МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н.Э. БАУМАНА
Кафедра: "Элементы приборных устройств"
ЗАДАНИЕ на курсовой проект
по курсу: " Основы конструирования приборов "
Студент _____________группа ________
Руководитель _______________
Тема проекта : Механизм горизонтального обзора.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Спроектировать привод механизма горизонтального обзора сканирующей оптической системы оптико-электронного прибора.
ВВЕДЕНИЕ
Механизмы   горизонтального   обзора   сканирующей оптической системы предназначены для оптико-электронных пеленгационных приборов и тренажерных комплексов различного целевого назначения.
В данном техническом задании требуется разработать механизм построчного сканирования с использованием зеркала, установленного перед объективом прибора.
Согласно схеме, представленной на рис.1, излучение из пространства обзора I через ее элементы 2 и 3 (зеркала) попадает в фокальную плоскость обьектива 4, где формируется изображение наблюдаемых предметов в пределах поля зрения оптической системы. Оператор может их наблюдать либо через окуляр,  устанавливаемый  после  обьектива  (в  видимом спектральном диапазоне), либо через ИК приемники излучения, устанавливаемые в плоскости F (например, видикон и т.п.), на экране индикаторного устройства прибора.
Построчное сканирование по горизонтали производится с помощью вращения зеркала 2 вокруг вертикальной оси его симметрии.     Конструктивная     компановка     механизма горизонтального обзора I может быть выполнена по схемам, представленным на рис. 1 и 2. Вращение зеркала 2 осуществляется с пульта оператора включением реверсивного двигателя через зубчатую передачу.

В зависимости от данных ТЗ движение от двигателя 16 к оптическому элементу 2 производится через зубчатую передачу 5-11-12-13-14-15.
Для изменения направления движения зеркала 2 при достижении  им  крайних положений  по углу поворота используется винтовая передача через кинематическую цепь 6-7-8.
Гайка 9 винтовой передачи посредством толкателя осуществляет переключение концевых выключателей 10, т.е. реверс двигателя 16. (Возможны варианты реверса через кулачковую  передачу  или   монтаж  толкателя   концевых выключателей на оси вращения зеркала 2).
При выключении прибора с пульта оператора зеркало 2 должно занять исходное положение, обозначенное на рис.1, 2. Это происходит при нулевом значении напряжения, снимаемого с потенциометра   21,   вращение   токоприемника   которого осуществляется через зубчатые колеса 6-17-18-19-20. В корпусе разрабатываемого   привода   необходимо   предусмотреть конструктивные элементы, позволяющие прохождение излучения из пространства наблюдаемых объектов к зеркалу 2, и от него к последующей части оптической системы прибора.
Варианты технических параметров даны в таблице 1.
Исполнение   привода   закрытое,   пылезащищенное. Температура и влажность - нормальные.  Производство единичное или мелкосерийное.
Срок службы - 2000 часов.
Рекомендуется использовать исполнительные двигатели.
Оптические элементы изготавливать из стекла К8 (уд.вес 2.52 г/см3).
В приводе, выполненном в виде отдельного блока, предусмотреть способы механического крепления к стыкуемым с ним элементам (по рекомендациям консультанта), а также стандартные  разъемы  для  всех  входящих  в   привод электроэлементов.
В устройстве должны быть предусмотрены ограничители предельных   положений   выходного   вала   и   концевые микропереключатели,     обеспечивающие     дистанционную сигнализацию этих положений.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ:
а. Привод должен иметь рациональную, технологичную конструкцию, малую массу, габариты и малый приведенный к валу двигателя момент инерции.
б. В конструкции использовать современные качественные материалы с учетом их механических характеристик и технологических свойств (легированные стали, легкие сплавы, пластмассы и т.п.), покрытия, предусмотреть прогрессивные технологические методы изготовления деталей.

в.  Использовать  рекомендованные  кафедрой  РЛ-5 программы для расчетов отдельных элементов конструкции на ПЭВМ.
СОДЕРЖАНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ПРОЕКТА:
1 .Схема кинематическая             - 0,5 листа формата А1. 2.Чертеж общего вида изделия       - 1,0 лист формата А1. 3.Сборочный чертеж изделия         - 0,5 листа формата А1. 4.Чертежи сборочных единиц изделия - 1,0 лист формата А1.
5. Рабочие чертежи деталей          - 1,5 листа формата А1. Детали и сборочные единицы для выполнения чертежей назначаются консультантом /17/.
6. Габаритный чертеж                - 0,5 листа формата А1.
СОДЕРЖАНИЕ РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ:
1.Полный перечень, пунктов технического задания на проектированные изделия.
2. Разработка технического предложения на основе анализа технического   задания   структурной   схемы   изделия   с обоснованием функционального назначения ее элементов. Описание работы изделия и конструкторско-технологических особенностей   его   изготовления   с  учетом   серийности производства.
3.Эскизная проработка по данным ТЗ конструкции узла крепления ОЭ и изменения направления его /ОЭ/ движения в крайних   положениях  для   определения   статической   и динамической нагрузки на выходе редуктора проектируемого привода /1.2/
4.Основные силовые расчеты и подбор электрического двигателя /6,7,25/. Описание характеристик электродвигателя.
5.Разработка кинематической схемы редуктора привода. Определение   числа   ступеней,   разбиение   передаточных отношений по ступеням передачи, опеределение чисел зубьев в парах и т.п. /22,25/.
6.Определение расчетных крутящих моментов на валиках передачи /25/.
7. Выбор   материалов   и   определение  допускаемых напряжений зубчатых пар и валиков передачи /4,23/.
8.Определение модулей зубчатых пар из расчетов на прочность/25/.
9.Определение размеров колес, . шестерен и других силовых элементов и эскизная проработка пространственной компоновки изделия (начало работы с эскизом изделия на миллиметровой бумаге в стандартном масштабе). Обоснование выбранной компоновки /7/.

10.Расчет валов с учетом требований установки на них шестерен, колес, кулачков, рычагов, муфт, ограничителей движения, подшипников и т.п. элементов /21,22/.
11.Выбор типа опор валиков (подшипников качения или скольжения). Расчет опор валиков и разработка конструкций их установки в корпус изделия и на вал. Назначение посадок подшипников на вал и в корпус - обоснование выбора посадок /5,25/.
12.Выбор типа и материала корпуса изделия с учетом требований технологичности изготовления и сборки изделия, точности и серийности прозводства. Разработка элементов крепления изделия к внешнему устройству (элементы монтажа) и размещение их на корпусе изделия /4,9,24/.
13.Определение  точностных  характеристик  изделия. Определение  приведенной  люфтовой  и  кинематической погрешности передачи. Разработка мер по повышению точности передачи /10,11/.
14.Расчет   динамических   характеристик    изделия. Определение приведенного момента инерции привода и времени разгона (срабатывания). Разработка конструктивных мер по повышению быстродействия привода /7,25/.
15.Расчет ограничителей максимального перемещения выходного звена /20,21/.
16.Расчет предохранительных элементов привода и их элементов (геометрических параметров, упругих элементов и т.п.)/14,15,16/.
17.Расчет и выбор потенциометрических элементов изделия /З/.
18.Расчет размерной цепи по указанию консультанта. Определение размеров компенсаторов или разработка мер по обеспечению точности в данной размерной цепи /11/.
19.Список использованной литературы. (Обязательны ссылки на приведенную литературу в тексте записки с указанием NN страниц).
20.Оглавление   (содержание   записки   постранично) помещается в самом начале записки после заполненного и подписанного    преподавателем    бланка    задания    на проектирование.
21 .Приложения. Эскизная проработка общего вида на миллиметровой бумаге, тексты файлов программ, листы спецификации к сборочным чертежам и т.п..

Варианты технических параметров	Таблица 1.
N п/п
	Данные технического задания
	ВАРИАНТЫ
	
		1
	II
	III
	IV
	V
	VI
	VII
	VIII
	
1
	Номинальная скорость вращения ОЭ, [рад./сек]
	0.6
	0.4
	0.3
	0.7
	0.4
	0.7
	0.2
	0.4
	
2
	Угловое ускорение ОЭ, [1/сек]
	0.55
	0.4
	0.25
	0.5
	0.3
	0.5
	0.15
	0.3
	
3
	Тип оптического элемента
	Плоское зеркало
	Прямоуголь
	ная призма
	
4
	Размеры ОЭ в мм НхВхd
	180х90х20
	320х270х10
	220х100х15
	120х60х10
	40
	60
	70
	45
	
5
	Рабочие углы поворота ОЭ от исходного положения [град.]
	25
	30
	20-30
	15
	30
	25
	20
	35
	
6
	Точность редуктора, приведен-
	5
	10
	15
	12
	10
	6
	11
	7
	
	к выходному валу, не хуже [']
									
7
	Электропитание
	напряжение-110 В, частота- 400 Гц
	Напряжение -115 В, частота-400 Гц

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
1.Плотников В.С. др."Расчеты и конструирование ОМП", М., Машиностроение, 1983.
2.Справочник конструктора ОМП под ред. В.А. Панова, М., Машиностроение, 1980, 742 стр. с илл.
3.Баранов В.Н., Буцев А.А., Капитанова З.Г, Расчет и конструирование электро-радиоэлементов, учебное пособие по курсам "Основы конструирования приборов" и "Детали и узлы РЭА", -М., МВТУ, 1988, 42 стр.с илл.
4.Велищанский   А.В.,   Климов   В.Н.,   Котов   А.Н., Конструкционные материалы в приборостроении, учебное пособие по курсовому проектированию по курсу "Элементы приборных устройств", М., 1988, МВТУ, 46 стр. с илл.
б.Виляевская Т. И., Веселова Е.В. "Методические указания по выполнению домашнего задания "Проектирование опор вала передач" по курсу "Элементы приборных устройств", М., 1979, МВТУ, 32 стр.с илл.
6. Кокорев Ю.А., Жаров В.А., Ожерельев А. Я., Расчет электромеханического привода,  методические указания к выполнению домашнего задания № 2 по курсу "Элементы приборных устройств", М., 1988, МВТУ, 40 стр. с илл.
7. Буцев А.А., Коваленко А. П., Котов А.Н. "Проектирование приборных приводов". Учебное пособие по курсу "Основы проектирования приборов", М., 1988, МВТУ, 44 стр. с илл.
8.Веселова  Е.В.,  Нарыкова  Н.И.,  Ожерельев А.Я., Вспомогательные материалы в конструкциях приборов. Учебное пособие по курсовому проектированию по курсу. "Элементы приборных устройств". - М., МВТУ, 1985, 38 стр. с илл.
9. Кокорев   Ю.А.,   Элементы   приборных   устройств. Проектирование корпусных деталей приборов. Учебное пособие по курсовому проектированию. М., МВТУ, 1980, 32 стр. с илл.
Ю.Кокорев Ю.А., Жаров В.А., Ожерельев А.Я. Выбор и расчет параметров точности деталей и узлов приборов. - М., МГТУ, 1989, 58 стр. с илл.
П.Кокорев   Ю.А.,   Способы   расчета   точностных характеристик деталей и узлов приборов. - М., МГТУ, 1992, 103 стр. с илл.
12.Котов А.Н., Веселова Е.В., Нарыкова Н.И., Методические указания по проектированию по курсу "Основы конструирования приборов", М., 1990, МГТУ, 34 стр. с илл.
13. Матвеев В. И. "Расчет зубчатых передач приводов приборных следящих систем". Учебное пособие по курсовому проектированию. - М., МВТУ, 1986, 36 стр. с илл.
14. Павлов Е.М., Стариков И.С., Муфты. Учебное пособие по курсу "Элементы приборных устройств", 41. - М., МВТУ, 1975, 54 стр. с илл.
15. Расчеты  на  прочность  и  жесткость  приборных конструкций, Пособие по курсу "ППК". Под ред. Лепина А. Г. - М., МВТУ, 1985, 49 стр. с илл.

16. Павлов Е.М., Стариков И.С. "Муфты". Учебное пособие по курсу "Элементы приборных устройств". 4.2. - М., МВТУ, 1976, 37 стр. с илл.
17.Тищенко  О.Ф.,   Веселова  Е.В.,   Нарыкова  Н.И., Оформление рабочих чертежей деталей и узлов. Методические указания к курсовому проекту по курсу "Элементы приборных устройств". М., МВТУ, 1986, 46 стр. с илл.
18.Торгов   А. М. "Общие   требования   к   расчетно-пояснительной записке проекта по курсу "Элементы приборных устройств". Методические указания. - М., МВТУ, 1987, 16 стр. с илл.
19.Андреева Л.Е., Упругие элементы приборов. М., Машиностроение, 1981, 392 стр. с илл.
20.Атлас конструкций элементов приборных устройств. Под ред. Тищенко О.Ф. - м.: Машиностроение, 1982, 166 стр. с илл.
21.Кожевников С.Н.,  Есипенко  Я.И.,   Раскин  Я.М., Механизмы. Справочное пособие. - М., Машиностроение, 1976 (и более поздние издания), 784 стр.
22.Справочник конструкций точного приборостроения. Под ред. Явленского К.Н., Тимофеева Б. П., Чаадаевой Е.Е. - Л.:
Машиностроение, 1989, 792 стр. с илл.
23.Феодосьев В. И., Сопротивление материалов. М.: Наука, 1979, 560, стр. с илл.
24.Чурабо Д.Д., Детали и узлы приборов, Конструирование и расчет. Справочное пособие. - М.: Машиностроение, 1975, 559 стр. с илл.
25. Элементы     приборных    устройств.     Курсовое проектирование. Под ред. Тишенко О.Ф. - М.: Высшая школа, 1978, 41 - 304 стр. и 42 - 263 стр. с илл.

2.I. ОФОРМЛЕНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ И РАСНЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ.
Требования, предъявляемые к графической части проекта и рас-четно-пояснительной записке определяется следующими ГОСТами ЕСКД:
а) Схема кинематическая -
Основные положения - ГОСТ 2.703-68 Обозначения общего применения - ГОСТ 2.721-74 Условные обозначения элементов - ГОСТ 2.770-68.
б) Чертеж общего вида -
Основные положения - ГОСТ 2.109-73, 2.109-68 правила выполнения чертежа - ГОСТ 2.119-73 и ГОСТ 2.120-73.
в) Сборочные чертежи -
общие положения и оформление - ГОСТ 2.109-73.
г) Чертежи деталей - ГОСТ 2.109-73
правила выполнения чертежей различных изделий - ГОСТ 2.401-68--ГОСТ 2.419-68, 2.301-68, 2.311-68, 2.312-72, 2.313-68-2.316-68
д) Габаритный чертеж - ГОСТ 2.109-73. е) Расчетно-пояснительная записка -
общие требования к текстовым документам - ГОСТ 2.105-68 пояснительная записка и расчеты - ГОСТ 2.106-68.
Указанные ГОСТы должны быть внимательно изучены студентами. При выполнении курсового проекта следует обратить особое внимание на последовательность выполнения графических и -текстовых докумен-тов и их назначение.
Дадим краткие пояснения по оформлению проекта.
А. Кинематическая схема изделия должна изображать всю совокуп-ность кинематических элементов и их взаимосвязь, дающую полное представление о принципе работы устройства.
Кинематическая схема выполняется предпочтительно в ортогональ-ной системе условных изображений по ГОСТ.2.770-68 и ГОСТ 2.721-74. Если в указанных ГОСТах отсуствует условное изображение какого-либо элемента, то допускается самостоятельное введение такого условного изображения с пояснениями, доступного пониманию.
В ряде случаев при необходимости пространственного изображе-ния кинематической схемы элементы схемы вычерчиваются в аксономет-рических проекциях в упрощенных изображениях. ГОСТ 2.770-68 реко-мендует условные обозначения некоторых из элементов в таких схемах. Кинематическая схема вычерчивается без соблюдения масштаба на лис-те формата 22 (если формат не устанавливается консультантом особо).
На поле чертежа кинематической схемы должна быть дана полная техническая характеристика изделия в целом, а также должны быть