Основы проектирования домкрата - Курсовая работа

Основы проектирования - дисциплина, в которой рассматриваются вопросы проектно-конструкторской деятельности в профессиональной среде на основе системного подхода к проектированию машин и оборудования, основам расчета типовых механизмов; вопросы разработки проектно-конструкторской, технологической и эксплуатационной документации. К числу рассматриваемых вопросов относятся также методы обоснования и разработки технического задания на проектирование и изготовление новых и совершенствование существующих образцов машин и оборудования с технико-эргономическим обоснованием принимаемых решений и учетом требований эргономики, экологической чистоты, патентной защиты, охраны труда и безопасности. Домашнее задание помогает закреплению теоретических знаний по основам проектирования на примере решения практических задач. Выполнение домашнего задания будет способствовать формированию у студентов следующих компетенций: ПК-1 - способность обеспечивать технологичность изделий и процессов их изготовления, уметь контролировать соблюдение технологической дисциплины при изготовлении изделий; ПК-23 - способность разрабатывать рабочую проектную и техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы с проверкой соответствия разрабатываемых проектов и технической документации стандартам, техническим условиям и другим нормативным документамДомкрат применяется для получения большого усилия на выходе с использованием небольшого рабочего усилия на входе. Передача винт-гайка служит для преобразования вращательного движения в поступательное. В силовых передачах винт-гайка часто применяются трапецеидальная, упорная и прямоугольная резьбы. Винт и гайка должны составлять прочную и износостойкую пару. Основные элементы домкрата представлены на рисунке 1: корпус 1, винт 2, гайка 3, пята 4, рукоятка 5, шайба 6, крепежные детали.Материалы винтов должны обладать высокой износостойкостью, хорошей обрабатываемостью, высокой прочностью. Поскольку в ходовых винтах присутствует скольжение, то для уменьшения трения гайки делают из антифрикционных материалов. Причем, следует учитывать, что с увеличением содержания олова антифрикционные свойства у бронзы улучшаются, а стоимость увеличивается. Исходя из вышесказанного, рекомендуются следующие материалы: - для изготовления винта домкрата применяется конструкционная среднеуглеродистая сталь Ст5 ГОСТ 380-88, не подверженная закалке и более дешевая;Основными деталями, от которых зависит работоспособность винтовых механизмов, являются винт и гайка.При выполнении домашнего задания тип резьбы принимается в соответствии с номером варианта (см. приложение 1). Профили трапецеидальной, упорной и прямоугольной резьбы приведены на рисунках 2,3,4, а геометрические параметры - в приложениях 2,3. Кроме домкратов она может быть использована для изготовления ручных прецизионных тисков, лабораторных регулировочных элементов, малонагруженных винтовых подъемных устройств и т.д. Эта резьба не регламентируется стандартом, а ее применение ограничено в силу трудности изготовления и меньшей прочности по сравнению с трапецеидальной и упорной резьбой.Так как основной причиной выхода из строя винтовых механизмов является износ резьбы гайки, то диаметр винта определим из условия износостойкости [1,2,3]. Расчет ведется исходя из предположения, что осевая нагрузка распределена по рабочим виткам резьбы равномерно. Условие износостойкости резьбы винта и гайки записывается следующим образом: u= /(?? ? )?[ u], где - осевое усилие, действующее на винт; u, [u] - расчетное и допускаемое среднее давление в резьбе (для пары сталь - бронза [u]=8-13 МПА; для пары сталь - чугун, сталь - сталь [u]=5-9 МПА; большие значения для закаленной стали); ??H - коэффициент относительной высоты гайки ??H=Нг/d2; Нг-высота гайки; для цельных гаек ??H=1,2-2,5; для составных и разъемных ??H=2,5-3,5 (большие значения для резьбы меньших диаметров); в данном случае гайка должна быть высотой не менее чем 2 средних диаметра, поэтому принимаем ??H = 2.Для обеспечения самоторможения механизма должно выполняться условие: ? 1.3*2=2,6. где - приведенный угол трения (=arctg0.168= p=1?; приведенный коэффициент трения; = ", где - коэффициент трения скольжения, =0,17; для упорной ?"=3?. ? - угол подъема винтовой линии;Число витков в гайке Расчетные значения геометрических параметров гайки округляем до ближайших стандартных значений в соответствии с нормальным рядом линейных размеров ГОСТ 6636-69. По условиям работы механизма фиксация гайки не требуется, т.к. осевая нагрузка приложена сверху, поэтому гайка будет удерживаться от проворачивания только за счет сил трения на опорной поверхности буртика.Сжатые винты проверяют на устойчивость по условию устойчивости: , где - расчетный коэффициент запаса устойчивости; допускаемый коэффициент запаса устойчивости, для грузовых и ходовых винтов принимают = 4?5, = /(3,14* )=27 - расчетное напряжение в поперечном сечении винта; критическое напряжение, возникающее в поперечном сечении винта.

Содержание

Введение

1. Общие сведения

2. Выбор материалов для всех элементов механизма

3. Расчет элементов передачи винт-гайка

3.1 Выбор типа резьбы

3.2 Определение размеров резьбы по условий износостойкости

3.3 Проверка на самоторможение

3.4 Определение размеров гайки

3.5 Проверка винта на устойчивость

3.6 Расчет винта на прочность

3.7 Определение конструктивных размеров винта и опорной чашки

4. Размеры корпуса

5. Привод передачи

6. Расчет параметров передачи

7. Требования, предъявляемые при работе с домкратами

Основы проектирования - дисциплина, в которой рассматриваются вопросы проектно-конструкторской деятельности в профессиональной среде на основе системного подхода к проектированию машин и оборудования, основам расчета типовых механизмов; вопросы разработки проектно- конструкторской, технологической и эксплуатационной документации.

К числу рассматриваемых вопросов относятся также методы обоснования и разработки технического задания на проектирование и изготовление новых и совершенствование существующих образцов машин и оборудования с технико-эргономическим обоснованием принимаемых решений и учетом требований эргономики, экологической чистоты, патентной защиты, охраны труда и безопасности. Рассматриваются также методы проектирования, обеспечивающие получение эффектных конструкторских разработок, отвечающих требованиям перспективного развития отрасли.

Домашнее задание помогает закреплению теоретических знаний по основам проектирования на примере решения практических задач. Выполнение домашнего задания будет способствовать формированию у студентов следующих компетенций: ПК-1 - способность обеспечивать технологичность изделий и процессов их изготовления, уметь контролировать соблюдение технологической дисциплины при изготовлении изделий;

ПК-9 - способность организовывать работу малых коллективов исполнителей, в том числе над междисциплинарными проектами;

ПК-14 - умение подготавливать исходные данные для выбора и обоснования научно-технических и организационных решений на основе экономических расчетов;

ПК-21 - умение применять стандартные методы расчета при проектировании деталей и узлов изделий машиностроения

ПК-23 - способность разрабатывать рабочую проектную и техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы с проверкой соответствия разрабатываемых проектов и технической документации стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам

ПК-24 - умение проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных решений.

В данной расчетно-графической работе проектируется винтовой домкрат. Эта работа выполняется в рамках домашнего задания в соответствии с учебным планом направления «Технологические машины и оборудование». Варианты заданий приведены в приложении 1.

Исходными данными являются: Q - максимальное усилие на винте, Н; l -осевое перемещение винта, мм.

Домашнее задание состоит из графической и расчетной частей. Графическая часть выполняется на одном листе формата А1 (841x594 мм). Расчетная часть оформлена в виде пояснительной записки объемом 15?20 с., - на листах А4 (210х297мм).

Расчетная часть пояснительной записки включает следующие разделы: - введение;

- выбор материалов для всех элементов механизма;

- расчет элементов передачи винт-гайка;

- размеры корпуса;

- привод передачи;

- расчет параметров передачи;

- требования, предъявляемые при работе с домкратами.

Графическая часть проекта включает сборочный чертеж домкрата (формат А2), рабочие чертежи гайки и винта (формат А3).