Курсач (1060447)
Текст из файла
Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции
и ордена Трудового Красного Знамени
государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Курсовой проект
по курсу «Основы конструирования приборов»
Студент: Шаповалов И.С. СМ11-61
Консультант: Нарыкова Н.И.
2005
ОГЛАВЛЕНИЕ
Техническое задание………………………………………………. Схема и краткое описание привода………………………………. Анализ исходных данных. Характеристики электродвигателя… Кинематический расчет ЭМП…………………………………….. Силовой расчет ЭМП……………………………………………… Выбор материала…………………………………………………... Определение модуля передачи…………………………………… Геометрический расчет…………………………………………… Проверка правильности выбора двигателя……………………… Проверочный расчет на прочность………………………………. Поверочный расчет ЭМП на точность…………………………… Расчет мертвого хода……………………………………………… Расчет валов передачи по прочности…………………………….. Расчет коробки скоростей………………………………………… Выбор и расчет подшипников……………………………………. Расчет фиксатора………………………………………………….. Выбор типа и материала корпуса изделия……………………….. Литература…………………………………………………………. Приложение………………………………………………………... | 3 4 4 5 6 7 12 16 19 23 25 30 34 36 38 40 42 43 44 |
Техническое задание.
Разработать конструкцию трехскоростного электромеханического привода по предложенной схеме (рис. 1) в соответствие с заданным вариантом.
Параметры | |
Тип электродвигателя | Г – 205 |
Скорость вращения выходного вала ω, с-1 | 0,005 0,009 0,0162 |
Максимальный момент на выходном валу Мс мах , Н.мм | 1000 |
Рабочие температуры t,°С | -20..+40 |
Характер производства | Серийное |
Срок службы | 5000 часов |
Точность отработки не хуже | 20´ |
Рис. 1
Схема и краткое описание привода.
Трехскоростной электромеханический привод обеспечивает 3 различные скорости вращения выходного вала. Переключение скоростей обычно производится вручную перемещением блока зубчатых колес. Привод подобного рода применяется в лентопротяжных механизмах самопишущих приборов, в качестве универсального привода механических систем РЭА, ОЭП и др., где требуется ступенчатое изменение скорости в небольшом диапазоне.
Кинематическая схема привода приведена на рис. 1. Вращение от двигателя 1 с помощью зубчатого редуктора (z1-z6) передается на коробку скоростей (z7-z12). Скорость вращения выходного вала зависит от включения той или иной пары зубчатого блока 2. В положении, указанном на рисунке, в зацеплении находятся зубчатые колеса z8 и z11. Для получении других скоростей в зацеплении могут быть введены пара колес z9-z12, или z7-z10.
Анализ исходных данных. Характеристики электродвигателя.
Так как в техническом задании не указано конкретное назначение, точностные характеристики, габаритные размеры разрабатываемого ЭМП, то при проектировании я исходил из критерия рассматривающего приведенный момент инерции.
В результате анализа технического задания была выбрана кинематическая схема предложенная в задании. Реализация этой схемы представляет из себя следующее: электродвигатель Г - 205 (заданный в техническом задании)
Характеристики двигателя Г - 205
| =3000 об/мин; Мн=5.1 Н мм P=3 Вт U=220 В f=50 Гц 1 0.4 кг |
крепится к редуктору, смонтированному в корпусе, к редуктору со стороны противоположной электродвигателю крепится коробка передач состоящая из распределительного вала с тремя шестернями, жестко закрепленными на валу, выходного вала с блоком колес, свободно перемещающихся по направляющей шпонке и фиксатора, закрепленного на отдельной стойке.
Кинематический расчет ЭМП.
i0 – общее передаточное отношение редуктора
Определим общее число ступеней. По критерию, рассматривающему миниминизацию приведенного момента инерции:
В целях уменьшения погрешностей желательно на все ступени назначить большее передаточное отношение, это необходимо делать за счет 1-х ступеней, что в свою очередь приведет к уменьшению приведенного момента инерции редуктора. Поэтому предполагается разделить общее передаточное отношение в таком порядке:
i12=2.5
i34=4
i56=5
i78=7
i910=7
i1112=7.9
Определим число зубьев в колесах редуктора.
Пусть в шестернях будут по 22 зубьев.
Z1=Z3=Z5=Z7=Z9=Z11=22
Z2=Z1·i12=22·2.5=55
Z4=Z3·i34=22·4=88
Z6=Z5·i56=22·5=110
Z8=Z7·i78=22·7=154
Z10=Z9·i910=22·7=154
Z12=Z11·i1112=22·7.9=174
Сравниваем со стандартными рядами получаем:
Z2=53
Z4=90
Z6=112
Z8=150
Z10=150
Z12=170
Силовой расчет ЭМП.
Мы знаем, что Мвых=1000 Нмм.
Пусть – КПД подшипников шариковых радиальных однорядовых т.к. они самые дешевые и осевых нагрузок практически нет,
– КПД цилиндрической передачи
Выбор материала.
V – окружная скорость.
d – делительный диаметр колеса в мм.
n=3000 об/мин – частота вращения
Z=22 – число зубьев в шестерне
т=0.3 – рекомендуемое минимальное значение модуля в прямозубых цилиндрических колесах.
т.к. V<3 м/с , то по ГОСТ (1050-74) для шестерни: сталь 45
для колеса: сталь 35.
Поскольку V<3 м/с, то для изготовления колес рекомендуется 7-я степень точности. Назначим термообработку нормализация. Примем твердость колес 200НВ. В соответствии с рекомендациями методического пособия назначаем твердость материала зубьев шестерни на 20 единиц выше, чем колеса. Тогда твердость зубьев шестерни 220НВ.
Определим предельные напряжения на изгиб для шестерни и колеса.
Определим допускаемые напряжения на изгиб для шестерни и колеса.
,
где SF=2.2 – коэффициент запаса прочности.
KFC=0.65 – коэффициент, учитывающий цикл нагружения колеса, в соответствии с методическими указаниями для реверсивных передач.
KFL – коэффициент долговечности.
NН – число циклов перемен напряжений, определяется по формуле:
n – частота вращения зубчатого колеса[об/мин].
с=1 – число колес, находящихся одновременно в зацеплении с рассчитываемым
L=5000 часов – срок службы передачи
Колесо 12
n12=nвых=0.155 об/мин
Колесо 10
Колесо 8
Колесо 6
Колесо 4
Колесо 2
Шестерня 11
Шестерня 9
Шестерня 7
Шестерня 5
Шестерня 3
Шестерня 1
Определение модуля передачи.
Кт=1.4 – коэффициент для прямозубых колес
Ψт=8 – коэффициент ширины зубчатого колеса
К=1.3 – коэффициент расчетной нагрузки
YF – коэффициент формы зуба
А) Z9 – Z10
Z9=22 Z10=150
YF9=4.1 YF10=3.76
Расчет будем вести по шестерне
Б) Z11 – Z12
Z11=22 Z12=170
YF11=4.1 YF12=3.76
Расчет будем вести по шестерне
Определим предельные контактные напряжения для шестерни и колеса.
Определим допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса.
SH=1.1 – коэффициент безопасности.
Т.к. V<3 м/с, то zV=1 – коэффициент, учитывающий окружную скорость колеса.
zR=1 – коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей.
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.