Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Основы конструирования и детали машин»
Скачать 164.72 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ Донбасская государственная машиностроительная академия МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к курсовому проектированию по дисциплине «Основы конструирования и детали машин» ТИПОВЫЕ ОШИБКИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ СТУДЕНТАМИ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ
Перезатверджено на засіданні методичної ради факультету ПіМОТ Протокол №6 від 22.02.2012 Краматорск 2006 УДК 621.81(07) Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Основы конструирования и детали машин». Типовые ошибки при выполнении студентами расчетно-графических работ /Сост. Л.П. Филимошкина. – Краматорск: ДГМА, 2006. – 20 с. Приведены типовые ошибки, допускаемые студентами при выполнении расчетно-графических работ. Дан их анализ и способы устранения. Составитель: Л.П. Филимошкина, ассист. Отв. за выпуск С.Г. Карнаух, доц. Содержание 1 Типовые ошибки, общие для всех расчетно-графических работ 4 2 Выбор электродвигателя и кинематический расчет 5 3 Расчет зубчатых передач 6 4 Расчет червячных передач 9 5 Расчет цепных передач приводной роликовой цепью 10 6 Расчет плоскоременных передач 11 7 Расчет передач клиновыми и поликлиновыми ремнями 12 Перечень ссылок 13 ^ 1.1 Оформление работы не соответствует требованиям ЕСКД. Правила оформления текстовой документации см. в работе [1, с.12…14]. 1.2 Неправильные вычисления, допущенные при выполнении расчетов. Следует внимательно относиться к вычислениям, помня о том, что допущенные ошибки приводят к серьезным осложнениям, так как ответы предыдущих расчетов, как правило, являются исходными данными для последующих. 1.3 Несоразмерность единиц. Все расчеты выполняются в единицах СИ. При этом для удобства расчетов используют производные единицы длины (мм) и напряжений (Н/мм2, МПа). Точность расчетов зависит от определяемых величин и, как правило, не превышает одного-двух знаков после запятой. Точность выполнения некоторых расчетов указывается отдельно, см. «Примеры расчетов косозубых цилиндрических и конических передач» [2]. 1.4 Формулу, используемую в расчетах, следует записывать в буквенных обозначениях и через знак равенства повторить в числовых значениях входящих в нее величин в той же последовательности. 1.5 Неумение интерполировать при пользовании таблицами. 1.6 При выполнении расчетов неверно приведены (или вообще не приведены) исходные данные. Исходные данные следует назначать из таблицы результатов кинематического расчета с учетом данных задания на проектирование и общих соображений эксплуатации конкретного привода. 1.7 Неверно назначен коэффициент перегрузки  при расчетах элементов передач на статическую прочность.При наличии настраиваемого предохранительного звена в кинематической цепи механизма (фрикционной муфты) задается настройкой и равен запасу сцепления (см. бланк задания на проектирование), для остальных случаев можно рекомендовать: .Принимается одинаковым во всех расчетах элементов привода. 1.8 Учебное пособие «Расчеты механических передач» [2], которым пользуются студенты при выполнении РГР, содержит как рекомендуемый порядок, так и пример расчета. Начинать работу надо с первого, а пример рассматривать только как пример оформления. ^ 2.1 Ознакомиться с типовыми ошибками, общими для всех расчетно-графических работ (см. разд.1). 2.2 Неправильно определен суммарный КПД привода. 2.3 Неверно выбран электродвигатель. Электродвигатель выбирается по потребной мощности  и синхронной частоте вращения вала электродвигателя  со стандартной ближайшей мощностью [2, табл. 2]. Перегрузка асинхронных двигателей допускается до 8%. При невыполнении этого условия следует брать двигатель с ближайшей большей мощностью.Расчет потребной мощности электродвигателя в приводах с коробками скоростей производится по той же схеме, что и в приводах с редукторами. При этом необходимо учитывать, что максимальному значению момента на выходном валу соответствует минимальное значение частоты вращения. 2.4 Не приведен эскиз электродвигателя, на котором следует указать габаритные размеры, диаметр отверстий под болты крепления в основании и расстояния между ними, диаметр вала и форму его исполнения и т.д. [2, с. 20, рис.1]. 2.5 Плохо усвоена кинематическая схема привода в целом и передаточного механизма (коробки передач или редуктора) в частности, что приводит к неправильному определению суммарного передаточного числа механизма. 2.6 Неверно выбрана разбивка суммарного передаточного числа механизма по ступеням. Выбор способа разбивки  по отдельным ступеням является чрезвычайно ответственным этапом при проектировании, который зависит от конкретных требований, предъявляемых к конструкции: минимальные габариты механизма, минимальная масса зубчатых колес и т.д.Передаточные числа отдельных передач определяют возможность сборки – разборки, наличие смазки, конструкцию корпуса механизма и др. Рекомендации по назначению передаточных чисел отдельных простых передач приведены в пособии [2, с. 32…35, табл. 11, 12]. 2.7 Передаточные числа отдельных простых передач не соответствуют стандартным значениям [2, с. 30, 31, табл.9, 10]. 2.8 Следует иметь в виду, что кинематический расчет считается выполненным удовлетворительно, если процент отклонения фактического суммарного передаточного числа механизма относительно номинального не превышает допустимых значений [2, с. 36, формула (13)]:  .В противном случае надо пересмотреть назначение передаточных чисел, используя в том числе и значения второго ряда. 2.9 В коробках передач при наличии нескольких кинематических цепей суммарную кинематическую погрешность  , накопленную в процессе расчета, следует рассчитывать для каждой из указанных цепей.2.10 При определении силовых и кинематических параметров (P, n и Т) на отдельных элементах привода неверно назначены  и  в качестве исходных данных.Следует исходить из потребной (расчетной) мощности электродвигателя и его номинальной частоты вращения при установившемся режиме  (асинхронной частоты вращения), т.е. под нагрузкой.2.11 При определении P, n и Т неправильно выбрана последовательность соединения элементов привода. 2.12 Не приведена или неправильно и не полностью заполнена таблица результатов кинематического расчета. Таблица дает наглядность и упрощает использование результатов кинематического расчета при назначении исходных данных в расчетах всех видов передач. Она должна содержать сведения не только об элементах зубчатых передач, но и по электродвигателю и ременной и цепной передачам, если таковые есть в схеме привода. 2.13 Наличие в схеме механизма двухвенцовых и трехвенцовых блоков шестерен, кулачковых муфт, фрикционных муфт двухстороннего действия позволяет иметь на последующих валах и элементах передач несколько значений частоты вращения и соответствующих им вращающих моментов. Это обстоятельство должно быть отражено в кинематическом расчете, и численные значения указанных параметров занесены в таблицу. ^ 3.1 Ознакомиться с типовыми ошибками, общими для всех расчетно-графических работ (см. разд. 1). 3.2 При наличии в кинематической цепи механизма нескольких передач следует рассчитывать каждую, рекомендуемый порядок и пример расчета всех видов передач см. в пособии [2]. Исключение составляют соосные передачи (имеющие одинаковое  ).В коробках передач при наличии блочных пар, кулачковых муфт, фрикционных муфт двухстороннего действия расчет следует вести по передаче с большим передаточным числом, в редукторах, как более нагруженных, т.е. требующих большего , -по тихоходной ступени.Для других передач принимают то же и рассчитывают только геометрические параметры (не выполняя проверочных расчетов).3.3 Неверно или нецелесообразно назначены материалы в зубчатой передаче. Следует иметь в виду, что возможность получения той или иной твердости заготовки (зубчатого колеса) при термической обработке зависит от ее размера или формы, а термообработка - от серийности производства [2, с. 84…87, табл. 26, 27]. 3.4 Неверно назначена разница в твердости материалов шестерни и колеса. Твердость шестерни должна быть на 30…35 единиц НВ больше твердости сопряженного колеса. Для косозубых и шевронных колес рекомендуется разницу в твердости иметь до 70…100 единиц НВ. Это позволит увеличить допускаемые контактные напряжения [2, с. 84, 85, 89]. 3.5 Неверно рассчитаны эквивалентные числа циклов перемен напряжений  ,  и, соответственно, назначены коэффициенты долговечности  и  [2, с. 90, 91, 109 – 112].3.6 При определении межосевого расстояния неверно приняты допускаемые напряжения на контактную выносливость  .Для прямозубых передач при различной твердости зубьев шестерни и колеса за расчетное принимается меньшее из двух возможных.Для косозубых и шевронных зубчатых колес при разнице в твердости до 70…100 единиц НВ расчет  приведен в пособии [2, с. 89].3.7 В коробках передач рекомендуют для зубчатых колес назначать закаленные стали (НВ350). Однако применение химико-термического упрочнения в виде цементации, нитроцементации с закалкой и азотирования приводит к значительному увеличению допускаемых контактных напряжений. Следствием этого является уменьшение размеров передач, в частности блоков зубчатых колес, настолько, что их невозможно сделать съемными, а по условиям работы они должны перемещаться по валу. 3.8 В коробках передач неверно назначен коэффициент ширины зуба по межосевому расстоянию  .С целью уменьшения осевых габаритов коробок передач для блочных пар рекомендуют назначать =0,1; 0,125; 0,16, для пар постоянного зацепления - = 0,2; 0,25.3.9 В косозубых и шевронных передачах неверно назначен угол наклона зуба  .В косозубых передачах следует принимать =8…200, в шевронных - = 20…400.3.10 Нередки ошибки при назначении модуля в передачах. Принципы назначения модуля приведены в пособии [2, с. 67, 68]. Нежелательно иметь модуль менее 2 мм. При принятых стандартных значениях и  суммарное число зубьев в прямозубых цилиндрических передачах должно быть целым числом.В косозубых цилиндрических передачах, получив сумму чисел зубьев дробным числом, округляют ее до ближайшего целого числа и уточняют угол (считать с точностью до четвертого знака после запятой).В конических передачах желательно иметь модуль, обеспечивающий при принятом стандартном диаметре колеса  целое число зубьев  .3.11 Получив малое число зубьев на шестерне, следует проверить ее на отсутствие подреза. Минимальное число зубьев прямозубой шестерни без подреза  , для косозубой -  ; для прямозубых конических -  .3.12 После назначения чисел зубьев в передаче рассчитывается фактическое передаточное число, сравнивается со стандартным и оценивается погрешность. Должно выполняться условие  .При невыполнении его следует пересмотреть назначение чисел зубьев. Как правило, числа зубьев шестерен в первоначальном варианте получаются дробными. Округлять их надо в ближайшую сторону до целого числа. 3.13 Неверно назначена ширина зубчатого колеса  .Полученное расчетом значение необходимо округлить до большего ближайшего числа по ГОСТ 6636-69 из ряда, не ниже  [2, табл. 34].3.14 В косозубых цилиндрических передачах не обеспечивается проверка принятой ширины колеса на осевое перекрытие.Увеличить ширину зубчатого венца на столько, чтобы выполнялось соотношение .3.15 В конических передачах при определении контактных напряжений с использованием формулы, записанной для колес (параметры имеют индекс «2»), вместо ошибочно подставляют  [2, формула (19)]. В результате не выходит проверка.3.16 В проверочных расчетах зубчатых передач рекомендуется коэффициенты  и  назначать уточненно [2, с. 104, 105, табл. 37, 38].3.17 При сравнении расчетных контактных и изгибных напряжений  и  с допускаемыми и  следует иметь в виду:
Если эта мера не дает должного результата, то надо либо увеличить межосевое расстояние , либо назначить другие материалы или термообработку, пересчитать допускаемые контактные напряжения и повторить весь расчет передачи.Однако, если  при условии выполнения требования  (стандартное)  ( (стандартное)  ), то чаще всего это ошибка при определении и .
Если  (свыше 5%), то надо увеличить модуль , пересчитать числа зубьев шестерни и колеса и повторить проверочный расчет.^ 4.1 Ознакомиться с типовыми ошибками, общими для всех расчетно-графических работ (см. разд.1). 4.2 Неверно назначены материалы червяка и червячного колеса. Расчету подлежит зуб колеса. Выбор материала зубьев колеса производится в зависимости от величины скорости скольжения  , твердости и чистоты поверхности витков червяка [2, табл. 44].Отклонения допускаются только в сторону улучшения материала колеса при данной скорости скольжения (для улучшения условий работы зацепления). 4.3 Неверно рассчитаны и приняты коэффициенты долговечности и [2, с. 178…181].4.4 Некоторую трудность вызывает расчет межосевого расстояния .Существует ГОСТ 2144-76 на параметры червячных цилиндрических передач в редукторном исполнении [2, табл.52], согласно которому червячную передачу со стандартным передаточным числом и стандартным межосевым расстоянием можно осуществить только при определенном сочетании параметров  и  .Значением следует задаваться в зависимости от заданного U и ожидаемого межосевого расстояния , которое в студенческих курсовых проектах лежит в пределах 125…200 мм.Анализируя таблицу, можно достаточно обоснованно выбрать значение .Более подробно см. пособие [2, с. 190…194]. 4.5 В проверочном расчете необходимо уточнить исходные данные:  .Уточнив фактическую скорость скольжения , подтвердить правильность выбранного ранее материала.Рассчитав КПД червячного зацепления, который при выборе электродвигателя привода был назначен ориентировочно, убедиться, что двигатель выбран верно. 4.6 При сравнении расчетных контактных напряжений с допускаемыми следует иметь в виду, что перегрузка передачи  допускается до 5%.Если условие прочности не выполняется, следует увеличить или пересмотреть выбор материала червячного колеса [2, табл. 44] и повторить расчет передачи.4.7 В проверочном расчете расчетные изгибные напряжения значительно меньше .Допустимо, так как нагрузочная способность червячных передач ограничивается контактной прочностью зубьев червячного колеса. 4.8 Отсутствует расчет на теплостойкость [2, с. 186]. ^ 5.1 Ознакомиться с типовыми ошибками, общими для всех расчетно-графических работ (см. разд. 1). 5.2 В коробках передач при определении шага цепи  [2, формула (65)] неверно назначена частота вращения ведущей звездочки  .Цепная передача обычно стоит на выходе в кинематической цепи привода. Если передаточный механизм имеет несколько значений частоты вращения выходного вала, то при определении шага цепи следует принимать минимальное. 5.3 Для уменьшения габаритов передачи целесообразно выбирать цепь с минимально допустимым для действующей нагрузки шагом. Шаг цепи можно уменьшить, увеличивая числа зубьев звездочек или количество рядов цепи. 5.4 Неверно рассчитан  - суммарный срок службы передачи [2, формула (67)]. , где  - время работы передачи в каждом i – том режиме нагружения. Значения  см. в таблице «Режимы нагружения» в бланке задания на курсовой проект.5.5 В коробках передач неправильно определен коэффициент  , учитывающий влияние частоты вращения ведущей звездочки на износ шарнира цепи [2, формула (68)].Расчет следует вести по большему из нескольких возможных значений .Это будет соответствовать меньшему значению допускаемых давлений  , которыми следует ограничивать расчетные, и меньшей окружной силе  , которую может передать цепь.5.6 Основными критериями работоспособности цепных передач являются:
При невыполнении хотя бы одного из приведенных выше условий следует увеличить шаг цепи  или число ее рядов.5.7 Геометрические параметры цепной передачи [2, табл.64] следует рассчитывать после выполнения всех проверочных расчетов. 5.8 Число звеньев цепи  , рассчитываемое в зависимости от ориентировочного ранее назначенного межосевого расстояния передачи [2, формула (74)], округляется до большего ближайшего четного числа.5.9 Диаметры делительных окружностей звездочек  и  должны быть рассчитаны с точностью до 0,01 мм.5.10 При расчете цепи на статическую прочность неверно рассчитан коэффициент безопасности S [2, формула (85)].  - стандартное значение статической разрушающей нагрузки, Н (в стандартной маркировке цепи указано в килограммах или килоньютонах);- коэффициент перегрузки, см. п. 1.7.^ 6.1 Ознакомиться с типовыми ошибками, общими для всех расчетно-графических работ (см. разд. 1). 6.2 При определении ориентировочного диаметра меньшего (ведущего) шкива [2, формула (87)] неправильно назначена частота его вращения .Ременная передача может быть расположена в начале кинематической цепи привода, передавая момент с вала электродвигателя на входной вал механизма, или в конце. В первом случае -асинхронная частота вращения вала электродвигателя ; во втором –частота вращения выходного вала  .Если имеет несколько значений (коробки передач), то надо принимать минимальное.6.3 Неверно назначены параметры ремня:  - толщина ремня,  - число слоев (прокладок),  - ширина шкива.Размеры ремня назначают в зависимости от принятого диаметра ведущего шкива [2, табл. 68, 69].6.4 Не приведен эскиз сечения ремня. 6.5 При расчете ременной передачи для обеспечения долговечности ремня необходимо выполнить ряд ограничивающих условий: 6.5.1 Отношение  не соответствует рекомендуемым значениям [2, с. 247].Назначить другое значение диаметра .6.5.2 Не выполняется условие: угол охвата ремнем меньшего шкива  [2, формула (91)].Увеличить межосевое расстояние или установить натяжной ролик.6.5.3 Число пробегов ремня по контуру в единицу времени должно быть меньше допускаемого:  [2, формула (92)].Увеличить межосевое расстояние или увеличить расчетную ширину ремня в соответствии с рекомендациями [2, табл. 77].6.6 При определении допускаемого удельного окружного усилия  неверно назначено удельное окружное усилие  [2, табл. 72, 73].6.7 При расчете силы, действующей на валы ременной передачи, неверно рассчитано усилие предварительного натяжения  .Усилие предварительного натяжения зависит от материала ремня [2, формулы (100), (101)].6.8 Назначенная ширина ремня не соответствует ширине ремня, указанной в стандарте для принятой толщины ремня [2, табл. 68, 72].^ 7.1 Ознакомиться с типовыми ошибками, общими для всех расчетно-графических работ (см. разд.1). 7.2 Нецелесообразно выбран диаметр ведущего шкива [2, табл. 83, 84, 89].Не рекомендуется без крайней необходимости назначать минимально допустимый диаметр шкива – это приведет к резкому снижению долговечности ремня. Лучше выбрать стандартное значение на две-три ступени больше минимального допустимого. Диаметры шкивов для всех клиновых и поликлиновых ремней приведены в пособии [2, с. 262].7.3 Назначенные межосевое расстояние , длина ремня  и диаметры шкивов и должны удовлетворять следующим условиям:7.3.1 Угол охвата ремнем меньшего шкива  [2, формула (112)].7.3.2 Число пробегов ремня по контуру в единицу времени  [2, формула (113)].При невыполнении приведенных выше условий следует увеличить межосевое расстояние .7.4 Неверно назначены мощность , передаваемая одним клиновым ремнем и мощность  , передаваемая одним поликлиновым ремнем с 10 клиновыми выступами, приведенные в таблице для базовых условий.Указанные величины выбираются по [2, табл. 83, 84, 89] в зависимости от принятого сечения ремня (профиля), диаметра меньшего шкива и скорости ремня (приближенно окружной скорости шкивов  ).7.5 Неправильно назначено количество ремней (число клиньев)  .Полученное при расчете число округляют в большую сторону до целого числа.Число ремней в клиноременной передаче не должно быть более 8. Рекомендуемое число клиновых выступов поликлиновых ремней для сечений: К – 2…36, Л – 4…20, М – 2…20. При необходимости уменьшить следует увеличить диаметр ведущего шкива или перейти на большее сечение ремня.7.6 Не приведен эскиз сечения ремня. ^ 1 Карнаух С.Г. Методические указания по содержанию и оформлению пояснительной записки к курсовому проекту по дисциплине «Основы конструирования и детали машин». – Краматорск: ДГМА, 2003. – 20 с. 2 Карнаух С.Г. Расчеты механических передач: Учеб. пособие к курсовому и дипломному проектированию для студентов механических специальностей. – Краматорск: ДГМА, 2003. – 292 с. ^ к курсовому проектированию по дисциплине «Основы конструирования и детали машин» ТИПОВЫЕ ОШИБКИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ СТУДЕНТАМИ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ Составитель Луиза Павловна Филимошкина Редактор Нелли Александровна Хахина Подп. в печ._________ Формат  .Ризограф. печать. Усл. печ. л. 1,25. Уч.-изд. л. 0,91. Тираж 100 экз. № заказа______ Д   ГМА. 84313, г. Краматорск, ул. Шкадинова, 72 |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Методические указания по курсовому проектированию по курсу «Детали машин и основы проектирования» / составители С. О. Шарапов, Ю.... | | Методические указания по содержанию и оформлению пояснительной записки к курсовому проекту по дисциплине «Основы конструирования... |
| Соединения с подшипниками качения. Точность, посадки, основы сборки. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию... |  | Наука «Теория механизмов и машин». Основные положения. Вопросы, решаемые наукой «Теория механизмов и машин» |
| Наука «Теория механизмов и машин». Основные положения. Вопросы, решаемые наукой «Теория механизмов и машин» | | Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Детали машин» содержит: 55 страниц, 12 таблиц, 11 рисунка, 6 источников |
| ... | | Методические указания к курсовому проектированию по курсу «Математическая статистика» |
| Методические указания по организации самостоятельной работы студентов при изучении дисциплины “Основы конструирования и детали машин... | | Методические указания. Перечень вопросов для проведения защит курсовых проектов по дисциплине «Детали машин и основы взаимозаменяемости»... |