№12 (1070355)
Текст из файла
Министерство образования и науки Российской ФедерацииГосударственное образовательное учреждение высшего образованияМосковский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана(МГТУ им. Н.Э. Баумана)Буцев А.АИзучение конструкций элементовприборных устройствМетодические указания к лабораторной работе № 12по курсу “Основы конструирования приборов”Под редакцией А.И. ЕремееваИ.С. ПотапцеваМосква2014гЦелью лабораторной работы является изучение принципов конструирования типовых элементов приборных устройств на примере электромеханического привода.Основные теоретические сведенияВ современных приборных устройствах в качестве приводов исполнительных механизмов широко применяются электромеханические приводы, состоящие из электродвигателя, редуктора, муфты и элементов обратной связи.Редукторы служат для согласования угловых скоростей и вращающие моментовэлектродвигателей с исполнительными механизмами, а муфты - для соединениявалов, предохранения от перегрузок по выходному моменту, превышения скорости или перемены направления вращения выходного вала (реверсирования).Элементы обратной связи обычно преобразуютмеханические величины вэлектрические для использования их в информационных системах.
Приборныередукторы могут иметь постоянное или изменяемое передаточное отношение i,достигающее в некоторых случаях нескольких тысяч. Общее передаточное отношение редуктора i0- это отношение угловых скоростей или частоты вращениявходного и выходного валов, т.e. i0=ωвх/ωвых=nвх/nвых. Иногда при подсчете общего передаточного отношения необходимо учитывать направление вращениявыходного вала. Для этого перед числовым значением ставят знак "+", еслинаправление вращения выходного вала такое же, как и у входного, и знак "-" при разных. Внешнее зацепление двух колес изменяет направление вращенияна обратное, внутреннее знака передаточного отношения не меняет. Передача,выполненная по схеме рис. 1а, называется ступенчатой, потому что частотавращения и соответственно моменты меняются ступенчато от ведущего вала кведомому посредством нескольких пар зубчатых колес. Главным достоинствоммногоступенчатых зубчатых передач по сравнению с одноступенчатыми является возможность получения больших передаточных отношений при небольших габаритах редуктора и простаты конструкции.
С учетом сказанного можно2написать следующее выражение для общего передаточного отношения многоступенчатой зубчатой передачи с учётом знака:i0=(-1)kωвх/ω выхгде k - число внешних зацеплении в зубчатой передаче.Общее передаточное отношение многоступенчатой передачи в зависимости от чисел зубьев колес (рис. 1а) имеет вид:Рис. 1а ступенчатая, 1б ряднаяпередачиZ2 Z4 Z6i0=(-1) Z 1 × Z 3 × Z 5kДля большего числа ступеней выражение по аналогии можно продолжить.Иное наблюдается в рядной передаче (рис. Iб). Передаточные отношения отдельных ступеней передачи тоже перемножаютсяi0 =Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z6××××=Z1 Z 2 Z 3 Z 4 Z 5 Z10тсюда следует, что в рядной передаче общее передаточное отношениезависит только от чисел зубьев первого и последнего колес и не зависит отчисел зубьев промежуточных колес. В связи с этим промежуточные колесарядной передачи называют паразитным.
Рядные передачи применяют: длясокращения, габаритов зубчатых колёс, например при относительно большомзаданном расстоянии между валами; для сохранения направления вращения3выходного вала таким же, как и у входного вала; для осуществления передачи с одного вала на другой вокруг мешающих деталей.На рис. 2 представлен фрагмент чертежа общего вида приборного электромеханического привода, состоящего из электродвигателя постоянноготока, редуктора с двухступенчатой зубчато передачей и предохранительнойфрикционной муфты.Электродвигатель I установлен на верхней плате 4 по посадке, обеспечивающей точное его центрирование в плате, и закреплен при помощи двухвинтов 2, Под винты подложены разрезные пружинные шайбы 3, предохранявшие винты от само -отвинчивания. На валу электродвигателя I напрессовано зубчатое колесо 18 с небольшим числом зубьев (Z1 = 17).
Зубчатое колесо, меньшее число зубьев, принято называть шестерней. В зацеплении с шестерней находится зубчатое колесо 6 с числом зубьев Z2=82. Последнеенапрессовано на вал 5 и закреплено в осевой направлении при помощи развальцовки. Вал 5 и шестерня Z 3=19 выполнены из одной заготовки. В зацепление с шестерней Z3 входит зубчатое колесо Z4=57, свободно вращающеесяна валу 7.Модули всех зубчатых колес одинаковы и равны 0,3 мм. На боковойповерхности колеса 12 со стороны диска 10 наклеено металлокерамическоекольцо II, имеющее высокий коэффициент трения при работе в паре состальным закаленным диском 10.
Сила прижатия диска 10 к металлокерамическому диску создаётся пружиной 9 и регулируется в небольших пределахгайкой 8.4Рис.2.Фрагмент чертежа общего вида приборного редукторас перечнем элементовЭта гайка не стандартная, с разрезом и стопорным винтом 19. Послаокончания регулировки винт 19 заворачивается, деформирует разрезанный участок гайки, который плотно прижимается к разноименным профилям резьбыболта и создает увеличенные силы трения в резьбовом соединении. Эти силытрения стопорят резьбовое соединение, предохраняя его от самоотвинчивания.Шпонка 13 обеспечивает передачу вращающего момента с диска 10 на выходной вал 7 не препятствует перемещению диска вдоль вала 7. Сила прижатиямежду телами трения рассчитывается таким образом, чтобы гарантировать передачу вращающего момента с колеса 12 на диск 10 и от него через шпонку 13на выходной зал 7.
При перегрузке на выходном валу силы трения уже оказывается недостаточно для передачи вращающего момента. Колесо 12 вместе снаклеенным на него металлокерамическим кольцом проскальзывает, а выходной вал останавливается. Поломка исполнительного механизма, зубчатых колеси электродвигателя исключается.В редукторе в качестве опор используются подшипники скольжении.Конструктивно цапфы (цапфа- часть вала, обычно на концах, сконструированаи рассчитана для использования как опора в подшипниках с трением скольжения) вала выполнены непосредственно из материала самого вала, а втулки сде5ланы в виде отверстий самой плате. При таком исполнении платы для нее требуется большое количество дорогого антифрикционного материала (латуни илибронзы и используется только для малогабаритных изделий), в связи с чем вприборостроении часто приметают установку бронзовых или латунных втулокв платы, изготовленные из стали, алюминиевых сплавов или других дешевыхматериалов.
Плата 4 и 14 соединены между собой стойками 15, которых должнобыть не менее трех. Для удобства и упрощения последующего монтажа редуктора стойка одним концом крепятся к нижней плате неподвижно путем развальцовки. На другом конце стойки имеется центрирующей поясок, на которыйустанавливаемая и центрируется верхняя плата 4.
Плата к стойке крепится вантами 16. Под эти винты также подкладываются упругие разрезные шайбы 17 поГОСТ 6402-70 (гроверы).На рис. 3 приведена структурная схема рассматриваемого привода,(согласно ГОСТ 2102-68).Рис.3 Структурная схема приводаСтруктурной схемой называется графический документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений представлены составные части изделия и связи между ними.На структурной схеме привода рис.3 вращающий момент электродвигателя 1 поступает на двухступенчатую зубчатую передачу 2, а с нее на фрикционную предохранительную (по моменту) муфту, состоящую из зубчатого колеса z2 и диска 3 и затем на выходной вал 4.6Рис.4 Кинематическая схемаНа рис.
4 представлена кинематическая схема электромеханическогопривода по рис. 2. Кинематическая схема не является какой-то копией конструкции, а отражает только взаимосвязи элементов и составляется и вычерчивается из элементов, приводимых в ГОСТ 2770-68. Если изображение какого-тоэлемента в ГОСТе отсутствует, то допускается вычерчивать элемент в упрощенном виде, без конструктивной проработки, сделав соответствующуюнадпись, поясняющую значение элемента.Для выполнения правильной сборки изделий (сборочных единиц) оформляется специальная техническая документация: сборочные чертежа и схемысборки изделия.Согласно ГОСТ 2101-68:1.
Изделием называют любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии. Устанавливаются следующиевиды изделий: а) деталь; б) сборочные единицы; в) комплексы; г) комплекты.2. Деталь. Изделие, изготовленное из однородного по наименованию имарке материала, без применения сборочных операций 8, например; пластинаив биметаллического листа; печатная плата, маховичок из пластмассы (без арматуры), провод заданной длины. Эти изделия, подвергнутые покрытиям, независимо от вида в толщины, изготовленные с приенением местной сварки, пайки, склейки, сшивки и т.п., например: винт, подвергнутый хромированию, трубка, спаянная или сваренная из одного куска листового материала, коробка,7склеенная из одного листа картона, тоже считаются деталями.3.
Сборочная единица. Изделие, составные части которого подложат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями(свинчиванием, сочленением, клепкой, сваркой, пайкой, прессовкой, развальцовкой, склеиванием, например: станок, редуктор, сварной корпус, блок зубчатых колес).4. Комплексы и комплекты в данной лабораторной работе не используются.5. К покупным относятся изделия, не изготавливаемые на данном предприятии, а получаемые в готовом виде.На рис. 5 представлен сборочный чертеж (без указания размеров) фрикционной предохранительной муфты электромеханического привода, изображенного на рис. 2, а на рис. 6 - схема сборки этой сборочной единицы (с учетомцифровых позиций рис.
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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
