реферат бесплатно, курсовые работы
 
Главная | Карта сайта
реферат бесплатно, курсовые работы
РАЗДЕЛЫ

реферат бесплатно, курсовые работы
ПАРТНЕРЫ

реферат бесплатно, курсовые работы
АЛФАВИТ
... А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

реферат бесплатно, курсовые работы
ПОИСК
Введите фамилию автора:


Механизм передаточный

Механизм передаточный

53

Белорусский Национальный Технический Университет

Приборостроительный факультет

Кафедра «КиППиА»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине «Конструирование приборов»

Тема: Механизм передаточный

Вариант10

Исполнитель: Кез А.Л.

Студент 5 курса 313215 группы

Минск 2010

Введение

Техника в современном мире имеет быстро ускоряющееся развитие. Темпы смены новых поколений технических решений стали значительно опережать темпы смены их разработчиков. Теперь за время трудовой деятельности одного специалиста в передовых отраслях производства происходит смена нескольких этапов технических средств. Такое быстрое техническое переоснащение вызывает такое же быстрое устаревание накопленной базы знаний и требует их скорейшей модернизации и дополнения. Но и к разработчикам предъявляются все более возрастающие требования и ставятся все новые задачи. Чтобы конструктор не отставал от технического прогресса в различных областях техники, ему приходится непрерывно совершенствовать свои знания и умения исходя не только из узкой специализации, но учитывая опыт и технические возможности прогресса. Модернизации знаний особо помогает огромный объем научно-технической и производственной и технологической информации, которая имеется на просторах интернета, и которую предоставляют научно технические, исследовательские институты, а также промышленные лаборатории.

Для того, чтобы правильно и технически обоснованно выбрать или разработать схему прибора, скомпоновать узлы, подобрать материал для деталей, сконструировать детали, установить нормы точности и т.д., необходимо иметь навыки в проектировании и конструировании. Основными задачами курсовой работы являются:

а) закрепление и углубление знаний, полученных при изучении механики приборов;

б) приобретение навыков в использовании технической литературы;

в) приобретение опыта разработки конструкторских документов на различных стадиях проектирования и конструирования.

В данном проекте проведен следующий объем конструкторских работ: - выбрана рациональная компоновочная кинематическая схема устройства и конструкция его узлов;

- определены необходимые размеры, выбраны рациональные формы деталей и способы их изготовления и упрочнения, выбраны материалы и определены допускаемые напряжения, назначены допуски, посадки и шероховатость поверхностей;

- обеспечены требования взаимозаменяемости и технологичности деталей, условий сборки и рациональной смазки;

- составлена и оформлена техническая документация.

1. Обзор существующих конструкций

В приборных редукторах часто используют открытые зубчатые механизмы.

Рисунок 1. Редуктор следящей системы

На рис. 1 показана конструкция редуктора приборной следящей системы, в которой можно регулировать межосевые расстояния и устранять перекос валов. В конструкции используют двухплатный корпус, который состоит из параллельных плат 1 и 3, скрепленных четырьмя стойками 2. На платах закреплены обоймы 14 с шарикоподшипниками 13. Регулировка зацеплений зубчатых передач 10 осуществляется смещением обойм вместе с шарикоподшипниками и валиками. После регулировки обоймы закрепляют винтами 7 и фиксируют установочными штифтами 8. Осевой натяг шарикоподшипников обеспечивается выбором соответствующих размеров валиков, а появляющиеся при сборке зазоры между платами и фланцами обоймы заполняют прокладками 15 (чтобы избежать перекосов обойм). На платах закрепляют электродвигатель 11 и потенциометр 5, который устанавливают на скобе 4 и соединяют с валиком при помощи втулочной муфты 6. Конструкция применяется при единичном и мелкосерийном производстве. Высококачественная сборка (малый мертвый ход, хорошая плавность и легкость вращения) требует использование труда высококвалифицированных сборщиков, так как смещение подшипников приводит к перекосу валиков и зубчатых колес.

Рисунок 2. Универсальный редуктор

Универсальный редуктор типа УРД с двигателем ДИД-05 (рис.2) предназначен для использования в следящих системах авиационных приборов и автоматики. В редукторе возможно получение 37 передаточных чисел в диапазоне от 18 до 8192 при одних и тех же платах с помощью различных сборочных единиц (трибок с зубчатыми колесами). Для установки редуктора в приборе в платах предусмотрены по четыре отверстия: два для фиксации редуктора штифтами и два для крепления его винтами. В редукторах подобного типа (с нерегулируемым межосевым расстоянием) для обеспечения правильного зацепления мелкомодульных колес (m =0,2...0,3мм) необходимо выполнить координаты отверстий с точностью до ±(0,02...0,03)мм, Отверстия в платах делают при помощи калибровочных штампов, а сами платы -- штамповкой-вырубкой. Валики в отверстиях плат устанавливают по посадке с зазором.

Однокорпусная конструкция малогабаритного редуктора приборной следящей системы приведена на рис. 3. На вертикальном литом кронштейне 1 с одной стороны закреплены электродвигатель 2 и потенциометр 3, а с другой втулки-фланцы 8 с установленными в них на шарикоподшипниках валиками.

Рисунок 3. Малогабаритный редуктор

Сборка редуктора производится по узлам: предварительно каждая втулка-фланец собирается со своим валиком 7, своими шарикоподшипниками 6, зубчатыми колесами 5, закрепленными стопорными винтами. Затем втулки-фланцы устанавливают на кронштейн и после регулировки зацеплений и проверки качества работы редуктора элементы конструкции механизма закрепляют окончательно. Двигатель, потенциометр и втулки-фланцы крепят винтами 12. После этого устанавливают фиксирующие штифты 11. Зубчатые колеса закрепляют на валах штифтами 4. Крепежные винты после сборки и регулировки механизма контрят краской, а стопорные винты вывинчивают.

При мелкосерийном производстве кронштейн изготовляют литьем в землю, а втулки - фланцы вытачивают. В условиях крупносерийного производства эти детали выполняются литьем под давлением. Отверстия во втулках-фланцах делают сквозными, а для упора наружных колес шарикоподшипников внутри втулок-фланцев используют втулки 9, которые закрепляют винтами 10. Осевой натяг шарикоподшипников осуществляется с помощью ступиц зубчатых колес и установочных колец 13.

Однокорпусная конструкция является технологичной и экономичной. В такой конструкции большинство деталей и узлов редуктора унифицировано и удобно регулировать межосевые расстояния. Такую конструкцию применяют для цилиндрических зубчатых передач с параллельным расположением валиков.

В качестве прототипа выбираем первую конструкцию, поскольку она сочетает в себе простоту сборки и изготовления, небольшие размеры, возможность дополнительной регулировки.

2. Расчеты подтверждающие работоспособность

2.1 Расчет мощности двигателя

Выбор электродвигателя заключается в отыскании такого двигателя, мощность которого будет больше или, по крайней мере, равна расчетному значению:

где - расчетная мощность нагрузки, Вт;

- коэффициент запаса ()

- КПД редуктора.

Расчетную мощность нагрузки в ваттах (при вращательном движении выходного звена) определяют по формуле [1, стр.7]:

где - угловая скорость вращения выходного звена, рад/с;

- частота вращения выходного вала, об/мин.

?- общий момент нагрузки

Общий момент нагрузки:

где - динамический момент нагрузки, Н·м

- момент нагрузки, Н·м

Определим динамический момент нагрузки:

где Jн - момент инерции нагрузки, кг·м2

Ен - угловое ускорение вращения выходного вала, рад/с2

Тогда для общего момента нагрузки имеем:

Определим потребную мощность на валу:

Определим необходимую мощность двигателя:

где - КПД привода.

Примем , тогда по формуле находим:

Выбираем двигатель СЛ261{копилов-150}. Двигатели серий СЛ - это двигатели постоянного тока реверсивного продолжительного действия с параллельным либо последовательным возбуждением от электромагнитов, применяются в качестве исполнительных двигателей в следящих системах автоматики. Отличаются повышенным ресурсом наработки и высокой стабильностью частоты вращения. Способны устойчиво и надежно работать в широком диапазоне температур(-40.. +40°).

Двигатель СЛ161 имеет следующие характеристики:

мощность

напряжение питания

ток питания

частота вращения

момент нагрузки

возбуждение параллельное

гарантированное время наработки 2000ч

2.2 Расчет передаточных отношений

При проектировании редуктора на базе цилиндрических колес требуемое передаточное отношение можно реализовать различными способами.

Согласно техническому заданию, проектирование редуктора производится при условии равенства делительных окружностей колес и равнопрочности на изгиб. По данному критерию разрабатывают мощные силовые редукторы. Особенностью конструкций этих редукторов является размещение осей зубчатых колес в одной плоскости. Расчет параметров редуктора осуществляют при условии равнопрочности колес на изгиб.

Общее передаточное число редуктора равно:

Число ступеней определяют по формуле (3.12):

Значение передаточного отношения i1 cледует предварительно назначать из условия

Выбираем i1=10

Тогда число ступеней:

После вычисления n определим точное значение i1

Рассчитываем передаточное отношение остальных ступеней по формуле

Из стандартного числа зубьев колес по ГОСТ 13733-77 принимаем:

Число зубьев шестерни z1=17, числа зубьев колес

Числа зубьев остальных шестерен округляется до ближайших стандартных значений по ГОСТ 13733-77

z3=z4/i2=150/4.21?35

z5=z6/i3=150/2.61?58

z7=z8/i4=150/1.89?80

Уточним значения передаточных отношений ступеней редуктора

i1=z2/z1=150/17=8,82

i2=z4/z3=150/35=4,29

i3=z6/z5=150/58=2,58

i4=z8/z7=150/80=1,87

Определим фактическое передаточное число и проверим его отклонение от заданного :

КПД привода определяем по формуле:

где - КПД цилиндрической передачи ();

- КПД подшипников качения ().

По формуле (3.21) находим:

Проверим выполнение условия(3.1):

Условие (3.1) выполняется.

2.3 Расчеты на прочность

2.3.1 Расчет кинематических пар

2.3.1.1 Выбор материала зубчатых колес

В качестве материала шестерни выбираем сталь 40Х улучшенная, твердостью 262НВ, материал колеса - сталь 40Х нормализованная, твердостью 235НВ. Расчеты выполним в соответствии с [2, стр.4].

Определим допустимые контактные напряжения :

где - предел контактной выносливости при базовом числе циклов;

- коэффициент долговечности;

- коэффициент безопасности.

Предел контактной выносливости:

- для шестерни (НВ=262):

- для колеса (НВ=235):

При однородной структуре материала .

Так как число циклов нагружения каждого зубчатого колеса больше базового числа циклов нагружения, то .

По формуле (3.23) получаем:

Расчетное контактное напряжение для прямозубых колес принимаем:

Определим допустимые контактные напряжения изгиба :

где - предел выносливости зубьев при изгибе;

- коэффициент безопасности;

- коэффициент долговечности.

Предел выносливости зубьев при изгибе:

Так как число циклов нагружения каждого зубчатого колеса больше базового числа циклов нагружения, то .

Коэффициент безопасности принимаем равным .

По формуле (3.30) получаем:

2.3.1.2 Проектные расчеты передачи

Из конструктивных соображений мы приняли:

z2… z8= 150, z1= 17, z3= 35, z5= 58, z7= 80

i1= 8,82, i2= 4,29, i3= 2,58, i4= 1,87

Выбираем коэффициенты ширины зубчатого венца относительно диаметра :

Таблица 1. Коэффициенты ширины ЗВ

Формула

Звено

1

2

3

4

0,6

0,6

0,6

0,6

Определяем предварительное значение коэффициента ширины венца относительно межосевого расстояния:

Таблица 2. Коэффициенты ширины ЗВ

Формула

Звено

1

2

3

4

Передаточное отношение i

8,82

4,29

2,58

1,87

0,12

0,22

0,3

0,6

Определяем коэффициент концентрации нагрузки :

Таблица 3.Коэффициенты концентрации нагрузки

Формула

Звено

1

2

3

4

0,6

0,6

0,6

0,6

1,07

1,07

1,07

1,07

Определяем предварительно межосевое расстояние, для этого необходимо знать моменты на валах редуктора.

Таблица 4. Предварительный выбор межосевого расстояния

Формула

Звено

1

2

3

4

491

491

491

491

Передаточное отношение i

8,82

4,29

2,58

1,87

0,12

0,22

0,3

0,6

1,07

1,07

1,07

1,07

590

2660

7200

14200

,мм

59,69

57,34

61,72

48,45

Определим модуль колёс:

Таблица 5. Определение модуля ЗК

Формула

,мм

Звено

1

2

3

4

1

1

1

1

Zn

17

35

58

80

Zn+1

150

150

150

150

,мм

59,69

57,34

61,72

48,45

,мм

0,71

0,62

0,59

0,42

z2… z8= 150, z1= 17, z3= 35, z5= 58, z7= 80

Выбираем наибольший стандартный модуль по ГОСТ 9563:

Таблица 6. Выбор стандартного модуля

Звено

1

2

3

4

,мм

0,8

0,8

0,8

0,8

Уточняем фактическое межосевое расстояние:

Таблица 7.Уточнение межосевого расстояния

Формула

,мм

Звено

1

2

3

4

1

1

1

1

Zn

17

35

58

80

Zn+1

150

150

150

150

0,8

0,8

0,8

0,8

66,8

74

83,2

92

Уточняем коэффициент ширины зубчатого венца:

Таблица 8. Уточнение коэффициента ширины ЗВ

Формула

Звено

1

2

3

4

0,12

0,22

0,3

0,6

,мм

59,69

57,34

61,72

48,45

,мм

66,8

74

83,2

92

0,08

0,10

0,12

0,08

Определяем рабочую ширину венца зубчатой передачи и округляем до целого числа:

Таблица 9. Рабочая ширина ЗВ

Формула

Звено

1

2

3

4

,мм

66,8

74

83,2

92

0,08

0,10

0,12

0,08

,мм

6

8

10

8

Определяем основные геометрические размеры передачи.

Диаметры делительных окружностей:

Таблица 10.Диаметры делительных окружностей

Формула

Звено

1

2

3

4

Элемент

шестерня

колесо

шестерня

колесо

шестерня

колесо

шестерня

колесо

,мм

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

zn

17

150

35

150

58

150

80

150

,мм

13,60

120

28

120

46,4

120

64

120

Страницы: 1, 2


реферат бесплатно, курсовые работы
НОВОСТИ реферат бесплатно, курсовые работы
реферат бесплатно, курсовые работы
ВХОД реферат бесплатно, курсовые работы
Логин:
Пароль:
регистрация
забыли пароль?

реферат бесплатно, курсовые работы    
реферат бесплатно, курсовые работы
ТЕГИ реферат бесплатно, курсовые работы

Рефераты бесплатно, реферат бесплатно, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, рефераты на тему, сочинения, курсовые, дипломы, научные работы и многое другое.


Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.