Мой курсовой проект (Восстановлен) (1060436)
Текст из файла
| Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э.Баумана» (МГТУ им. Н.Э.Баумана) Факультет «Радиоэлектроника и лазерная техника» (РЛ) Кафедра «Элементы приборных устройств» (РЛ5) РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту по курсу «Основы конструирования приборов» на тему: «Механизм управления» Студент _______________ (Любавский К.К.) Группа ИУ1-61 Руководитель проекта _______________ (Буцев А.А.) 2011 г. |
Оглавление
Техническое задание 1
Предварительный выбор двигателя привода 1
Кинематический расчет конструкции 2
Определение общего передаточного отношения 2
Определение числа ступеней 2
Силовой расчет конструкции 4
Предварительная проверка правильности выбора двигателя 6
Проектный расчет зубчатых передач на прочность износа. 7
Проверочный расчет зубчатых передач на контактную прочность. 13
Геометрический расчет зубчатых колес проектируемой конструкции. 17
Расчет двухшкального отсчетного устройства. 24
Расчет валов и опор. 30
Расчет вала на статическую прочность. 30
Расчет вала на жесткость 46
Выбор шарикоподшипников 46
Расчет штифтов. 54
Проверка правильности выбора двигателя 56
Точностной расчет разрабатываемой конструкции 63
111Equation Chapter 1 Section 1Техническое задание
Тема проекта: механизм управления
Техническое задание: разработать конструкцию механизма управления объектом по предложенной схеме в соответствии с заданным вариантом.
Основные данные:
| Номер варианта | 3 |
| Момент нагрузки на вых. валу М, Нмм | 1000 |
| Скорость вращения вых. вала ω, с-1 | 1,4 |
| Момент инерции нагрузки J, кг∙м2 | 0,15 |
| Ускорение вращения вых. Вала ε, с-2 | 30 |
| Угол поворота вых. вала φ, град. | 180 |
| Цена деления шкалы точного отсчета, град | 0,5 |
| Тип корпуса | На втулках |
| Критерий проектирования | Максимум быстродействия |
| Тип электродвигателя | ДПМ или ДПР |
| Тип потенциометра | ПТП, ППМЛ |
| Условия эксплуатации | УХЛ4.1 |
| Степень защиты | IP44 |
| Вывод выходного элемента | Со стороны двигателя или противоположной, по указанию преподавателя |
| Вид выходного конца вала | Со шпонкой и резьбой, под штифт или др. |
Предварительный выбор двигателя привода
Требования технического задания определяют среди возможных типов двигателей для применения в разрабатываемой конструкции электродвигатели из серий ДПМ или ДПР.
Конкретный двигатель из намеченной серии выбирают с учетом его требуемой мощности Pt.
По условию технического задания заданный ЭМП имеет один выходной вал, в этом случае расчетную мощность электродвигателя определяют по формуле:
,
где Pн – мощность нагрузки на выходном валу
η0 – КПД цепи двигатель – нагрузка ( по условию η0=0,8 )
Расчетную мощность нагрузки Pн определяют по формуле:
,
где Mc – момент нагрузки на выходном валу
- угловая скорость вращения выходного вал
Тогда связь между требуемой мощностью Pt и расчетной мощностью Pн:
,
где 
- коэффициент запаса, учитывающий динамичность внешней нагрузки ( по условию =1,1 )
Таким образом: 
Учитывая срок службы, разброс температур, характер работы выберем двигатель ДПР-62-Н1-02 с характеристиками:
| Полезная мощность PT, Вт | 12,3 |
| Номинальный момент Mном, Н∙мм | 19,6 |
| Пусковой момент Мп, Н∙мм | 137 |
| Скорость вращения вала nном, об/мин | 6000 |
| Момент инерции ротора Jр, кг*м2 | 3,6*10-6 |
| Напряжение питания U, В | 27 |
| Срок службы, ч | 1000 |
| Масса m, кг | 0,41 |
Кинематический расчет конструкции
Определение общего передаточного отношения
Можно рассчитать передаточное отношение i0 цепи двигатель-выходной вал:
,
Где nвых – частота вращения выходного вала [об/мин], которая может быть найдена по формуле:
Таким образом: 
Определение числа ступеней
Требуемое передаточное отношение i0 можно реализовать с помощью разных схематических элементов. Существуют методики расчета по различным критериям : минимизации суммарного межосевого расстояния, приведенного момента инерции, массы, погрешностей и пр.
При проектировании по указанным критериям определяют число ступеней в разрабатываемом механизме и передаточное отношение каждой ступени.
Поскольку в задании критерием проектирования задается максимум быстродействия используем критерий минимизации приведенного момента инерции.
Число ступеней определяют по формуле:
Значение коэффициента C1 выбирают по таблице , с учетом коэффициентов K1 и K2, определяемых конструктивным оформлением шестерни и колеса.
Выберем:
По таблице : 
Выберем число ступеней 
Тогда передаточное отношение каждой отдельной ступени:
Произведем выбор числа зубьев, для цилиндрических зубчатых передач число зубьев шестерни z1 выбирают в диапазоне 17…28. Поскольку для высокоточных передач с плавным ходом z1 назначают ближе к верхнему пределу, то примем 
.
Число зубьев ведомых колес ведомых колес , определяют по формуле :
| Номер ступени | Передаточное отношение | Назначенные числа зубьев | |
| Шестерня | Колесо | ||
| 1 | 2.4 | 25 | 60 |
| 2 | 2.4 | 25 | 60 |
| 3 | 2.4 | 25 | 60 |
| 4 | 2.4 | 25 | 60 |
| 5 | 2.4 | 25 | 60 |
| 6 | 2.4 | 25 | 60 |
| 7 | 2.4 | 25 | 60 |
Поскольку пришлось вычисленное значение чисел зубьев z2 округлять до стандартных, необходимо сделать проверку:
Определим фактическое передаточное отношение:
Определим относительную погрешность:
Поскольку получившееся отклонение находится в допустимых пределах, кинематический расчет можно считать правильным.
Силовой расчет конструкции
Этот расчет заключается в определении крутящих моментов, действующих на каждом валу.
Приведение моментов ведется от выходных звеньев к двигателю.
Момент нагрузки можно определить как :
,
где Мс – момент статической нагрузки, Мд – момент динамической нагрузки
,
где 
– момент инерции нагрузки выходного вала
- ускорение выходного вала
Определим приведенный момент нагрузки к входному валу редуктора.
Воспользуемся формулой:
, где
,
–момент нагрузки на i-ом и j-ом валах;
–передаточное отношение i-го и j-го вала;
- КПД передачи, для проверочного расчета выбираем значение ηij=0.98;
- КПД подшипников, в которых установлен ведущий вал, для проверочного расчета выбираем значение ηподш=0.99
Для нахождения моментов, воспользуемся программой написанной в программной среде MathCad:
Проверим её результаты работы вручную.
Предварительная проверка правильности выбора двигателя
Поскольку механизм управления работает при кратковременном включении и редком изменении скорости, то должно выполняться условия:
, где 
- номинальный момент двигателя
- пусковой момент двигателя
- приведенный статический момент нагрузки
- приведенный динамический момент нагрузки
Определим приведенный статический момент:
,где = 0.98
=0.99
Определим приведенный динамический момент:
где 
- угловое ускорение входного вала редуктора (
);
- угловое ускорение выходного вала;
- момент инерции нагрузки;
- момент инерции ротора двигателя;
- коэффициент, учитывающий инерционность редуктора(
);
- КПД редуктора.(
)
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
