Расчет КП Горбачев РЛ2-51Б (1241291)

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

Текст из файла

Министерство науки и высшего образования Российской ФедерацииФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«Московский государственный технический университетимени Н.Э. Баумана(национальный исследовательский университет)»(МГТУ им. Н.Э. Баумана)ФАКУЛЬТЕТ _РЛ________________________________________________________________КАФЕДРА __РЛ5__________________________________________________________________РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКАК КУРСОВОМУ ПРОЕКТУНА ТЕМУ:_______Электропривод кругового обзора_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Студент ___РЛ2-51Б___________________ ____Е._Д._Горбачев___(Группа)(И.О.Фамилия)(Подпись, дата)Руководитель курсового проекта_________________ _____С._Е._Иванов____(Подпись, дата)Консультант(И.О.Фамилия)_________________ ____________________(Подпись, дата)2020 г.1(И.О.Фамилия)2СодержаниеВведение…………………………………………………………………...……….41 Выбор двигателя…………………………………………………………………41.1 Выбор двигателя по мощности………………………………………………41.2 Предварительная проверка двигателя по моментам……………….……….72 Кинематический расчёт…………………………………………………….…82.1 Определение общего передаточного отношения……………………….…..82.2 Определение чисел зубьев зубчатых колес……………………………...….83 Силовой расчет…………………………………………………..…………….94 Расчёт зубчатых колес на прочность…………………………….………….104.1 Выбор материала………………………………………………………….....114.2 Расчёт допустимых напряжений……………………..……………………..114.3 Расчёт зубчатых передач на изгибную прочность…………..…………….145 Геометрический расчёт……………………………………………..………..156 Проектный расчёт вала………………………………………………………187 Выбор подшипников…………………………………………………..……..198 Расчет муфты…………………………………………………………………198.1 Определение момента предохранения……………………………………...208.2 Расчет упругого элемента……………………………………………………209 Расчет вида сопряжений………………………………………………………2310 Расчет кинематической погрешности……………………………………….2511 Расчет погрешности мертвого хода…………………………………………2612 Погрешность упругого скручивания валов………………………………….2813 Суммарная кинематическая погрешность по вероятностному методу...……2914 Суммарная погрешность мертвого хода по по вероятностному методу...……3015 Общая погрешность.

Анализ результатов………………………………………3016 Проверочный силовой расчет…………………………………………………….3117 Расчет радиальных сил……………………………………………………………3218 Проверочный расчет опор…………………………………………………………3519 Проверка на контактную прочность………………………………………………3620 Проверка на прочность при кратковременных перегрузках………………………3721 Проверка вала на прочность………………………………………………………….3822 Проверка вала на жесткость…………………………………………………………..39Список литературы…………………………………………………………………393Момент нагрузки Частота вращения выходного вала Угловое ускорение вращения выходного вала Момент инерции нагрузки Температура эксплуатацииСрок службы не менееРабочий угол поворота выходного валаТочность отработки не хуже0,018 Н·м1,2 рад/с5 с-20,014 кг·м2±40 °С1000 час350 град20'Рис. 1 = 2540 кг ∙ мм2 = 0,003 кг ∙ м2 = Мдин + МстатМдин = ∙ = 0,003 ∙ 5 = 0,015 Н ∙ мМстат = 0,2Мдин = 0,003 Н ∙ м = 0,015 + 0,003 = 0,018 Н ∙ м1 Выбор двигателяЦелью расчета является выбор двигателя для ЭМП1.1 Выбор двигателя по мощностиДвигатель следует выбрать с учётом расчётной мощности двигателя, котораядолжна быть достаточна для перемещения нагрузки в соответствии стехническим заданием.Расчётная мощность электродвигателя определяется по формуле:4 = ⋅(1.1)днгде — расчётная мощность электродвигателя; — расчётная мощность нагрузки;дн — КПД цепи двигатель-нагрузка, при нормальных условиях работыдн =0,97ξ – коэффициент запаса, для следящих приводов с постоянной массойнагрузки ξ=1,2….2,5Расчётная мощность нагрузки вычисляется по формуле: = ( + ⋅ ) ⋅ ,(1.2)где — статический момент нагрузки; — угловая скорость вращения нагрузки.

- Момент инерции нагрузки - Угловое ускорение вращения выходного вала = (0,018 + 0,003 ⋅ 5) ⋅ 1,2 = 0,04 ВтТ - мощность двигателя по паспортным данным, она должна лежать винтервале0,04⋅1,20,97= 0,05 ≤ ≤0,04⋅2,50,97= 0,1(1.3)Выберем двигатель, номинальная мощность которого лежит в диапазонезначений из неравенства (1.3). Из-за малой мощности нагрузки рациональнеевыбрать шаговый двигатель, так как при столь низких параметрах даннойхарактеристики, выбор двигателей серий ДП ДПР ДПМ крайне мал, аобразцы, подходящие по мощности, не проходили по другимхарактеристикам.

Один из подходящих двигателей NPM PFC55H при питании12 В, моменте ном = 6 Н ∙ мм и = 200 (см. рис. 2)За один пульс двигатель сдвигается на один или половину шага (взависимости от модели). Один шаг, деленный на 360 градусов – есть доля отоборота, на которую перемещается двигатель за один импульс – обороты всекунду.ном =∙360[об/с]5Формула для перевода pps (pulses per second) в обороты в минуту.ном =∙6(1.4)где коэффициент = при режиме (full-step) и = /2 при режиме (half-step) – шаг двигателяном =3,75 ∙ 200обрад= 125= 136минсном = ном ∙ номном = 0,006 ∙ 13 = 0,0785 ВтРис. 2Таблица 2Напряжение питания, ВЗаданная мощность, ВтШаг двигателяЗаданная частота вращения, об/мин120,07853,75 град125Заданный вращательный момент, Н ⋅ мм6Пусковой момент, Н ⋅ ммМасса, кгМомент инерции ротора × 10−7 кг ∙ м260,157Температура окружающей среды, °СНе более +50°СВремя наработки1000 ч61.2 Предварительная проверка выбора двигателя по моментамДля обеспечения условий работы двигателя в режиме частых пусковнеобходимо выполнения требования:Мпуск ≥ Мном ≥ Мдин.прив + Мстат.прив(1.5)где Мном — номинальный момент на валу двигателя;Мстат.прив — статический приведённый момент;Мдин.прив — динамический приведённый момент.Статический приведённый момент определяется по формуле:Мстат.прив =0 ⋅подш ∙пер,(1.6)где Мстат.прив — статический приведённый момент; — момент нагрузки;0 — общее передаточное отношение;Общее передаточное отношение можно найти по формуле:0 =0 =номном(1.6)=дввых.вала=131,2= 10,83 = 11подш = 0,9 — КПД подшипников.пер = 0,9 – КПД передачиМстат.прив =0,0030.9∙11∙0.9= 0,4 Н ⋅ ммМном = 6 Н ⋅ ммДинамический приведённый момент определяется по формуле:Мдин.прив = ⋅ 0 ⋅ ((1 + ) ⋅ +02)(1.7)где — угловое ускорение вращения на выходном звене;0 — общее передаточное отношение;7 — коэффициент, учитывающий инерционность собственного зубчатогомеханизма — момент инерции ротора двигателя (из паспортных данных); — момент инерции нагрузки.Мдин.прив = 5 ⋅ 11 ⋅ ((1 + 0,1) ⋅ 57 ∙ 10−7 +0,003112) = 1,7 Н ⋅ ммМпуск = 6 Н ⋅ мм ≥ Мном = 6 Н ⋅ мм ≥ Мдин.прив + Мстат.прив = 0,4 + 1,7= 2,1 Н ⋅ ммВывод: при подстановке значений ТЗ и параметров двигателя неравенство (1.5)верно, из этого следует, что двигатель NPM PFC55H выбран правильно.2 Кинематический расчётЦелью расчёта является разработка кинематической схемы привода, разбиениепередаточного отношения, определения числа зубьев зубчатых колес.2.1 Определение передаточного отношенияТак как двигатель выбран, можно рассчитать передаточное отношение 0 цепидвигатель-нагрузка.0 = 112.2 Определение чисел зубьев зубчатых колесДопустим, что число зубьев шестерни ш = 18Число зубьев колеса определяется по формуле к = ш ∙ ,Где ш – число зубьев шестерни – передаточное отношение определенной ступениКоличество зубьев шестерней и колес редуктора указано в таблице 4Таблица 4№ колеса№ элементарной передачиЧисло зубьев12I188198Передаточные отношения при данном выборе числа зубьев сохраняются.Из этого следует, что действительное значение передаточного отношенияне будет отличаться от расчётного: =|д −0 |0,(2.1)д =к 198== 11ш18|11−11| == 0 ≤ 0,05.

.0,1 что является допустимым, из этого следует,11что числа зубьев колёс и шестерен выбраны правильно.Кинематическая схема приведена на рисунке:Рис. 33 Силовой расчётЦелью силового расчёта является определение возникающих в каждойпередаче моментов.Моменты рассчитываются по формуле:ведущ =ведом(3.1) ⋅ ⋅подшгде ведущ — момент на ведущем звене;ведом — момент на ведомом звене; — передаточное отношение ступени;9 — КПД передачи; = 0,98. .0,99подш — КПД подшипников.подш = 0,99Общий момент нагрузки рассчитывается по формуле: = д + н = д + ⋅ (3.2)где н – момент нагрузки;д – динамический момент нагрузки; – момент инерции нагрузки; –угловое ускорение вращения выходного вала.

= 0,018 = 0,018 Н ⋅ м = 18 Н ⋅ мм2 = Выход = + трения =1 = Вход =212 ⋅12=18,211∙0,98подш=180,99= 18,2 Н ⋅ мм= 1,7 Н ⋅ ммВыполним предварительную проверку правильности выбора двигателя:Мпуск ≥ 1(3.3)Из паспортных данных двигателя Мпуск = 6 Н ⋅ ммМпуск = 6 Н ⋅ мм ≥ 1 = 1,7Н ⋅ ммНеравенство (3.3) верно, следовательно, двигатель выбран верно.4 Расчёт зубчатых колёс на прочностьЦелью расчёта является определение модуля зацепления зубчатых колёс,обеспечивающего работоспособность в течение заданного срока службы.104.1 Выбор материалаМатериал для колёс и шестерен цилиндрической передачи открытого типа снебольшими окружными скоростями будет подбираться из углеродистыхсталей. В данном случае для шестерен выберем сталь 50Х, а для колёс сталь60.

Их параметры указаны в таблице 6. Выбор материала для шестерни –сталь с большей твёрдостью рабочих поверхностей, чем у зубчатого колесаобоснован повышением долговечности всей передачи, что обеспечит болеевысокую надежность ЭМП в целом.Таблица 6МатериалМодуль упругости E, МПКоэффициент линейного расширения α·10-6, 1/°CПлотность ρ, г/см3Твёрдость, НВТермообработкаПредел прочности , МППредел текучести , МПаШестерняКолесо50Х602·10127,8229217поверхностная закалка9809207605904.2 Расчёт допустимых напряженийРасчётное число циклов нагружения определяется по формуле:Н = 60·n·c·L,(4.1)где n — частота вращения зубчатого колеса;c — число колёс, находящихся в зацеплении с рассчитываемым;c=1L — срок службы передачи, чL = 1000 чН1 = Н2 = 60 ∙ 125 ∙ 1 ∙ 1000 = 7,5 ∙ 106 цикловКоэффициент долговечности определяется соотношением: 4∙106 = √(4.2)НГде = 6 − показатель степени для материалов с твердостью НВ < 35011Н – расчетное число циклов нагружения4 ∙ 106=√= 0,9 => 1 = 2 = 17,5 ∙ 10661 = 2В таком случае можно определить допускаемое напряжение изгиба:[ ] = ∙ ∙ (4.3)Где − предел прочности при изгибе − коэффициент цикла нагружения.

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