1
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки 15.03.02 Технологические машины и
оборудования
Воронеж 2019
2
УДК 621.81.001.24
Основы проектирования [Электронный ресурс] : методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки 15.03.02 - Технологические машины и оборудование / Г. Н. Вахнина, В. В. Стасюк, В. В. Ткачев, Р. Г. Боровиков, И. Н. Журавлев ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2019. - 39 с.
3
ВВЕДЕНИЕ
Целью практических занятий по курсу «Основы проектирования» является закрепление полученных теоретических знаний и применение их при проведении проектирования и расчетов механических передач или соединений.
Техническое задание на проектирование механизма или машины проектная организация получает от предприятия-изготовителя. В техническом задании перечисляются требования: силовые, габаритные, эргономические, экономические и др., которые должны быть обеспечены при проектировании.
Задание на расчет механического привода с исходными данными является частью технического задания, для выполнения которого необходимо произвести расчеты, выбрать наилучшие кинематические схемы и разработать документацию (чертежи) для изготовления привода.
Проектирование и расчет механической передачи или соединения на основе заданных исходных данных должен проводиться по следующей методике:
-внимательно прочитать условие задачи или задания;
-определиться с тем, какие исходные величины или параметры даны, что они собой представляют;
-выяснить какие параметры или величины требуется рассчитать, а какие выбрать из справочных материалов;
-понять, какие дополнительные исходные данные можно получить из справочных материалов;
-большое внимание обращать на единицы измерения всех величин, фигурирующих в задаче или задании;
-понять алгоритм решения данной задачи (при необходимости построить схему или чертеж согласно условиям задачи; проанализировать формулы, используемые при решении);
-использовать рекомендуемую учебную и справочную литературу.
Темы занятий предполагают выполнение заданий, согласно варианту. Решение каждого задания оформляются студентом в его тетради для
практических занятий.
При необходимости получения дополнительных сведений или значений каких-либо величин студент может использовать литературные источники, указанные в квадратных скобках под номером согласно библиографическому списку.
4
Тема 1. Проектирование и кинематический расчет привода
[1 Осн., 2 Осн., 1 Доп., 2 Доп.]
Проектирование приводных устройств начинается с разработки кинематической схемы для дальнейшего кинематического расчета.
Задание 1. Спроектировать механический привод, начертив его кинематическую схему согласно данным варианта из табл. 1.1.
|
|
Таблица 1.1 |
|
|
|
|
|
Вариант |
Последовательность узлов привода |
Опоры валов |
|
|
|
|
|
1 |
Электродвигатель - открытая ременная передача - |
Подшипники |
|
|
редуктор зубчатый цилиндрический |
качения |
|
|
одноступенчатый - муфта |
|
|
2 |
Электродвигатель - открытая ременная передача - |
Подшипники |
|
|
редуктор червячный одноступенчатый - муфта |
качения |
|
3 |
Электродвигатель - муфта - редуктор зубчатый |
Подшипники |
|
|
цилиндрический двухступенчатый - открытая |
качения |
|
|
цепная передача |
|
|
4 |
Электродвигатель - муфта - редуктор червячный |
Подшипники |
|
|
одноступенчатый - открытая цепная передача |
качения |
|
5 |
Электродвигатель - открытая ременная передача - |
Подшипники |
|
|
редуктор зубчатый конический одноступенчатый - |
качения |
|
|
открытая зубчатая цилиндрическая передача |
|
|
6 |
Электродвигатель - открытая цепная передача - |
Подшипники |
|
|
редуктор зубчатый конический одноступенчатый - |
качения |
|
|
открытая зубчатая цилиндрическая передача |
|
|
7 |
Электродвигатель - открытая ременная передача - |
Подшипники |
|
|
редуктор цилиндрическо-червячный - муфта |
качения |
|
8 |
Электродвигатель - муфта - редуктор |
Подшипники |
|
|
цилиндрическо-червячный - открытая цепная |
качения |
|
|
передача |
|
|
9 |
Электродвигатель - муфта - редуктор червячный |
Подшипники |
|
|
одноступенчатый - открытая зубчатая коническая |
качения |
|
|
передача |
|
|
10 |
Электродвигатель - открытая ременная передача - |
Подшипники |
|
|
редуктор зубчатый цилиндрический |
качения |
|
|
двухступенчатый - муфта |
|
|
5
Задание 2. Выбрать электродвигатель для разработанной схемы механического привода (табл. 1.1), определив для этого его мощность и частоту вращения. Исходные данные по вариантам представлены в табл. 1.2: Рвых, кВт - мощность на выходном валу привода; пвых, мин-1 - частота вращения выходного вала привода; V, м/с - окружная скорость на исполнительном механизме.
Таблица 1.2
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
4,4 |
6,5 |
5,5 |
5,8 |
6,2 |
4,5 |
4,7 |
6,3 |
5,4 |
4,1 |
вых кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^nых?-1 |
92 |
121 |
116 |
103 |
144 |
87 |
96 |
105 |
118 |
98 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V, м/с |
0,5 |
1,4 |
0,45 |
1,35 |
1,15 |
0,65 |
0,85 |
1,24 |
0,55 |
0,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Потребная мощность электродвигателя:
где
- КПД отдельных звеньев кинематической цепи, значения которых даны в табл. 1.3.
Таблица 1.3
Элементы привода |
КПД |
Рекомендуемое |
|
|
передаточное |
|
|
число |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
Зубчатая закрытая передача: |
|
|
цилиндрическая |
0,96...0,98 |
2,5.6,3 |
коническая |
0,95...0,97 |
2.4 |
|
|
|
Зубчатая открытая передача |
|
|
|
|
|
Червячная закрытая передача при числе |
|
|
заходов червяка: z1 = 1 |
0,7.0,8 |
28.80 |
z1 = 2 |
0,75.0,85 |
15.28 |
Z1 = 4 |
0,8.0,9 |
8.15 |
|
|
|
Цепная передача: открытая |
0,92.0,93 |
1,5.3 |
закрытая |
0,95.0,97 |
3.5 |
|
|
|