Основы компьютерного проектирования

Содержание задания
Задача проекта (работы). получение студентами навыков работы с прикладным программным обеспечением ПК (системой твердотельного моделирования КОМПАС–3D) и техническим обеспечением (ПК и его периферийными устройствами – принтером и графопостроителем).


Исходные данные: Вариант №3
а) технологические параметры:
б) конструктивные параметры:


в) особые условия: Отсутствуют

г) объем проекта (работы): Пояснительная записка от 15-20 страниц; чертеж А3

Пособия и рекомендуемые материалы: 1. Горюнова В.В. Основы автоматизации конструкторскотехнологического проектирования [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Горюнова В.В., Акимова В.Ю.— Электрон. текстовые данные.— Пенза: Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, ЭБС АСВ, 2012.— 172 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/23102.— ЭБС «IPRbooks»
2. Майба И.А. Компьютерные технологии проектирования транспортных машин и сооружений [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Майба И.А.— Электрон.Текстовые данные.— М.: Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2014.— 120 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/45267.— ЭБС «IPRbooks»
3. Основы компьютерного проектирования. Разработка машиностроительных чертежей в системе КОМПАС : учебное пособие для студентов направления подготовки 151000.62 - Технологические машины и оборудование / [Е. В. Анашкина и др.] ; СПГУТД. - СПб. : СПГУТД, 2014. — Режим доступа: фундаментальная библиотека СПбГУПТД (20 экз.); библиотека кафедры машиноведения (30 экз.)


Дата выдачи задания: 01.02.21
Сроки выполнения задания:
Подготовительный этап (срок):

Пояснительная записка (количество листов и содержание) от 20 листов
Введение. Теоретический расчет ременной (цепной) передачи. Расчет передачи в приложении «Валы и механические передачи» системы КОМПАС. Построение рабочего чертежа шкива (звездочки) в приложении «Валы и механические передачи» системы КОМПАС. Заключение. Список использованных источников.
Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей) Графический материал в виде чертежа детали.

Содержание
TOC \o "1-3" \h \z \u Ведение PAGEREF _Toc26389999 \h 31. Теоретический расчет клиноременной передачи. PAGEREF _Toc26390000 \h 42. Расчет клиноременной передачи с помощью приложения «Валы и механические передачи» PAGEREF _Toc26390001 \h 63. Построение рабочего чертежа шкива и генерация 3D модели с помощью КОМПАС. PAGEREF _Toc26390002 \h 9Заключение. PAGEREF _Toc26390003 \h 14Список литературы. PAGEREF _Toc26390004 \h 15
Введение.
Современная промышленность, машиностроение и прочие отрасли применяют в своей работе разнообразные механизмы. Они обеспечивают работу агрегатов, транспортных средств, моторов и т.д. Одним из востребованных, часто применяемых устройств является клиноременная передача.
Ременные передачи относятся к числу фрикционных передач, осуществляемых гибкой связью. Передача состоит из ведущего и ведомого шкивов и ремня, надетого на шкивы с натяжением. Вращение с одного шкива на другой передается силами трения, возникающими между шкивами и ремнем.
Преимуществом клиновых ремней является их повышенная тяговая способность, достигаемая за счет большего сцепления боковых поверхностей ремня и канавки шкива. Проявляющийся при этом эффект клина позволяет увеличить значения передаваемых без пробуксовки усилий более чем в 1,5 раза по сравнению с плоскими ремнями. Клиновые ремни выпускаются только бесконечными и состоят из продольно расположенного несущего слоя, оберточной ткани и резины, которые посредством вулканизации связываются в единое целое. Несущий слой выполняется из кордного шнура или ткани, причем для малых диаметров шкивов и высоких скоростей предпочтительны ремни с несущим слоем из кордного шнура.
Достоинствами ременных передач являются: надежная работа при больших частотах вращения ведущего и ведомого валов; смягчение ударов, толчков и вибраций; предотвращение поломок основных деталей машины при внезапных перегрузках, когда за счет пробуксовки ремня на шкивах ременная передача выполняет функции предохранительной муфты, срезного штифта или других устройств подобного типа.
1. Теоретический расчет клиноременной передачиРассчитать клиноременную передачу.
Задано: мощность на ведущем шкиве N=2 кВт, частота его вращения
n1=1425 мин–1, передаточное число u=3, работа трехсменная, характер нагрузки значительные колебания.
Решение.
Принимаем тип ремня А, диаметр ведущего шкива D1=63 мм.
Диаметр ведомого шкива
D2=i*D1 (1)
D2=i*D1=3*63=189мм
Принимаем D2=180 мм.
Уточняем передаточное отношение
ipn= D2D1(1-ɛ) =180 63(1-0,015) =2,886,
где - скольжение ремня.
Окончательно принимаем диаметры шкивов D1=63 и D2=180.
Межосевое расстояние
A=0,55(D1+ D2)=0,55(63+180)=133,65 мм.
Предварительная величина длины ремня L:
L=2A+0,5π(D1+ D2) + (D2 - D1)24А= 2*133,65+ 0,5*3,14 *(63+180) + (180- 63)24*133,65=674,41
Принимаем стандартную длину ремня Lp=710мм
Уточняем величину межцентрового расстояния. А:
А=0,25[L-a+L-a2-8c],
где a= π(D1+ D2)2 = 3,14(63+ 180)2 = 381,51 мм;
с=(D2- D1)24 = (180- 63)24 = 3422,25 мм.
А=0,25[670-381,51+670-381,512-8*3422,25]=144мм
Угол обхвата ремнем ведущего шкива
α1=1800 - 57*(D2- D1)А = 1800 - 57*(180- 63)131 = 1290
Необходимое число ремней передачи
,
где коэффициент динамичности нагрузки ;
для ремня сечения А при длине L= 670 мм коэффициент; ki =1,63
для угла обхвата α=1290 ; kα= 0,85
коэффициент, учитывающий число ремней в передаче kz=0,9
Z=1,3*22,1*0,85*1,0*0,6=2,4
Принимаем число ремней z=3.
Число пробегов ремня
nп = VL = π*D1*n160*L = 3,14*63*142560*670 = 7,01с-1
Число пробегов nп = 7,01с--1 < [nп], где [nп]= 10с-1– допускаемое значение числа пробегов.
2. Расчет клиноременной передачи с помощью приложения «Валы и механические передачи»Задано: мощность на ведущем шкиве N=2 кВт, частота его вращения n1=1425 мин–1, передаточное число u=3, работа трехсменная, характер нагрузки значительные колебания.
Рассчитать клиноременную передачу от электродвигателя к редуктору привода ленточного транспортера по следующим исходным данным: передаваемая мощность N=2 кВт, частота вращения малого шкива n1=1425об/мин; передаточное число i=3; работа трехсменная.

Рис. 2.1 Проектный расчет.
Далее выполним расчет, нажав кнопку .
В результате расчета появляется окно «Список подобранных передач» (рис. 2.2), подобранных из общей базы и удовлетворяющих исходным данным.

Рис.2.2 Список подобранных передач
Для окончательного получения результата необходимо двойным щелчком мыши выбрать конкретный ремень в зависимости от технологических условий работы установки. В результате этого появляется новое диалоговое окно (рис. 2.3), в котором возможно посмотреть результаты расчета, используя полосу прокрутки с правой стороны окна или, нажав на кнопку печати , распечатать результаты. После получения данных необходимо закрыть все окна в обратной последовательности.

Рис. 2.3 Окно предварительного просмотра.
3. Построение рабочего чертежа шкива и генерация 3D модели с помощью КОМПАССоздаем новый документ – Чертеж.
В менеджере библиотек выбираем раздел «КОМПАС-SHAFT-2D».
Далее выбираем подраздел «Построение модели» (рис. 3.1).

Рис. 3.1 Выбор подраздела «Построение модели».
В появившемся диалоговом окне выбираем иконку «Новая модель» (рис. 3.2).

Рис. 3.2 Создание новой модели
Далее из предложенного списка выбираем пункт «Шкив клиноременной передачи» (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Выбор необходимого пункта
После этого запускаем расчет и производим действия, аналогичные разделу 2данной пояснительной записки.
Далее в появившемся диалоговом окне выбираем пункт «Ведущий шкив» (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Выбор ведущего шкива
После подтверждения, программа автоматически создает чертеж шкива.
Далее создаем отверстие со шпоночной канавкой в шкиве под вал.
Далее через функцию «Дополнительные построения» генерируем вид слева (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Генерация вида слева.
При помощи этой же функции генерируем 3D-модель шкива (рис. 3.6).

Рис. 3.6. 3D-модель шкива.
Далее в пункте основного меню «Сервис» выбираем подпункт МЦХ модели (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Выбор подпункта МЦХ модели
Результаты МЦХ модели:
Деталь – шкив.
Заданные параметры
Материал телСталь 10 ГОСТ 1050-2013
Плотность материала телRo =0.007820 г/мм3

Расчетные параметры(тела и компоненты)
Масса M = 650.177851 г
Площадь S = 26790.154526 мм2
Объем V = 83142.947747 мм3
Центр масс Xc = -18.412507 мм
Yc = 0.001769 мм
Zc = -0.211791 мм
Заключение В результате выполнения работы были произведены теоретический расчет клиноременной передачи (d1 = 63 мм, d2 = 180 мм, z = 3), проектный расчет с помощью пакета приложений КОМПАС, построен чертеж ведущего шкива, 3D-модель этого шкива и рассчитана МЦХ модели.
Список литературы.
Е. В. Анашкина, А. В. Марковец Методические указания к изучению дисциплины «ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ» для студентов направления подготовки 151000.62 - «Технологические машины и оборудование» заочной формы обучения» СПГУТД. Каф. машиноведения. - СПб., 2014- 74.с.
Детали машин: учеб. для вузов – 5-е изд. / Д. Н. Решетов – М .: Машиностроение, 1992- 353 с.
Расчёт и проектирование механических передач с использованием систем автоматизированного проектирования» / В. Е. Костин, В. Н. Тышкевич, А. В. Саразов, А. В. Синьков, В. Ф. Белуха; ВПИ (филиал) ВолгГТУ. – Волгоград: ИУНЛ ВолгГТУ, 2011 – 184 с.