных организаций высшего профессионального образования. УДК 621.81/.01 ББК 34.4 ISBN 978-5-9729-1472-2 Нечепаев В. Г., Ткачев М. Ю., Голдобин В. А., 2023 Издательство «Инфра-Инженерия», 2023 Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023 2
ǵǪDzǧǩDzǬǴǯǬ ВВЕДЕНИЕ ....................................................................................................................................6 Раздел I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КУРСОВОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ ПО ДИСЦИПЛИНАМ ДЕТАЛИ МАШИН, ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА ...........................9 Глава 1. Место курсового проекта при изучении дисциплин детали машин, прикладная механика ..................................................................................................................11 1.1. Цель курсового проектирования .....................................................................................11 1.2. Содержание курсового проекта .......................................................................................12 Глава 2. Общие сведения о редукторах .....................................................................................14 2.1. Общая характеристика .....................................................................................................14 2.2. Классификация редукторов .............................................................................................14 2.3. Зубчатые редукторы .........................................................................................................15 2.4. Червячные редукторы .......................................................................................................17 Раздел II. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ......................................................21 Глава 3. Определение исходных данных ..................................................................................23 3.1. Техническое задание на проектирование .......................................................................23 3.2. Определение основных параметров привода и выбор электродвигателя ...................24 3.3. Исходные данные для расчетов передач привода .........................................................34 3.4. Пример определения основных параметров привода и выбор электродвигателя ......36 Глава 4. Проектирование передач ..............................................................................................44 4.1. Основные условные обозначения и исходные данные .................................................45 4.2. Проектный расчет зубчатой передачи ............................................................................47 4.3. Проверочный расчет зубчатых передач ..........................................................................62 4.4. Проектный и проверочный расчеты червячных передач ..............................................68 4.5. Конструирование зубчатых, червячных колес и червяков ...........................................77 4.6. Примеры расчета зубчатых и червячных передач .........................................................82 Глава 5. Проектирование валов ..................................................................................................92 5.1. Общие положения .............................................................................................................92 5.2. Проектный расчет вала .....................................................................................................93 5.3. Примеры компоновки некоторых типов редукторов ..................................................102 5.4. Разработка расчетной схемы вала редуктора ...............................................................111 5.5. Проверочный расчет вала на усталостную прочность ................................................112 Глава 6. Выбор подшипников качения ....................................................................................137 6.1. Расчет долговечности подшипников качения ..............................................................137 6.2. Приведенная нагрузка на подшипник при постоянной и переменной во времени внешней нагрузке ...............................................................................................138 6.3. Определение осевой нагрузки на подшипники ............................................................140 6.4. Пример расчета подшипников качения ........................................................................144 6.5. Смазывание подшипников качения ..............................................................................145 6.6. Рекомендации по выбору уплотнительных устройств ................................................147 6.7. Проектирование подшипниковых узлов. Общие сведения ........................................151 3
Глава 7. Классификация, выбор и проверка муфт ..................................................................159 7.1. Общие сведения ..............................................................................................................159 7.2. Муфты неуправляемые ...................................................................................................161 7.3. Муфты сцепные (управляемые).....................................................................................167 7.4. Муфты самоуправляемые ...............................................................................................173 7.5. Пример выбора и расчета зубчатой муфты ..................................................................175 Глава 8. Проектирование корпусов редукторов .....................................................................176 8.1. Проектирование основных конструктивных элементов .............................................176 8.2. Конструирование вспомогательных элементов ...........................................................184 8.3. Расчеты на прочность корпусных деталей ...................................................................189 Раздел III. Автоматизированное проектирование машин ......................................................191 Глава 9. Общие сведения об автоматизированном проектировании ....................................193 9.1. Организационные формы проектирования машин ......................................................193 9.2. Оптимизация проектных решений ................................................................................196 9.3. Автоматизированное проектирование на базе САПР .................................................198 Глава 10. Автоматизированное проектирование в среде распространенных САПР ..........204 10.1. APM WinMachine ..........................................................................................................204 10.2. MDESIGN* ....................................................................................................................216 10.3. SolidWorks .....................................................................................................................223 10.4. КОМПАС-3D .................................................................................................................228 10.5. Программа «Привод-6» ................................................................................................233 Раздел IV. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АКТИВНЫХ МЕТОДОВ ОБУЧЕНИЯ .............................237 Глава 11. Проблемные задачи при курсовом проектировании .............................................239 11.1. Общие параметры привода ..........................................................................................239 11.2. Зубчатые и червячные передачи ..................................................................................241 11.3. Валы ...............................................................................................................................244 11.4. Подшипники ..................................................................................................................246 11.5. Шпоночные, зубчатые (шлицевые) и штифтовые соединения ................................248 11.6. Муфты ............................................................................................................................249 11.7. Комплексные проблемные задачи ...............................................................................250 Глава 12. Задачи с элементами научных исследований (НИРС) ..........................................252 12.1. Определение рациональных параметров цилиндрических зубчатых колес на основе исследования их нагрузочной способности .......................................................252 12.2. Особенности расчета валов, ослабленных шпоночным пазом .................................253 12.3. Разработка комплексной методики анализа прочности редуктора конвейера проходческого комбайна КПД в среде САПР APM WinMachine .....................................259 Раздел V. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ...........265 Глава 13. Основные правила и примеры оформления текстовой части проекта ................267 Глава 14. Основные правила и примеры оформления графической части проекта ...........275 14.1. Основные требования ЕСКД .......................................................................................275 14.2. Правила простановки допусков и посадок .................................................................275 14.3. Примеры оформления чертежей ..................................................................................280 4
ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ И РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ...............300 ПРИЛОЖЕНИЯ .........................................................................................................................303 Приложение П1. Кинематические схемы редукторов ........................................................305 Приложение П2. Условные обозначения элементов кинематических схем (ГОСТ 2.770-68) .....................................................................................................................308 Приложение П3. Ориентировочные значения коэффициентов полезного действия и передаточного числа составляющих приводов ................................................................310 Приложение П4. Типы и основные параметры электродвигателей серии 4А .................311 Приложение П5. Единый ряд передаточных чисел (ГОСТ 1285-66)................................317 5
ǩǩǬǫǬǴǯǬ Курсовым проектом по группе дисциплин «Детали машин», «Прикладная механика», «Основы конструирования», «Детали машин и основы конструирования» завершается этап изучения комплекса общеинженерных дисциплин. При выполнении курсового проекта на базе решения конкретной индивидуальной инженерной задачи – проектирование привода машины – закрепляются знания, которые получены при изучении теоретического курса. Основное содержание пособия опирается на курс лекций, который излагается в Донецком национальном техническом университете применительно к модели обучения общеинженерным дисциплинам, разработанной на кафедре «Основы проектирования машин». Главной особенностью указанной модели обучения общеинженерным дисциплинам является ее построение на основе методов активного обучения в сквозной интегрированной компьютерной среде высокотехнологического специализированного программного обеспечения, адаптированного к проведению учебного процесса. В процессе проектирования во время выполнения курсового проекта студент выполняет ролевую функцию проектировщика, конструктора проектного бюро и частично технолога машиностроительного завода. Для увеличения времени студента на творческой процесс проектирования привода машины и выполнения нескольких вариантов проекта с целью выбора оптимального варианта, стандартизированные расчеты (зубчатых передач, валов и т. п.) выполняются с использованием компьютерных технологий. Во время выполнения проекта студент учится самостоятельно обосновывать и принимать решение при решении проектно-конструкторских задач: x составлять расчетные схемы и выполнять расчеты на прочность типовых деталей машин; x использовать справочники, стандарты и нормали; x решать вопросы экономики, технологии изготовления деталей и монтажа узлов; x знакомиться с методами регулирования узлов и особенностями их эксплуатации; x выполнять проектирование привода в соответствии с требованиями Единой системы конструкторской документации (ЕСКД); x пользоваться программными продуктами компьютерных технологий систем автоматизированного проектирования. 6
Темой курсового проекта является расчет и проектирование приводов конвейеров, лебедок, подъемных кранов, металлорежущих станков и т. п. Полученные знания и опыт должны стать основой для последующего выполнения курсовых проектов по специальным дисциплинам, дипломного проектирования и дальнейшей самостоятельной работы на производстве. 7
ǷȇȎȋȌȒ, ǵǨȀǯǬǸǩǬǫǬǴǯȆ ǵDZǺǷǸǵǩǵdzǶǷǵǬDZǹǯǷǵǩǧǴǯǯ ǶǵǫǯǸǽǯǶDzǯǴǧdzǫǬǹǧDzǯdzǧǿǯǴ ǶǷǯDZDzǧǫǴǧȆdzǬǼǧǴǯDZǧ 9