Кинематическое и динамическое исследование механизма станка. Конструкторская разработка редуктора и расчёт на прочность отдельных деталей привода станка

Федеральное агентство по образованию РФ

АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ                                 

                                       (ГОУВПО «АмГУ»)

Кафедра АПП и Э (механики)

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему: Кинематическое и динамическое исследование механизма станка.                 Конструкторская разработка редуктора и расчёт на прочность отдельных деталей привода станка.

по дисциплине: Прикладная механика

Исполнитель студент группы  341э                                                                   М.Ю. Горбатенко

Руководитель                                                                                  

профессор, канд. техн. наук                                                        С.П. Волков                                                                             

Нормоконтроль        

зав. лабораторией                                                                         Н.Н Гужикова

Благовещенск 2005

Федеральное агентство по образованию РФ

АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет Энергетический

Кафедра АППиЭ

                                                                             УТВЕРЖДАЮ

                                                                             Зав. кафедрой

                                                                              С.П. Волков

                                                                              «____»____________

З А Д А Н И Е

К курсовому проекту студента Горбатенко Марины Юрьевны

1. Тема проекта: Кинематический и прочностной расчет двухступенчатого редуктора с раздвоенной быстроходной ступенью. Конструкторская разработка редуктора и его отдельных деталей

(утверждена по вузу от _______________№__________________).

2. Срок сдачи студентом законченного проекта _________________________

3. Исходные данные по проекту:

1) схема выбирается из варианта – 9

2) цифровые данные из варианта – 1

частота вращения быстроходного вала  об/мин частота вращения тихоходного вала  об/мин

4. Содержание расчетно-пояснительной записки:

1) Провести кинематический и динамический расчет передачи;

2) Выбрать материал для зубчатых колес, назначить термическую обработку и определить допускаемые напряжения.

3) Выполнить расчет зубчатых колес редуктора.

4) Рассчитать элементы корпуса и корпусных деталей редуктора.

5. Перечень графического материала:

Лист 1: Планы положений, скоростей, ускорений.

Лист 2: Сборочный чертёж редуктора.

Лист 3: Рабочие чертежи деталей:

1) тихоходный вал.

2) крышка корпуса.

3) крышка подшипника.

6. Консультант по проекту:                                     С.П. Волков

7. Дата выдачи задания: 11 февраля 2005 года

Руководитель курсового проекта:                              С.П. Волков                    

Задание принял к исполнению: _________________ года

_______________

РЕФЕРАТ

Отчет 66 стр., 4 источника,14 рисунков, 1 приложение

Редуктор и его детали, электродвигатель, подшипники, валы.

В данном курсовом проекте систематизированы, закреплены и расширены теоретические знания, а также развиты конструкторские навыки.

Произведены динамические и кинематические исследования механизма строгального станка. А также был проведен общий обзор редуктора по размерам и исполнениям. Произведена конструктивная разработка редуктора. Выполнены расчеты на прочность различных деталей редуктора: таких как зубчатые колеса, валы, подшипники, литые детали корпуса. Проведены конструкторские расчеты шпоночного соединения. Представлены рекомендации по изготовлению и монтажу опытной конструкции.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение                                                                                                                   8

1. Кинематический анализ механизма                                                                  11

1.1 Кинематическая схема машинного агрегата                                             12      

1.2 Кинематическая схема  исполнительного механизма                              13

1.3 Построение планов положений механизма                                               13

1.4 Построение планов скоростей                                                                    14

1.5 Построение планов ускорений                                                                   15

1.6 Построение диаграмм перемещений                                                          16

1.7 Построение диаграмм аналогов скоростей                                                17

1.8 Построение диаграмм аналогов ускорений                                               18                                                                                                                        

2.Редуктор                                                                                                                19

2.1 Схема редуктора                                                                                          19

2.2 Динамический анализ                                                                                  20

2.3 Выбор электродвигателя                                                                             21

2.4 Общее передаточное отношение                                                                22

2.5 Выбор схемы редуктора                                                                              22

2.6 Расчет зубчатых передач                                                                             23

2.7 Разработка эскизного проекта34

2.8 Расчет шпоночных соединений                                                                  38

2.9Определение реакций опор                                                                         38

2.10 Подбор подшипников                                                                                42

2.11 Построение эпюр моментов                                                                      45

2.12 Расчет валов на прочность                                                                        52

2.13 Конструирование крышек подшипников                                                55

2.14 Конструирование корпуса                                                                         56

2.15 Смазка                                                                                                         58

2.16 Выбор муфт                                                                                                58

Заключение                                                                                                              61

Библиографический список                                                                                  62

Приложение А. Спецификация                                                                              63

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ

Основные обозначения:

- межосевое расстояние,;                       - частота вращения, ;

- ширина зубчатого колеса,;                  - угловая скорость вращения;

- диаметр,;                                               - мощность,;

- передаточное отношение;                        - коэффициент ширины зубчатого              

- сила, ;                                                            колеса

- коэффициент;                                             - окружная скорость, ;                                                                                                                                                        

- коэффициент динамичности;                  - коэффициент формы зуба;

- коэффициент распределения                   -коэффициент наклона зуба;

нагрузки ;                                                  - нормальное напряжение, ;          

- коэффициент концентрации                   - число зубьев;

нагрузки                                                     - угол зацепления;

- срок службы;                                             - угол подъема линии зуба;

- длинна,;                                                 - крутящий момент,;        

- модуль, ;                                              - число циклов перемены    напряжений;

Основные индексы:

 - относящийся к шестерне;

 - относящийся к колесу;

 - относящийся к изгибной прочности;

 - относящийся к контактной прочности;

 - окружной;

 - радиальный;

 - осевой;

 - номинальный;

 - выходной;

 - общий;

 - предельный;

 - фактический;

 - минимальный;

 - максимальный;

 - суммарный;

ВВЕДЕНИЕ

Машиностроению принадлежит ведущая роль среди других отраслей народного хозяйства, так как основные производственные процессы выполняют машины. Поэтому и технический уровень любой отрасли в основе развития машиностроения осуществляется комплексная механизация и автоматизация производственных процессов в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве, на транспорте.

Главной задачей машиностроения является значительное повышение эксплуатационных и качественных показателей продукции при непрерывном росте объёме её выпуска. Одним из направлений решения этой задачи является совершенствование и развитие конструкций современных машин, совершенствование конструкторской подготовки будущих инженеров.

Большое внимание уделяется снижению себестоимости машинных агрегатов, упрощению их эксплуатации, повышению КПД механизмов. Немаловажным фактором, в последнее время, являются также требования технической эстетики. Для успешного решения этих проблем в машиностроение привлекаются передовые технологии: современные смазочные и уплотнительные материалы, новые методы обработки металлов, а так же использование современных веществ и сплавов (металлокерамика, пластмассы

Рассмотрим станки.

К седьмой группе по классификации, относят станки, имеющие прямолинейное движение резания независимо от того, работают ли они резцами (строгальные и долбежные станки) или протяжками и прошивками (протяжные станки). В строгальных станках и движение подачи имеет заготовка или резец. Станки этой группы служат для обработки разнообразных линейчатых поверхностей, описанных прямой, перемещающейся по направляющей линии, в соответствии с рисунком 1. Относительное перемещение заготовки и инструмента по направляющей – линии