- •Министерство образования и науки украины
- •1. Общие указания
- •2. Цель и задачи дипломного проектирования
- •3. Тематика и задание на вкрб
- •4. Содержание и объем дипломного проекта
- •5. Содержание основных разделов расчетно-пояснительной записки
- •Титульній лист
- •Введение
- •5.2. Исследование состояния вопроса
- •6. Проектирование машины
- •6.1. Кинематический расчет
- •6.2. Расчет и конструирование узлов и систем машины
- •7. Техническая характеристика машины
- •8. Описание конструкции и принципа работы
- •15. Научно-исследовательская работа
- •16. Оформление Выпускной работы бакалавра
- •16.1. Требования к графической части
- •16.2. Требования к пояснительной записке дипломного проекта
- •17. Организация работ над дипломным проектом и его защита
- •18. Применение эвм в дипломном проектировании
- •Литература
- •Міністерство освіти та науки України
- •Луганськ 2003
- •Міністерство освіти і науки україни
6. Проектирование машины
6.1. Кинематический расчет
Проектирование любой машины начинается с ее кинематического расчета. Работа по кинематическому расчету и проектированию технологической машины может быть разбита на следующие этапы:
- выбор общей принципиальной схемы машины;
- установление перечня технологических и подсобных операций;
- разложение технологических и подсобных операций на первичные;
- расчет и проектирование рабочих органов для выполнения каждой из первичных операций;
- выбор принципиальных схем исполнительных механизмов, обеспечивающих необходимые для выполнения первичных операций перемещения рабочих органов;
- установление требований технологических операций к законам движения рабочих органов: определение допустимых значений максимальных скоростей, ускорений рабочих органов и т.д.;
- выбор законов движения рабочих органов;
- составление технологической схемы машины;
- расчет и составление структурной схемы машины;
- расчет и составление компоновочной схемы машины;
- расчет требуемой согласованности в перемещениях рабочих органов (составление циклограммы, а в некоторых случаях и синхронной диаграммы машины).
Содержание и порядок выполнения этапов подробно изложены в работах [1, 8, 31]. В зависимости от конкретного типа машины те или иные этапы кинематического расчета могут отсутствовать.
6.2. Расчет и конструирование узлов и систем машины
В дипломном проекте расчету и конструированию подлежат отдельные узлы и механизмы (по указанию руководителя дипломного проекта). Для них производится кинематический расчет, определяются геометрические параметры всех звеньев, производится силовой и прочностной расчеты механизма.
По мере расчета узлов и механизмов в пояснительной записке должны быть написаны обоснованные выводы и заключения, характеризующие самостоятельность принятого решения по назначению тех или иных конструктивных параметров.
Все детали любой машины с расчетной точки зрения могут быть отнесены к следующим категориям:
1. Нагруженные детали, размеры основных элементов которых определяются путем расчета на прочность (валы, оси, зубчатые колеса, звездочки, ответственный крепеж, пружины и пр.).
2. Детали, обеспечивающие жесткость и точное взаимное положение составных частей машины (корпус, направляющие, каркас). Расчет этих деталей возможен только на ЭВМ с применением специальных программ. Размеры их обычно устанавливаются эмпирическими рекомендациями с дальнейшим проведением проверочных расчетов на ЭВМ.
3. Детали, практически не испытывающие действия нагрузок, все размеры которых назначают исключительно из конструктивных соображений (крышки, панели, стаканы, неответственный крепеж и прочие).
Таким образом, только размеры деталей 1-й категории могут быть определены расчетным путем; расчет деталей 2-й категории весьма сложен и составляет содержание отдельной специальности.
Расчеты на прочность, жесткость, долговечность, нагрев и т.п., если необходимы, являются составной частью процесса проектирования. Их выполняют параллельно с разработкой чертежей. Обычно сначала делают предварительные ориентировочные расчеты, а окончательные результаты часто получают путем последовательного приближения.
Типовой силовой расчет привода рабочей машины должен быть проведен в соответствии со следующей схемой: определение динамических параметров перемещаемых элементов (линейные скорости и ускорения, угловые скорости и ускорения); определение сил сопротивления при перемещении рабочих органов (технологические нагрузки, силы трения, инерционные нагрузки); определение мощности, необходимой для работы каждого из исполнительных механизмов; определение мощности, потребной для работы проектируемой рабочей машины в режиме установившегося движения (на основе анализа циклограммы); определение общего коэффициента полезного действия кинематической цепи; определение мощности приводного электродвигателя и выбор его типа; определение крутящих моментов на отдельных механизмах, входящих в данную кинематическую цепь (с учетом коэффициентов полезного действия и передаточных отношений); силовой расчет элементов, входящих в кинематическую цепь; определение геометрических размеров кинематических элементов, входящих в данную кинематическую цепь; прочностные расчеты деталей привода - проверочные расчеты шпоночных и шлицевых соединений, штифтов, стопорных винтов, валов, роликов и т.п. (по мере необходимости и по указаниям руководителя дипломного проекта).