Курсовая.fin.v3 (1060345)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ОглавлениеВведение.............................................................................................................................................2Предварительный выбор двигателя привода разрабатываемой конструкции........................2Кинематический расчет проектируемой конструкции..............................................................3Определение числа элементарных передач............................................................................3Определение параметров элементарных передач..................................................................4Силовой расчет.................................................................................................................................5Проверочный расчет выбранного двигателя по заданной нагрузке....................................5Определение модуля зацепления.............................................................................................5Геометрический расчет кинематики проектируемой конструкции.........................................8Расчет валов и опор редуктора.....................................................................................................10Расчет валов................................................................................................................................10Обоснование выбора и расчет опор........................................................................................12Точностной расчет разрабатываемой кинематики....................................................................13Проверочные расчеты проектируемого привода.......................................................................16Проверка правильности выбора электродвигателя..............................................................16Проверочные расчеты на прочность.......................................................................................19Список литературы........................................................................................................................211ВведениеНиже приводятся основные расчеты для обоснования проектируемой конструкцииэлектромеханического привода с быстрым реверсом выходного вала.

Электромеханический привод с быстрым реверсом выходного вала широко примняется вмеханизмах РЭА, оптико-механических приборах, каналах управления стабилизации ЛА,в системах автоматики и других устройствах для мгновенного изменения направлениядвижения исполнительного органа. Особенностью данного привода является егопостроение на базе нереверсируемого двигателя с жесткой характеристикой и блокапорошковых муфт.В разрабатываемой конструкции узел двигателя соединен через соединительнуюмуфту с 1 ступенью разрабатываемой конструкции редуктора, который должен иметь nступеней. На n-1 ступени должны монтироваться узлы муфт, осуществляющихреверсивное движение выходного вала.

Место установки попрошковых муфт вкинематической цепи определяется с учетом двех факторов: допустимой скоростивращения муфты и максимального передаваемого момента муфты.Рисунок 1: Структурная схема разрабатываемойконструкцииПредварительный выбор двигателя приводаразрабатываемой конструкцииПо условию, в разрабатываемом приводе необходимо использовать двигатель серииД или ДАТ. Осуществим выбор двигателя по мощности для преодоления прилагаемойнагрузки.Найдем расчетную мощность двигателя из соотношения:PH, где η0 - КПД цепи двигатель-нагрузка; PH - мощность нагрузки наP P=0выходном валу.Для предварительного расчета, исходя из условия, примем КПД всего привода2равным η0 = 0,6.Мощность нагрузки определим по формуле:P H =MH⋅H =0.3⋅2.2=0.66 ВтТогда расчетная мощность двигателя: P P=Необходимо выдерживать условие:PTPP0.66≈1.1 Вт0.6= , где PT - паспортная мощностьдвигателя; ξ - коэффициент запаса, учитывающий динамичность внешней нагрузки, поусловию, ξ = 1.2.Тогда найдем минимальную мощность двигателя: P T=PP⋅=1.1⋅1.2=1.32 Вт .Исходя из проведенного расчета и с учетом того, что разрабатываемый ЭМПдолжен работать с большим угловым ускорением выходного вала, выберем двигательДАТ-42461.Основные характеристики двигателя ДАТ-42461:• Напряжение питания: U = 200 В• Номинальная мощность: PН = 60 Вт• Номинальная частота вращения: nном = 5100 об/мин• Номинальный момент: Mном = 1175∙10-4 Н∙м• Пусковой момент: Mп = 1765∙10-4 Н∙м• Момент инерции ротора: JР = 27∙10-6 кг∙м2• Срок службы: T = 5000 часов• Масса: 1.0 кгКинематический расчет проектируемой конструкцииОпределение числа элементарных передачПередаточное отношение определяется выражением:nДВi0 =, где nH - частота вращения выходного вала.nНn H=i0 = H⋅30nДВnН==2.2⋅30≈21 об / мин3.145100≈242.721В качестве критерия расчета выберем критерий минимизация габаритов, тогдачисло ступеней определяется как n=1.85⋅lg i0 =1.85⋅lg 242.7=4.41 .

Примем n = 5.3Определение параметров элементарных передачПередаточные отношения ступеней рассчитываются по формуле:5i 1=i 2=i 3=i 4=i 5= 242.7=2.99 .Числа зубьев ведомых и ведущих колес связаны соотношением: z 2=z 1⋅i 12 .Зададим из первого ряда число зубьев для шестерён: z1 =28 , тогда число зубьевведомых колес: z 2=28⋅2.99=83.72 . Округлим полученное значение до ближайшегобольшего из второго стандартного ряда: z 2=84 .Определим погрешность такого округления.5 iФ = i=z2z1584==24328i Ф−i 0243−242.7⋅100=⋅100=0.12 %i0242.7В итоге получаем 5 шестерен с числом зубьев раным 28-и и 5 колес с 84-мязубьями.Фактические передаточные отношения в каждой паре колес:i12Фi 23Фi34Фi 45Фi 56Ф3.03.03.03.03.0В итоге получаем:Зубчатая передача12345Колесо12345678910Число зубьев28842884288428842884Рисунок 2: Кинематическая схема разрабатываемого привода4Силовой расчетПроверочный расчет выбранного двигателя по заданнойнагрузкеНайдем суммарный момент нагрузки на выходном валу, имеющий статическую идинамическую составляющие:M H6 =M =M С M Д =M H J H⋅ H =0.30.05⋅20=1.3 Н ⋅мМоменты на остальных валах определим по формуле:M k1Mk =, где M k - момент на ведущем звене; M k1 - моментi k, k1Ф k, k1 ПОДШна ведомом звене; i k, k1Ф - передаточное отношение передачи;передачи; ПОДШ - КПД подшипников.Примем k ,k1=0.98 ; ПОДШ=0.97 .Находим моменты:M61.3M 5===0.456 Н ⋅мi56Ф⋅ 56⋅ПОДШ 3.0⋅0.98⋅0.97M4 =M 3=M5i 45Ф⋅45⋅ПОДШM4i34Ф⋅34⋅ ПОДШ=0.456=0.160 Н ⋅м3.0⋅0.98⋅0.97=0.160=0.056 Н ⋅м3.0⋅0.98⋅0.97k ,k1- КПДПри расчете момента на втором валу учтём КПД порошковой муфты:M30.056M2 ===0.026 Н ⋅мi 23Ф⋅23⋅ПОДШ 3.0⋅0.98⋅0.97⋅0.75M 1=M2i12Ф⋅12⋅ПОДШ=0.026=0.009 Н ⋅м3.0⋅0.98⋅0.97Двигатель выбран верно, если выполняется условие M П M 1 .ПопаспортнымданнымдлядвигателяДАТ-42461M П =0.1765 Н ⋅м M 1=0.009 Н ⋅м .Тем самым, по предварительным расчетам, можно утверждать, что двигательвыбран верно.Определение модуля зацепленияМодуль определяется из условия расчета зубьев передачи на прочность (изгибнуюи контактную).

Т.к. в разрабатываемой конструкции открытый тип передач, то расчетзубьев на изгибную прочность будет проектным. После его выполнения необходимоосуществить проверочный расчет на контактную прочность.Для открытых цилиндрических передач модуль m зацепления в миллиметрах5определяют по формуле: m=K m3M YF K, гдеz  bm [ F ]Km - коэффициент для прямозубых колес, Km = 1.4;M - крутящий момент, действующий на рассчитываемое колесо,M = 1.3 Н·м = 1300 Н·мм;YF - коэффициент формы зуба;K - коэффициент расчетной нагрузки, K = 1.5;z - число зубьев рассчитываемого колеса;ψbm - коэффициент ширины зубчатого венца, ψbm = 3 ... 16, примем ψbm = 4;[σF] - допускаемое напряжение при расчете зубьев на изгиб, Н/мм2.Коэффициент формы зуба определим по табл.4 [1]:• для шестерен: YF = 3.92• для колес: YF = 3.73Выберем материал для зубчатых колес передачи.В соотвествии с рекомендациями [1] примем, что все шестерни выполнены изодного материала, а все колеса - тоже из одного материала.

При этом, дляприрабытывающихся передач (твердость рабочих поверхностей колес HB ≤ 350) длявыравнивания срока службы назначим разные материала, так чтобы, твердость ведущихколес была на 20 ... 30 единиц больше твердости ведомых колес.Выберем следующие марки стали: для шестерен - сталь 40Х; для колес - сталь 40.Основные параметры выбранных сталей:ПараметрНазваниеКоэффициентрасширенияОбозначениелинейногоШестерниКолесаСталь 40ХСталь 40α, 1/°C11.8·10-611.9·10-6Плотностьρ, кг/м378507850Предел прочностиσВ, МПа655580Предел текучестиσТ, МПа490320σFR, МПа960550σHR, МПа105010502.14·1052.12·105HB, МПа230200HRC5550Закалка.

Отпуск.Азотирование.Закалка. Отпуск.ПределизгибевыносливостиПределвыносливостизубьевконтактнойповерхностиМодуль упругостиТвердостьТвердость поверхностнаяТермообрабткаприE, МПа6Допускаемое напряжение изгиба рассчитывается по формуле: FR K FC KFL[ F ]=, гдеSFσFR - предел выносливости при изгибе;KFC - коэффициент, учитывающий цикл нагружения колеса;KFL - коэффициент долговечности; SF - коэффициент запаса прочности.Примем: KFC = 0.65; SF = 2.5.4⋅10 6Рассчитаем KFL : K FL =, где w - показатель степени, w=6, т.к.

HB ≤ 350.NHN H=60 n c L , гдеn - частота вращения зубчатого колеса, об/мин;c - число колес, находящихся одновременно в зацеплении с расчитываемым;L - срок службы передачи, ч.По заданию, срок службы передачи определяется сроком службы двигателя: L =5000 часов.Частота вращения для колес пятой передачи:• для ведомого колеса: n=21 об /мин ;• для ведущего колеса: n=21⋅3.0=63 об /мин .В итоге получаем:Для колеса:K FL =1 , т.к. N H=60 n c L=60⋅21⋅1⋅5000=6.3⋅106 ≥4⋅106 FR K FC KFL 550⋅0.65⋅1Y F 3.73[ F ]===143 ;==0.026SF2.5[ F ] 143wДля шестерни:K FL =1 , т.к. N H=60 n c L=60⋅63⋅1⋅5000=18.9⋅106≥4⋅106 FR K FC KFL 960⋅0.65⋅1YF3.92[ F ]===249.6 ;==0.016SF2.5[ F ] 249.6Модуль зацепеления следует определить по ведомому колесу, т.к.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов курсовой работы