РПЗ (1071133)

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

Текст из файла

Ф едеральное агенство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Московский ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени Н.Э. БАУМАНА

Факультет РЛ (Радиоэлектроники и лазерной техники)

Кафедра РЛ5 («Элементы приборных устройств»)

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту на тему:

Привод следящей системы

Студент Cафрошкин М.А. Группа РЛ2-52

(фамилия, инициалы) (индекс)

Руководитель проекта Кветкин Г.А.

(фамилия, инициалы)

Москва, 2011 г.

Техническое задание на проектирование

1. Скорость вращения выходного вала ω=6(с^-1)

2. Ускорение вращения выходного вала ε=28(с^-2)

3. Момент инерции нагрузки Y_Н =0.01 ( кг·м)²

4. Угол поворота выходного вала

5. Присоединительный размер d=70(мм)

6. Тип потенциометра ПТП или ППМЛ

7. Тип электродвигателя ДИД, ДГ или АДП

Содержание

Введение……………………………………………………………………………4

1. Описание и принцип действия прибора ………………………………………4

2. Проектировочный расчет редуктора…………………………………………...6

2.1Выбор двигателя…………………………………………………………….. 6

2.2.Проектирование передачи …………………………………………………10

2.3.Определение числа зубьев…………………………………………………11

2.4.Расчет моментов в кинематической цепи…………………………………11

2.5. Проектный расчет зубчатых передач на прочность……………………….12

2.5.1 Выбор материалов для элементарных передач…………………………12

2.5.2. Допускаемые напряжения при расчете на выносливость…………..12

2.5.3. Допускаемое контактное напряжение для шестерни и колеса……….12

2.5.4. Допускаемое напряжение изгиба для материала шестерни и зубчатого колеса ……………………………………………………………………….12

2.5.5. Расчет зубьев на изгиб…………………………………………………..14

2.5.6. Расчет зубьев на контактную прочность………………………………15

2.6. Геометрический расчет зубчатых колес и параметров передач…………16

2.6.1.Расчет делительного диаметра………………………………………….16

2.6.2.Расчет диаметров выступов …………………………………………….17

2.6.3.Расчет диаметров впадин………………………………………………..17

2.6.4.Расчет ширины зубчатых колес………………………………………..18

2.6.5.Расчет ширины шестерней………………………………………………18

2.6.6.Расчет межосевого расстояния………………………………………….18

3.Проверочный расчет спроектированного редуктора………………………….19

3.1.Уточняющий расчет моментов……………………………………………..19

3.2.Проверочный расчет на прочность при кратковременных перегрузках...20

4. Проектировочный расчет валов и опор………………………………………..21

4.1.Расчет диаметра валов………………………………………………………21

4.2. Расчет опор………………………………………………………………….24

4.3.3 Выбор подшипников ……………………………………………………..24

5.Выбор потенциометра……………………………………………………………26

6. Расчет на точность………………………………………………………………27

6.1. Расчет кинематической погрешности цепи………………………………..27 6.2 Расчет погрешности мертвого хода………………………………………………28

6.2.1.Расчет люфтовой механической погрешности…………………………28

6.2.2. Расчет упругой люфтовой погрешности………………………………30

7.Выбор микровыключателя……………………………………………………….30

8.Расчет размерной цепи……………………………………………………………31

9.Заключение по работе…………………………………………………………….32

10.Список литературы………………………………………………………………33

1. Введение

1. Описание принципа действия привода

ЭМП

Электромеханические приводы (ЭМП), состоящие из двигателя и механической передачи, широко применяются в медицинской и вычислительной технике, радиоэлектронной и оптико-механической аппаратуре, измерительных устройствах, системах автоматики и робототехники, а также в других устройствах для передачи движения на исполнительный орган. Широкие функциональные возможности, точность и надёжность ЭМП обеспечивают устойчивый интерес разработчиков к ним. Совершенство конструкции ЭМП во многом зависит от того, насколько правильно выбраны и рассчитаны элементы привода.

Темой данного курсового проекта является разработка конструкции привода следящей системы (ПСС). Согласно ТЗ разрабатываемый привод относится к универсальным управляемым приводам малой мощности.

В приводе предусмотрен потенциометрический датчик обратной связи, что позволяет использовать разрабатываемый привод в качестве следящего.

ПСС работает в режимах повторно-кратковременного действия с пусками, остановами и реверсами. ПСС может быть применен в качестве вращателя оптических объектов: зеркал, призм Дове, Пехана и т.п.

Принцип работы устройства заключается в следующем. Развиваемая двигателем мощность передается с помощью механической передачи на выходной вал. Обратная связь в следящей системе обеспечивается потенциометром. Угол поворота выходного звена ограничивается с помощью микровыключателей и механических упоров.

1.2 Прототип механизма линейного перемещения

В конструкции применен латунный корпус 1, на котором установлен исполнительный двигатель 2 и кронштейн 3 с потенциометром 4. Вращение от вала двигателя с помощью четырехступенчатого редуктора передается на полый вал 5, внутри или на торцевой поверхности крепится объект управления. Для обеспечения требований точности в кинематической цепи потенциометр – выходной вал применены люфтовыбирающие колеса. На корпусе привода установлены упоры 7 с микровыключателями 6. На выходном звене 5 установлен подвижный упор 8.

2.Проектировочный расчет редуктора

2.1. Выбор Двигателя

По условию выбирать двигатель я могу из серии ДИД или ДГ,АДП.

Выбираю двигатель ДИД-5Т. Его данные:

Расчет общего передаточного отношения:

Двигатель Дид-5 не проходит проверку.

Выбираю двигатель Дг-10 Его данные:

Расчет общего передаточного отношения:

Двигатель Дг 10 проходит проверку по моментам

Рассчитаем время реакции (быстродействие).

Двигатель ДГ 10 имеет удовлетворительные показатели по быстродействию,но так как у нас следящая система то показатель быстродействия наиболее важен для нас. Поэтому проведем расчет для двигателя АДП 1362

АДП 1362

Расчет общего передаточного отношения:

Двигатель АДП 1362 проходит проверку по моментам

Рассчитаем время реакции (быстродействие).

Одним из наиболее важных параметров в системах слежения является быстродействие.

Т.к. Tэм(ЭМП) двигателя АДП 1362 значительно меньше его аналога, то для расчёта в курсовом проекте будем использовать двигатель АДП1362.

Технические требования для двигателя АДП 1362

Вибрация 5-200Гц

Ускорение до 40м/c2

Ударные нагрузки до 340м/c2

Температура окружающей среды -50…+85*С

Влажность воздуха t=40*C n=98%

Частота питания 50 Гц

Напряжение питания 110В

Гарантированная наработка L=2000ч

2.2. Проектирование редуктора

Критерий расчета- минимизация приведенного момента инерции

Так как на последнем валу должен присутствовать соединительный размер D=70 мм то , нам надо сделать последнее колесо df>70мм.

Т.к. момент инерции цилиндра рассчитывается по формуле

(Где m-масса цилиндра, а d-его диаметр.)то, назначив на последнюю передачу наибольшее передаточное отношение мы одновременно добьемся чтобы присутствовал соединительный размер D=70мм для крепления призмы Дове, и уменьшим количество передач.

Назначим на последнюю передачу i=8,

Получим что iост=4.275.

Так как iост довольно мало, то разобьем его на 2 равные передачи, тем самым мы минимизируем массу колес, и как следствие уменьшим момент инерции:

Расчет передаточных отношений проведен верно.

2.3.Определение чисел зубьев

Т.к. у нас следящая система, то необходима высокая точность.В то же время критерий–минимизация момента инерции,поэтому число зубьев шестерни выбираем равным 24, а число зубьев зубчатых колес 2 и 4 назначим 50.

2.4. Расчет моментов в кинематической цепи

Определим моменты на валах, исходя из полученных значений передаточных отношений ступеней редуктора:

где искомый крутящий момент на ведущем звене (Н),

известный крутящий момент на ведомом звене (Н),

передаточное отношение между ведомым и ведущим звеном,

КПД передачи,

КПД подшипников, в которых установлен ведущий вал.

Считаем, что в редукторе будут использоваться подшипники качения. Для одной пары подшипников качения .

Выберем .

Для цилиндрической передачи, при предварительном расчете малонагруженных механизмов, . Выберем .

2.5. Проектный расчет зубчатых передач на прочность

Цель этого расчета – определить модули зацепления и размеры передач, обеспечивающие их работоспособность в течение заданного срока службы.

2.5.1 Выбор материалов для элементарных передач

Материалы выбирают с учетом назначения передачи, характера действующей нагрузки, условий эксплуатации, массы, габаритов и стоимости.

Так как у нас очень большой пусковой момент у двигателя, то будет целесообразно назначить малоуглеродистую сталь как на шестерни, так и на зубчатые колеса. Это связано с тем, что при работе ЭМП будут возникать сильные ударные нагрузки, и необходимы материалы с твердой поверхностью, которые могут выдерживать сильные ударные перегрузки.

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.

Список файлов курсовой работы