Детали машин и основы конструирования

Методические указания по курсу «Детали машин и основы конструирования»

Расчет на прочность шпонок редуктора

Проиграть видео
Проиграть видео

1. Состав электромеханического привода. Актуальность расчета шпонок в составе привода (6 мин. 12 сек.)

     Представлен состав электромеханического привода. Показана роль шпонок при передаче вращательного движения в приводе и необходимость правильного подбора ее размеров и материала.

Проиграть видео
Проиграть видео

2. Введение в технику конструирования и расчета валов редуктора (9 мин. 17 сек.)

     На первой стадии проектирования выполняется ориентировочный расчет концов валов редуктора по прочности на кручение с пониженным значением допускаемых напряжений по известным крутящим моментам Тi, которые определены в результате кинематического расчета. Показан расчет на конкретном примере.

Проиграть видео
Проиграть видео

3. Конструирование и назначение размеров шпонки (5 мин. 40 сек.)

     По ГОСТ 12080-66 выполняется прорисовка конца вала с последующим назначением первого приближения размеров шпонки по ГОСТ 23360-78.

Проиграть видео
Проиграть видео

4. Анализ работы шпонки при передаче крутящего момента (11 мин. 10 сек.)

      В 3D и анимации показана работа шпонки при передаче крутящего момента от вала к ступице и от ступицы к валу. Выполнен расчет действующих на шпонку усилий. Показаны площади среза и смятия.

Проиграть видео
Проиграть видео

5. Расчет средних напряжений смятия и среза в шпонке, условия прочности (5 мин. 47 сек.)

     Представлен расчет шпонки аналитическим методом с получением средних напряжений смятия и среза.

Проиграть видео
Проиграть видео

6. Конечно элементное моделирование работы шпонки в ПК ЛИРА-САПР
6.1. Скачивание свободно распространяемой бесплатной версии ПК ЛИРА-САПР, знакомство с интерфейсом программы, моделирование шпонки объемными конечными элементами (15 мин. 00 сек.)

     Представлена техника скачивания свободно распространяемой бесплатной версии ПК ЛИРА-САПР 2013 (R5). Знакомство с интерфейсом и возможностями ПК.
     Выполнено моделирование шпонки объемными конечными элементами.

Проиграть видео
Проиграть видео

6.2. Расчет нагрузок на шпонку, закрепление шпонки на валу и загружение. Статический расчет (16 мин. 42 сек.).

     Выполнен расчет нагрузок на шпонку как равномерно распределенных сил по площади боковой грани паза вала (ступицы). Объемная шпонка закреплена в пазу вала, загружена со стороны паза ступицы распределенной нагрузкой и выполнен статический расчет с визуализацией нормальных и касательных напряжений в теле шпонки.

Проиграть видео
Проиграть видео

6.3. Анализ результатов расчета НДС шпонки в ЛИРА-САПР. Сравнение ручного и КЭ расчетов напряжений в шпонке (18 мин. 6 сек.).

     Выполнен анализ полученных в ПК ЛИРА-САПР значений напряжений в теле шпонки. Проведено сравнение с напряжениями, полученными аналитическим методом. 

     Сформированы выводы по результатам расчетов.

Вспомогательные видео материалы.

Проиграть видео
Проиграть видео

Диаграмма растяжения стали. Характеристики прочности и деформативности стали. Допускаемые напряжения.

     Раскрыты важнейшие понятия прочности и деформативности стали с разъяснениями смысла участков деформирования на диаграмме растяжения, в том числе зоны упрочнения.
     Рассмотрены примеры использования упрочнения в технике.
     Рассмотрены понятия допускаемых напряжений в машиностроении.
     Расшифрован физический смысл модулей упругости стали первого (Е, МПа) и второго рода (G, МПа).

Проиграть видео
Проиграть видео

     1 Н — это сколько?

        В видео приведены подробные рассуждения о том, что такое  1 Н, чему он равен в обычном, инженерном понимании…

Проиграть видео
Проиграть видео

  1 Па — это много или мало?

       В демонстрационном формате показана величина давления в 1 Па с практическим представлением и развитием этого понятия на реальных примерах.

Проиграть видео
Проиграть видео

Как перевести, например, 20 МПа в кг/см2 ?

Неотъемлемой частью любого расчетаконструкций на прочность и жесткость является умение инженера переводить технические единицы измерения величин из одной системы исчисления в другую, например, переводить кг/см2  в МПа, Т/м2 и т.д.

При этом ошибки перевода дорого стоят!

Представленные здесь примеры и понятия позволят расчетчику самостоятельно выполнять любые переводы единиц измерения величин.

Библиографический список
https://drive.google.com/open?id=1GTwZQJV5pOXTS5k21qIXaqyGq-IZWVzy

Вопросы на защиту КП:
https://drive.google.com/open?id=1KDLv8CYfw_vK_Qxw-Yi3dMgyeLrlf9Pu

*Материалы видео сопровождения:

Cсылка на сайт разработчика программы ЛИРА-САПР для скачивания некоммерческой версии ЛИРА-САПР 2013 R5: https://www.liraland.ru/news/update/2309/

Файл видео сопровождения в Excel:
https://drive.google.com/open?id=1C6e81V-rjHbbeG355D7FDkMuF0GggrHf

Файл в SketchUP (3D модель шпонки и ее загружение, анимация):
https://drive.google.com/open?id=1IRLzwKxlfE-dFA1eEcTuK_oRmOxEmhgT

Установочники программы SketchUp:
https://drive.google.com/open?id=1lcQk5Oc93s7Elr8o-5jP62fMAvQplNyH
https://drive.google.com/open?id=1-p8eeIjrl-OTHh63XIB8pjz2sC3jEzi9

Файл расчета шпонки в ЛИРА-САПР:
https://drive.google.com/open?id=1BP-Rjj8ETHHduQmGnrk7eUUA-rGDW9Vb

Методические материалы по оформлению графического раздела курсового проекта по деталям машин и основам конструирования

1. Резьбовые соединения, крепеж, стопорение элементов и деталей машин (42 мин. 55 сек.)

     Представлены основные типы крепежа и фиксации элементов деталей машин (болты, гайки, шайбы, шпильки…) с разбором функционального назначения, принципов работы и графического изображения, ссылками на нормативные источники.

Проиграть видео
Проиграть видео

2. Комплектующие элементы и детали зубчатых редукторов (подшипники, муфты, смотровые крышки, рымболты, шпонки, щупы, маслосливные пробки, манжетные уплотнения, пресс-масленки…) (26 мин. 39 сек.)

     Представлена классификация подшипников качения с разбором составляющих элементов, особенностей назначения, места в составе зубчатого редуктора.

     Приведены графические схемы простейших муфт, смотровых крышек редукторов, масляных щупов и маслоуказателей, рымболтов, манжетных уплотнений.       Разобраны принципы конструирования крышек подшипников, представлены особенности и принципы работы пресс-масленок.

Проиграть видео
Проиграть видео

3. Узлы зубчатых редукторов, опоры валов, расчетные схемы валов, корпуса, конструкции редукторов (37 мин. 36 сек.)

     Рассмотрены многочисленные схемы опор валов с разбором силовых потоков, анализом восприятия подшипниками нагрузок от зубчатого зацепления.  

     Приведена методика определения нагрузок на подшипники в составе вала зубчатой передачи.       

     Представлены виды корпусов и чертежи проекций редукторов в сборе из различных открытых интернет источников.

Проиграть видео
Проиграть видео

4. Анализ типовых ошибок графической части курсового проекта (37 мин. 09 сек.)

     Приведены изображения многочисленных студенческих чертежей курсового проекта по деталям машин и основам конструирования с разбором типовых ошибок графического изображения элементов, частей, составляющих редукторов: ошибки в изображении резьбовых соединений и элементов, шайб, опор валов, маслоуказателей, рымболтов, крышек подшипников, корпусов редукторов. Разобраны ошибки в изображении проекций.

Список литературы
https://drive.google.com/open?id=1GTwZQJV5pOXTS5k21qIXaqyGq-IZWVzy

Вопросы на защиту КП
https://drive.google.com/open?id=1KDLv8CYfw_vK_Qxw-Yi3dMgyeLrlf9Pu

Материалы видео сопровождения: файл видео сопровождения в Excel
https://drive.google.com/open?id=1C6e81V-rjHbbeG355D7FDkMuF0GggrHf

КПД эвольвентного прямозубого зацепления. Excel-калькулятор.

Сам Excel-калькулятор https://drive.google.com/open?id=1lIX…

В Excel-формате представлен автоматизированный калькулятор расчета КПД эвольвентного прямозубого зацепления с расчетами относительных скоростей скольжения в пятне контакта, нормального усилия в зацеплении и коэффициента трения.

В видео дано понимание процесса контактного выкрашивания.

Видео кинематика эвольвентного зацепления https://drive.google.com/open?id=1_OW…

Крагельский И.В. Коэффициенты трения https://drive.google.com/open?id=1xZ0…