2.8.1. Титульный лист оформляется в соответствии с прил. Г. Расчетно-пояснительная записка излагается на одной стороне листа писчей бумаги форматом А4 (210 × 297) ГОСТ 2.304–81, без формулировок теорем и определений. Расстояние между строками должно быть 8–12 мм. Страницы расчетно-пояснительной записки должны иметь поля: левое (для сшивания) – не менее 30 мм, правое – не менее 10 мм, верхнее – 15 мм, нижнее – 20 мм. Все страницы должны иметь сквозную нумерацию: первой страницей (номер не ставится) является титульный лист, второй – содержание и так далее. Номера страниц обозначаются арабскими цифрами в правом верхнем углу. Список источников информации и приложения включаются в сквозную нумерацию.
Уравнения и формулы записываются в общем виде, затем в них подставляются числовые значения и приводится конечный результат. Единицы размерностей величин указываются только при цифровом значении конечного результата.
Содержание расчетно-пояснительной записки рекомендуется разбивать на разделы, подразделы и пункты, обозначенные арабскими цифрами.
Материал в пояснительной записке располагается в такой последовательности: титульный лист (прил.Г), содержание, основная часть, список источников информации.
Перечень разделов основной части пояснительной записки курсового проекта по теории механизмов и машин соответствует этапам выполнения курсового проекта (п. 1.2).
Все расчеты должны быть выполнены с использованием международной системы СИ.
2.8.2. Графическая часть курсового проекта состоит из четырех листов.
Лист 1. Кинематическое исследование главного механизма.
Лист 2. Силовой расчет главного механизма и определение закона движения машинного агрегата.
Лист 3. Трехзвенная эвольвентная зубчатая передача.
Лист 4. Синтез кулачкового механизма.
Каждый лист оформляется в соответствии с требованием ГОСТ 2.304 – 81. Графические построения оформляются карандашом. На листе 1 и 2 с правой стороны резервируется полоса шириной 200 мм для построения графиков.
Защита проекта
Студент представляет курсовой проект на кафедру по частям или полностью, проходит собеседование с руководителем курсового проектирования.
Если проект по теории механизмов и машин удовлетворяет требованиям, предъявляемым к нему, то он допускается к защите. После защиты проекта знания студента оцениваются дифференциальной оценкой по четырех балльной системе.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Задание 1
Долбежный станок
Главный механизм долбежного станка является рычажным механизмом, в состав которого входят подвижные звенья: кривошип 1, ползун 2, кулиса 3, шатун 4, ползун 5.
При вращении кривошипа 1 ползун 5 с закрепленным на нем резцом движется возвратно-поступательно: движение вниз – рабочий ход, вверх – холостой ход. Кривошип приводится во вращение от асинхронного электродвигателя через зубчатую передачу. Кулачок кулачкового механизма насоса от вала кривошипа посредством пары зубчатых колес с одинаковым числом зубьев приводится во вращательное движение.
Задание 2
Брикетировочный автомат
Начальное звено 1 (кривошип) рычажного механизма брикетировочного автомата с помощью ползуна 2 приводит в колебательное движение кулису 3. Кулиса 3 связана шатуном 4 с выходным звеном – ползуном 5, который содержит в себе штамп, формирующий брикет. Механизм выталкивания брикета из формы представлен кулачковым механизмом с толкателем и роликом. Угловые скорости кривошипа и кулачка одинаковы.
Привод кривошипа 1 осуществляется от асинхронного электродвигателя через зубчатую передачу, состоящую из одной ступени зубчатых колес 
и 
с неподвижными осями и планетарного редуктора.
Задание 3
Вырубной пресс
Механизм состоит из начального звена – кривошипа 1, который посредством шатуна 2, коромысла 3 и шатуна 4 приводит в возвратно-поступательное движение вырубной ползун 5. При крайних положениях ползуна 5 оси кривошипа 1 и шатуна 2 совпадают. Рабочий ход осуществляется при движении ползуна 5 вниз. Подача заготовки производится с помощью кулачкового механизма с коромыслом и роликом. Кривошип и кулачок жестко закреплены на одном валу, который приводится в движение от асинхронного электродвигателя через планетарный редуктор и зубчатую передачу с неподвижными осями колес (колеса , ).
Задание 4
Поперечно-строгальный станок
Главный механизм поперечно-строгального станка с верхней тягой состоит из начального звена 1 (кривошипа), с которым вращательной парой соединен ползун 2. Ползун 2 передает движение кулисе 3, приводя ее в колебательно-вращательное движение вокруг точки D. Кулиса 3 связана шатуном 4 с ползуном 5. Ползун 5 перемещает закрепленный на нем резец. Рабочий ход осуществляется при движении ползуна 5 справа налево.
Кривошип приводится во вращение от асинхронного электродвигателя через зубчатую передачу. От вала механизма посредством зубчатого механизма приводится во вращение кулачок кулачкового механизма насоса.
Задание 5
Брикетировочный автомат
Главный механизм брикетировочного автомата представляет собой кривошипно-ползунный механизм с эксцентриситетом.
Вращательное движение начального звена 1 (кривошипа), связанного вращательной кинематической парой с шатуном 2, преобразуется в возвратно-поступательное движение ползуна 3. Ползун 3 содержит в себе штамп, формирующий брикет.
Рабочий ход совершается при движении ползуна 3 вниз, холостой ход – при движении ползуна 3 вверх.
Механизм выталкивания брикета из формы представлен кулачковым механизмом с толкателем и роликом. Угловые скорости кривошипа и кулачка одинаковы.
Привод кривошипа 1 осуществляется от асинхронного электродвигателя через зубчатую передачу, состоящую из одной ступени зубчатых колес и с неподвижными осями и планетарного редуктора.
Задание 6
Металлорежущий станок
Кулисно-синусный механизм металлорежущего станка состоит из начального звена 1 (кривошипа), с которым вращательной парой соединен ползун 2, приводящий в колебательно-вращательное движение кулису 3.
Кулиса 3 соединена вращательной парой с ползуном 4. Ползун 4 соединен с ползуном 5 поступательной парой. При колебательных движениях кулисы 3 ползун 4 совершает возвратно-поступательное относительное движение перпендикулярно направляющий ползуна 5, одновременно приводя в возвратно-поступательное движение ползун 5. На ползуне 5 устанавливается резец. Рабочий ход осуществляется при движении ползуна 5 справа налево.
Кривошип приводится во вращение от асинхронного электродвигателя через зубчатую передачу. Передача состоит из двух ступеней: первая ступень – планетарный редуктор, вторая ступень представлена парой зубчатых колес и с неподвижными осями колес.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
в таблицах исходных данных по заданиям курсового проектирования
и пр. – длины звеньев 1, 2, 3 и прочего рычажного механизма; 
и пр. – координаты осей шарниров О, 
и прочего;
и пр. – длины отрезков, определяющих положение центров масс 
звеньев и пр.;
H – ход ползуна (ведомого звена);
– частота вращения двигателя;
– частота вращения начального звена – кривошипа;
и пр. – массы звеньев;
, 
и пр. – центральные моменты инерции звеньев, относительно осей, перпендикулярных плоскости чертежа и проходящих через центры масс звеньев S2, S3, S4 и пр.;
и пр. – числа зубьев зубчатых колес;
m – модуль зубьев колес цилиндрической зубчатой передачи;
N – номер закона аналога ускорения толкателя (коромысла) по таблице законов изменения аналогов ускорения толкателя кулачкового механизма на фазе удаления (прил. Б);
h – ход толкателя кулачкового механизма;
∆ 
– угловой ход (угол размаха) коромысла кулачкового механизма;
– фазовые углы поворота кулачка кулачкового механизма (фаза удаления, фаза сближения, фаза дальнего выстоя);
[δ] – значение допускаемого угла давления для кулачкового механизма;
– длина коромысла кулачкового механизма;
– максимальная сила полезного сопротивления, действующая на выходное звено на рабочем ходу;
к – количество сателлитов.
Задание 1
| Пара- метр | Ед. изм. | Варианты числовых значений | |||||
|
| об/мин | ||||||
|
| об/мин | ||||||
| м | 0.013 | 0.054 | 0.062 | 0.065 | 0.057 | 0.049 |
| м | 0.24 | 0.23 | 0.225 | 0.24 | 0.235 | 0.225 |
| м | 0.132 | 0.128 | 0.15 | 0.13 | 0.14 | 0.125 |
| м | 0.08 | 0.08 | 0.075 | 0.065 | 0.07 | 0.062 |
| м | 0.066 | 0.064 | 0.075 | 0.065 | 0.07 | 0.062 |
| м | -0.134 | -0.13 | -0.176 | -0.131 | -0.132 | -0.125 |
| м | 0.092 | 0.096 | 0.098 | 0.10 | 0.091 | 0.096 |
| град | ||||||
| кг | ||||||
| кг | ||||||
| кг | ||||||
| кг | ||||||
|
| кг ⋅ 
| 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.001 |
Задание 1
| Пара- метр | Ед. изм. | Варианты числовых значений | |||||
| кг ⋅ 
| 0,025 | 0,035 | 0,003 | 0,0032 | 0,003 | 0,003 |
| кг ⋅
| 0,004 | 0,003 | 0,004 | 0,004 | 0,002 | 0,002 |
|
| кН | 10,7 | 10,5 | 20,5 | 12,0 | 20,0 | 18,0 |
| - | ||||||
| - | ||||||
| - | ||||||
|
| - | ||||||
| мм | ||||||
| - | ||||||
| м | 0,022 | 0,02 | 0,018 | 0,025 | 0,022 | 0,026 |
| град | ||||||
| град | ||||||
| град | ||||||
| град | ||||||
| м | -0,38 | -0,38 | -0,43 | -0,40 | -0,36 | -0,38 |
Задание 2
| Пара- метр | Ед. изм. | Варианты числовых значений | |||||
|
| об/мин | ||||||
|
| об/мин | ||||||
|
| м | 0.075 | 0.1 | 0.11 | 0.13 | 0.10 | 0.05 |
| м | 0.375 | 0.44 | 0.52 | 0.56 | 0.45 | 0.37 |
| м | 0.15 | 0.175 | 0.2 | 0.19 | 0.17 | 0.18 |
| м | 0.2 | 0.22 | 0.26 | 0.28 | 0.225 | 0.185 |
| м | 0.075 | 0.10 | 0.10 | 0.095 | 0.085 | 0.090 |
| м | ||||||
| м | -0,19 | -0,25 | -0,25 | -0,3 | -0,22 | -0,16 |
| м | 0,18 | 0,21 | 0,21 | 0,23 | 0,20 | 0,20 |
|
| кг | ||||||
|
| кг | ||||||
|
| кг | ||||||
|
| кг | ||||||
|
| кг ⋅
| 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 |
Задание 2
| Пара- метр | Ед. изм. | Варианты числовых значений | |||||
|
| кг ⋅
| 0,04 | 0,038 | 0,04 | 0,042 | 0,04 | 0,04 |
|
| кг ⋅
| 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 |
|
| кН | 10,7 | 10,5 | 20,5 | 12,0 | 20,0 | 18,0 |
|
| - | ||||||
|
| - | ||||||
| - | ||||||
| - | ||||||
|
| - | ||||||
|
| мм | ||||||
|
| |||||||
|
| м | 0,025 | 0,025 | 0,025 | 0,03 | 0,03 | 0,03 |
|
| град | ||||||
|
| град | ||||||
| град | ||||||
| м |
Задание 3
| Пара- метр | Ед. изм. | Варианты числовых значений | |||||
|
| об/мин | ||||||
|
| об/мин | ||||||
|
| м | 0,037 | 0,037 | 0,044 | 0,046 | 0,049 | 0,050 |
| м | 0,190 | 0,178 | 0,171 | 0,188 | 0,157 | 0,0178 |
|
| м | 0,17 | 0,165 | 0,175 | 0,18 | 0,185 | 0,19 |
|
| м | 0,17 | 0,165 | 0,175 | 0,18 | 0,185 | 0,19 |
|
| м | -0,25 | -0,24 | -0,235 | -0,25 | -0,22 | -0,24 |
|
| м | 0,172 | 0,146 | 0,161 | 0,149 | 0,155 | 0,172 |
|
| м | -0,25 | -0,24 | -0,235 | -0,25 | -0,22 | -0,24 |
| м | 0,063 | 0,05 | 0,05 | 0,06 | 0,04 | 0,05 |
| м | 0,085 | 0,0825 | 0,0875 | 0,09 | 0,0925 | 0,095 |
|
| м | 0,085 | 0,0825 | 0,0875 | 0,09 | 0,0925 | 0,095 |
|
| кг | ||||||
|
| кг | ||||||
|
| кг | ||||||
|
| кг | ||||||
|
| кг ⋅
| 0,002 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | 0,002 |
Задание 3
| Пара- метр | Ед. изм. | Варианты числовых значений | |||||
|
| кг ⋅
| 0,005 | 0,004 | 0,005 | 0,005 | 0,005 | 0,005 |
|
| кг ⋅
| 0,005 | 0,004 | 0,005 | 0,006 | 0,006 | 0,006 |
|
| кН | 4,2 | 4,6 | 4,6 | 4,2 | 4,6 | 5,0 |
|
| - | ||||||
|
| - | ||||||
|
| - | ||||||
|
| - | ||||||
|
| |||||||
|
| мм | ||||||
|
| - | ||||||
| град | ||||||
|
| град | ||||||
|
| град | ||||||
|
| град | ||||||
|
| град |
Задание 4
| Пара- метр | Ед. изм. | Варианты числовых значений | |||||
|
| об/мин | ||||||
|
| об/мин | ||||||
| м | 0.082 | 0.113 | 0.065 | 0.1 | 0.078 | 0.049 |
| м | 0.376 | 0.45 | 0.52 | 0.56 | 0.45 | 0.37 |
|
| м | 0.125 | 0.15 | 0.17 | 0.18 | 0.15 | 0.125 |
|
| м | 0.188 | 0.225 | 0.26 | 0.28 | 0.225 | 0.185 |
|
| м | 0.06 | 0.07 | 0.08 | 0.09 | 0.075 | 0.06 |
|
| м | ||||||
|
| м | -0.19 | -0.25 | -0.25 | -0.3 | -0.22 | -0.16 |
| м | 0.17 | 0.18 | 0.26 | 0.24 | 0.22 | 0.20 |
|
| кг | 4.5 | 3.5 | 2.0 | 2.0 | ||
|
| кг | ||||||
|
| кг | ||||||
|
| кг |
Задание 4
| Пара- метр | Ед. изм. | Варианты числовых значений | |||||
| кг ⋅
| 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.01 | 0.01 |
|
| кг ⋅
| 0.29 | 0.38 | 0.61 | 0.48 | 0.42 | 0.34 |
| кг ⋅
| 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
|
| кН | ||||||
|
| - | ||||||
|
| - | ||||||
|
| - | ||||||
|
| - | ||||||
|
| - | ||||||
|
| м | 0.02 | 0.022 | 0.025 | 0.018 | 0.02 | 0.025 |
|
| град | ||||||
|
| град | ||||||
| град | ||||||
|
| мм |
Задание 5
| Пара- метр | Ед. изм. | Варианты числовых значений | |||||
|
| об/мин | ||||||
|
| об/мин | ||||||
|
| м | 0.085 | 0.09 | 0.082 | 0.085 | 0.10 | 0.09 |
|
| м | 0.283 | 0.281 | 0.235 | 0.256 | 0.293 | 0.256 |
|
| м | 0.094 | 0.094 | 0.078 | 0.085 | 0.098 | 0.085 |
| м | 0.013 | 0.018 | 0.016 | 0.021 | 0.026 | 0.024 |
| м | 0.17 | 0.18 | 0.165 | 0.17 | 0.20 | 0.18 |
|
| кг | ||||||
|
| кг | ||||||
|
| кг ⋅
| 0.0045 | 0.005 | 0.0055 | 0.006 | 0.0065 | 0.007 |
|
| кН | 8.84 | 9.35 | 9.86 | 10.2 | 10.7 | 11.60 |
|
| - |
Задание 5
| Пара- метр | Ед. изм. | Варианты числовых значений | |||||
|
| - | ||||||
|
| - | ||||||
|
| - | ||||||
|
| - | ||||||
|
| мм | ||||||
|
| - | ||||||
|
| м | ||||||
|
| град | ||||||
|
| град | ||||||
|
| град | ||||||
|
| град | ||||||
Задание 6
| Пара- метр | Ед. изм. | Варианты числовых значений | |||||
|
| об/мин | ||||||
|
| об/мин | ||||||
|
| м | 0.083 | 0.096 | 0.088 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
|
| м | 0.566 | 0.564 | 0.647 | 0.559 | 0.705 | 0.677 |
|
| м | 0.2 | 0.25 | 0.25 | 0.2 | 0.3 | 0.25 |
|
| м | ||||||
|
| м | -0.27 | -0.27 | -0.285 | -0.285 | -0.29 | -0.29 |
| м | 0.28 | 0.28 | 0.34 | 0.26 | 0.40 | 0.37 |
|
| кг | 4.5 | 5.0 | 5.0 | 4.5 | 5.0 | |
|
| кг | ||||||
|
| кг | 4.5 | 4.5 | ||||
|
| кг | ||||||
|
| кг⋅
| 0.002 | 0.0018 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 |
Задание 6
| Пара- метр | Ед. изм. | Варианты числовых значений | |||||
|
| кг ⋅
| 0.09 | 0.09 | 0.12 | 0.10 | 0.17 | 0.09 |
|
| кН | 5.5 | 6.0 | 7.0 | 6.0 | 5.0 | 7.0 |
|
| - | ||||||
|
| - | ||||||
|
| - | ||||||
|
| - | ||||||
|
| мм | ||||||
|
| - | ||||||
|
| м | 0.044 | 0.05 | 0.05 | 0.052 | 0.062 | 0.056 |
|
| град | ||||||
|
| град | ||||||
|
| град | ||||||
|
| град |
ВСТУПЛЕНИЕ
Цель курсового проекта – закрепление и углубление теоретических знаний путем самостоятельного решения комплексной задачи исследования машины. Для выполнения курсового проекта студент получает задание на исследование машинного агрегата, который состоит (рис. 1) из электродвигателя ЭД,
Рисунок 1
понижающей зубчатой передачи ЗР, кулачкового механизма КМ и главного механизма ГМ (шарнирно-рычажного) для выполнения технологического процесса. В соответствии с этим проект включает структурное, кинематическое, силовое исследование главного механизма машины, кинематический анализ и синтез зубчатой передачи, синтез кулачкового механизма, выбор приводного электродвигателя, а также исследование установившегося движения машинного агрегата под действием заданных сил.
Последовательность выполнения курсового проекта во взаимосвязи отдельных его разделов может быть представлена в виде схемы (рис. 2).
Рассмотрим подробно цель и содержание каждого раздела курсового проекта.
Раздел 1. Структурный анализ главного механизма. Цель – определение степени подвижности механизма, количества начальных звеньев и структурных групп Ассуpа.
Раздел 2. Кинематическое исследование главного механизма. Цель кинематического исследования – определить координаты, скорости и ускорения осей шарниров и центров масс звеньев, углы поворота, угловые скорости и ускорения звеньев для ряда положений начального звена (прил. А, лист 1).
Рисунок 2
Раздел 3. Анализ и синтез зубчатого механизма. Цель – определение передаточного отношения планетарной ступени, определение числа зубьев колеса для обеспечения заданного передаточного отношения, проверка для планетарной передачи условий соосности, соседства и сборки, а также расчет геометрических параметров передачи с неподвижными осями (прил. А, лист 2).
Раздел 4. Силовой расчет главного механизма. Цель – определение реакций в кинематических парах и уравновешивающей силы, возникающей в зубчатой передаче 
- 
(прил. А, лист 3).
Раздел 5.Выбор электродвигателя. Цель – подбор двигателя, обеспечивающего необходимую мощность и обороты машинного агрегата.
Раздел 6. Исследование движения машинного агрегата под действием заданных сил. Цель – определение истинной угловой скорости начального звена на установившемся режиме работы машины. Для исследования заменяем реальный механизм его одномассовой динамической моделью в виде диска, который вращается с угловой скоростью начального звена под действием приведенного момента сил 
, момент инерции которого равен приведенному моменту инерции 
(прил. А, лист 3).
Раздел 7. Синтез кулачкового механизма. Цель – определение профиля кулачка, обеспечивающего заданный закон движения ведомого звена для выполнения вспомогательных работ, например, зажим заготовки в ковочной машине (прил. А, лист 4).
Задания на курсовой проект приводятся в шести вариантах. Эти задания соответствуют определенному номеру задания на курсовой проект и определенному варианту задания. Номер задания и номер варианта каждому студенту задает преподаватель. Задания и условные обозначения величин, содержащихся в задании, приведены в [4]. В данных методических указаниях рассмотрено выполнение курсового проекта на примере горизонтально-ковочной машины.
Горизонтально-ковочная машина предназначена для горячей штамповки изделий из пруткового материала, зажимаемого в матрице с вертикальным разъемом.
На схеме машины показаны два исполнительных механизма: кривошипно-ползунный механизм высадки (рис. 3, а) и кулачковый механизм зажима заготовок (рис. 3, в), а также зубчатый механизм привода (рис. 3, б). Механизм подачи заготовки не показан.
Механизм высадки (подвижные звенья: кривошип 1, шатун 2, ползун 3). Приводится в движение от электродвигателя посредством планетарного редуктора (зубчатые колеса 
, водило H, рис. 3, б) и зубчатой передачи с неподвижными осями вращения колес 
и 
. Высадочный ползун 3 с закрепленным на нем пуансоном совершает возвратно- поступательное движение и при движении вправо осуществляет деформацию заготовки, предварительно зажатой в матрице. Механизм зажима заготовки состоит из кулачков прямого и обратного хода, жестко закрепленных на валу кривошипа. В разделах 1–7 представлена последовательность выполнения курсового проекта.
Задание
Горизонтально–ковочная машина.
=1450 об/мин;
=75 об/мин; Рис. 3 (а)
=0,1 м;
=0,28 м;
=0,084 м;
=1,5кг.м2;
=150 кг;
=200 кг; =5000 Н;
=25;
=50;
=25;
=100;
=12;
m= 5;
b= 10 m =50мм;
= 
;
= ;
= 
;
;
N= 4;
h= 0,02 м;
