Определим по графику [1] собственную люфтовую погрешность Δφ_7H для передачи c 7 степенью точности, сопряжением H и модулем m=0.5 мм.

Определим собственную люфтовую погрешность для разрабатываемой конструкции:

_, где

K_c – коэффициент, вносящий поправку при выборе степени точности 7G. K_c = 1,6 [1].

Таблица 21

№ ступени	1	2	3	4
zколеса	44	44	54	56
a, мм	30,5	30,5	36,5	36,5
Δφ`7H	8,2	8,2	8,0	8,2
Δφ`л	13,12	13,12	12,8	10,50

Найдём люфтовую погрешность передачи по формуле:

Здесь , , , - передаточные отношения от валов редуктора к выходному валу.

Определим упругий мёртвый ход валов.

Т.к. в качестве материала для валов используется сталь, то упругий мёртвый ход вала в угловых минутах считаем по формуле [1]:

Таблица 22

№ вала	1	2	3	4	5
Mк, Н∙мм	292	733	1842	5163	16500
l, мм	7	3	3	3	3
d, мм	3	3	3	5	5
Δφ`у	0,39	0,39	1,07	3,01	1,67

Определяем суммарную величину упругого мёртвого хода:

.

Суммарная величина мёртвого хода:

Определение кинематической погрешность передачи.

Кинематическую погрешность зубчатого колеса рассчитываем по формуле [1]:

, где

- допуск на кинематическую погрешность зубчатых колёс, . Здесь F_р – допуск на накопленную погрешность шага зубчатого колеса (шестерни), выбирается из таблиц [1.2]; f_f – допуск на погрешность профиля Таблица 23

№	1	2	3	4	5	6	7	8
Z	17	44	17	44	19	54	17	56
d, мм	17	44	17	44	19	54	17	56
Fp	22	27	22	27	22	27	24	30
Fi`	31	36	31	36	31	36	34	40
Δφ`i	14,17	6,65	15,66	6,52	15,66	6,28	12,27	4,99

Суммарную кинематическую погрешность передачи вычислим по формуле:

Общая погрешность передачи:

≤ 20`

Таким образом, спроектированная передача удовлетворяет условию точности.

12. Проверочные расчеты

12.1 Уточненный силовой расчет и проверка правильности выбора электродвигателя.

Проверим выполнение следующих условий:

, где

M_п – пусковой момент двигателя

M_н – номинальный момент двигателя

, – уточненные статический и динамический момент нагрузки, приведенные к валу двигателя, соответственно.

Динамический момент: , где

ε – требуемое угловое ускорение вала двигателя

, где

ε_н – требуемое угловое ускорение нагрузки, ε_н =5 рад/с²

J_пр – приведенный к валу двигателя момент всего ЭМП, кг·м²

, где

J_р – момент инерции вращающихся частей двигателя,

J_р = 0,037·10^-4 кг·м²

J_н – момент инерции нагрузки,

J_н = 3 кг·м²

J_рпр – приведенный момент инерции ротора

Момент инерции каждого звена:

, где

d – диаметр звена

b – толщина звена

ρ – плотность, г/см³

ρ =7,85 г/см³

Таблица 27

Расчет момента инерции каждого звена

Колесо Параметр	1	2	3	4	5	6	7	8
d, мм	17	44	17	44	19	54	17	56
b, мм	7,5	3	7,5	3	7,5	3	7,5	3
J·10-8кг*м2	5,62	70,44	2,51	76,01	2,51	88,15	9,65	338,64

J_pnp=19,49·10^-8

J_np=5,48·10^-6

M_д.пр= J_np · ε =9,73 (Н·мм)

Для цилиндрических прямозубых передач внешнего зацепления КПД передачи рассчитывается по формуле

где коэффициент трения,

коэффициент перекрытия,

окружная сила,

коэффициент нагрузки,

Аналогично рассчитываем для остальных передач и получаем

Рассчитываем моменты в соответствие с полученными КПД передачи.

15+284=299 (Н·мм) < 392 (Н·мм)=M_п

Проверка выполняется.

12.2 Проверочный расчет шпонки

Рис. 5. Шпонка

Напряжение смятия для стали 40X [σ_см]=110..190 Н/мм² .

Шпонку проверяют на смятие по формуле:

Где F_t- окружная сила, передаваемая шпонкой, Н;

, M- передаваемый крутящий момент, Н·мм;

A_см- площадь смятия, мм²;

l_p- рабочая длина шпонки, мм;

t₁=0,8 мм, h=1,6 мм, b=0,8 мм, l=3,8 мм.

Итак, окружная сила: ,
Рабочая длина шпонки: мм,

Площадь смятия: мм²,

Отсюда
, следовательно шпонка выбрана правильно.

13. Выбор микропереключателя

Микропереключатель – это контактное коммутационное устройство разрывного типа с механическим приводом, характеризующееся релейной зависимостью между управляющим усилием Р и ходом приводного элемента и отличающееся практической независимостью времени коммутации от скорости перемещения приводного элемента, малым массой и объёмом.

Выбран микропереключатель МП7, так как он обладает малыми габаритным размерами, массой. Далее на Рис.6 приведена схема микропереключателя и его технические характеристики.

Рис. 6 Микропереключатель

14. Расчет ограничителя выходного вала

Функция ограничителя выходного вала будет реализована в потенциометре, конструкция которого будет разработана и представлена в качестве сборочного чертежа. Ограничение угла поворота выходного вала будет реализовано механико-электрическим способом исходя из геометрических соображений.

15. Заключение (Расчеты и выводы)

При проектировании привода были проведены расчеты: проектный расчет привода: подбор двигателя, определение общего передаточного отношения, определение оптимального числа ступеней с учетом: критерия минимизации габаритов, критерия быстродействия, критерия максимальной точности; определение модуля, определение геометрических параметров зубчатых колес, входящих в состав привода; проверочный расчет привода: проверочный расчет двигателя, шпонки.

Валы, входящие в состав редуктора, были рассчитаны на изгиб и на жесткость, с целью уменьшения упругого мертвого хода. Выбраны и рассчитаны опоры (подшипники качения) для редуктора.

Были рассчитаны все остальные элементы конструкции: по требованиям технического задания расчет размерной цепи.

Как показали все проведенные в пояснительной записке расчеты, разработанный привод удовлетворяет всем требованием технического задания.

16. Список использованных источников

1. Кокорев Ю.А., Жаров В.А., Торгов А.М. Расчет электромеханического привода: Учеб. пособие / Под ред. В.Н.Баранова. - М.:Изд-во МГТУ, 1996;

2. Буцев А.А. Электродвигатели приборных устройств: Учеб. пособие / Под ред. В.Н.Баранова. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1999;

3. Коваленко А.П., Буцев А.А.. Выбор исполнительных электродвигателей приборных устройств: Учеб. пособие по курсовому проектированию - М.: Типография МВТУ, 1981;

4. Элементы приборных устройств (Основной курс): Учеб. пособие для студентов вузов: В 2-х ч. / Тищенко О.Ф., Киселев Л.Т., Коваленко А.П. и др.; Под ред. О.Ф.Тищенко. - М.: Высшая школа, 1982;

5. Стали и сплавы. Марочник: Справочник / Под редакцией В.Г.Сорокина, М.А.Гервасьева. - М.: интермет Инжиниринг, 2001;

6. Дунаев П.Ф., Леликов О.П.. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Издательский центр "Академия", 2006;

7. Виляевская Т.И., Веселова Е.В. Методические указания по выполнению домашнего задания "Проектирование опор вала передач" по курсу "Элементы приборных устройств" - М. : Типография МВТУ, 1979

8. Буль Б.К., Буль О.Б., Азанов В.А., Шоффа В.Н. Электромеханические аппараты автоматики: Учеб. для вузов по спец. "Электрич. аппараты" - М.: Высш. шк., 1988;

9. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Академия, 2008;

10. Чекмарев А.А., Осипов В.К. Справочник по машиностроительному черчению. – М.: Высш. шк., 2002.

11. Кокорев Ю.А. Способы расчета точностных характеристик деталей и узлов приборов.; Под ред. В.Н.Баранова. – М.: Изд-во МГТУ, 1992;

12. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя.; Под ред. И.Н.Жестковой. – М.: Изд-во Машиностроение, 2001.

32