2┌────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  2│ ┌────────────────────────────────────────────────────────────────┐ 0  2│  2│ │ 0  2 МГТУ им. Н.Э Баумана  0  2│ 0  2│  2│ │ 0  2  0  2│ 0  2│  2│ │ 0  2  3 Кафедра "Элементы приборных устройств" 0  2│ 0  2│  2│ │ 0  2│ 0  2│  2│ │ 0  2│ 0  2│  2│ │ 0  2│ 0  2│  2│ │ 0  2│ 0  2│  2│ │ 0  2│ 0  2│  2│ │ 0  2│ 0  2│  2│ │ 0  2│ 0  2│  2│ │ 0  2│ 0  2│  2│ │ 0  2│ 0  2│  2│ │ 0  2│ 0  2│  2│ │ 0  2│ 0  2│  2│ │ 0  2│ 0  2│  2│ │ 0  2│ 0  2│  2│ │ 0  2│ 0  2│  2│ │ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2 К У Р С О В О Й П Р О Е К Т  0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2  0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2 по курсу "Основы конструирования приборов" 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2Студент:  0 Корунов С.В 1 Группа  0 ИУ2 1- 061  1  0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2  0  1  0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0 Консультант 2: 0  1Котов А. 0Н 1  0  1 Кафедра РЛ5  0  1  0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  1  0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  1  0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2МОСКВА 0  2│ 0  2│  2│ 0  2│  0  2  0  2│ 0  2│  2│ 0  2│ 0  2  0  2 1995  0  2│ 0  2│  2│ 0  2└────────────────────────────────────────────────────────────────┘ 0  2│  2└────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ .  2С О Д Е Р Ж А Н И Е Задание на курсовой проект................................... Список рекомендуемой литературы.............................. Исходные данные.............................................. Выбор электродвигателя....................................... Кинематический расчет........................................ Силовой расчет...............................................  2Проектный расчет зубчатых передач на прочность. Выбор материалов.......................................... Расчет зубьев на изгиб.................................... Геометрический расчет зубчатых колес......................... Проверка правильности выбора двигателя....................... Расчет ЭМП на точность....................................... Расчет валов и подшипников................................... Расчет муфты и пружины сжатия................................ Расчет потенциометра......................................... Перечень использованной литературы........................... Спецификация................................................. Некоторые рекомендации для работы в среде AUTO-CAD........... . МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. БАУМАНА Кафедра "Элементы приборных устройств" ────────────────────────────────────────────────────── З А Д А Н И Е на курсовой проект по курсу "Основы конструирования приборов" Студент  _ Корунов С.В 5  . 0 группа _ ИУ2-61 Руководитель _ Котов А.H. Тема проекта: ПРИВОД СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ Т Е Х Н И Ч Е С К О Е З А Д А Н И Е ─────────────────────────────────────── 1. Спроектировать реверсивный привод вращательного движения для отработки положений объекта, устанавливаемого в аэродинами- ческой трубе с целью измерения его аэродинамических свойств. ВВЕДЕНИЕ Аэродинамические трубы различных размеров и мощностей ши- роко используются для исследования аэродинамических свойств раз- личных объектов (обтекаемость, возникновение флаттера) как в статическом (неподвижное положение объекта в потоке), так и в динамическом (положение объекта в потоке изменяется) режимах. Аэродинамические трубы используются также для тарирования датчиков скорости газового потока и скоростного напора и для фи- зического моделирования многих задач аэродинамики. В трубе может располагаться несколько объектов, аэродинамическое взаимодейс- твие которых подвергается исследованию. Обычно, аэродинамические трубы имеют множество различных измерительных датчиков, позволя- ющих производить многостороннее обследование испытуемого объек- та, и представляют собой целые научно-исследовательские лабора- тории. В данном техническом задании требуется разработать элект- ромеханический привод, расположенный вне полости аэродинамичес- кой трубы, передающий через безлюфтовую соединительную муфту вращение по определенной программе входному валу объектодержате- ля аэродинамической трубы. Привод должен обеспечивать как дискретный, так и следящий ре- жимы. Основные технические данные для проектирования приведены в таблице 1 ( N варианта задает руководитель проекта ). Исполнение привода закрытое, пылезащищенное. Температура и влажность - нормальные. Производство единичное или мелкосерийное. В приводе, выполненном в виде отдельного блока, предусмот- реть способы механического крепления к стыкуеммым с ним элемен- там (по рекомендациям консультанта) а также предусмотреть стан- дартные разъемы для всех входящих в привод электроэлементов. В устройстве должны быть предусмотрены ограничители предель- ных положений выходного вала и концевые микропереключатели, обеспечивающие дистанционную сигнализацию этих положений. Систе- ма привода должна быть защищена от перегрузок ее элементов мо- ментами предохранительной муфтой какого-либо типа. Контроль текущего положения вала в пределах всего его угла поворота может производиться с помощью потенциометров, вращаю- щихся трансформаторов, сельсинов, оптоэлектронных и других пре- образователей, выбираемых студентом самостоятельно с обосновани- ем такого выбора. Дополнительные требования: а. Привод должен иметь рациональную, технологичную конструк- цию, малую массу, габариты и малый приведенный к валу двигателя момент инерции. б. В конструкции использовать современные качественные мате- риалы с учетом их механических характеристик и технологических свойств ( легированные стали, легкие сплавы, пластмассы и т.п.), покрытия , предусмотреть прогрессивные технологические методы изготовления деталей. в. Разработать предложения по реализации устройства механизма привода, выработать критерии оптимизации и расчета элементов привода, на основе которых разработать кинематическую схему и согласовать ее с руководителем проектирования. г. Использовать рекомендованные кафедрой РЛ-5 или разработан- ные студентом программы для расчетов отдельных элементов конс- трукции на ПЭВМ. Содержание графической части проекта: 1. Чертеж общего вида изделия - 1 лист формата А1 2. Сборочный чертеж изделия - 0,5 листа формата А1 3. Чертежи сборочных единиц изделия - 0.5 лист формата А1 4. Рабочие чертежи деталей - 2,0 листа формата А1 (детали и сборочные единицы для выполнения чертежей назначаются консуль- тантом ) /15 5. Габаритный чертеж - 0,5 листа формата А1 6. Схема кинематическая - 0,5 листа формата А1 . Рекомендуемая литература 1. Баранов В.Н., Буцев А.А., Капитанова З. Г., Расчет и конструирование электрорадиоэлементов, учебное пособие по курсам "Основы конструирования приборов " и "Детали и узлы РЭА". - M.: изд. МВТУ, 1988, 42 с. ил. 2. Буцев А.А., Коваленко А.П., Котов А.Н., Проектирование приборных приводов, учебное пособие по курсу "Основы конструиро- вания приборов", М.,1988, изд. МВТУ, 44 стр. с илл. 3. Велищанский А.В., Климов В.Н., Котов А.Н., Конструкцион- ные материалы в приборостроении, учебное пособие по курсовому проектированию по курсу "Элементы приборных устройств", M., 1987, изд. МВТУ, 46 стр. с илл. 4. Веселова Е.В., Нарыкова Н.И., Ожерельев А.Я., Вспомога- тельные материалы в конструкциях приборов. Учебное пособие по курсовому проектированию по курсу "Элементы приборных уст- ройств". - М.:изд. МВТУ, 1986, 38 с. ил. 5. Виляевская Т.И., Веселова Е.В., Методические указания по выполнению домашнего задания "Проектирование опор вала передач" по курсу "Элементы приборным устройств". - М.: изд. МВТУ, 1979, 32 с. ил. 6. Кокорев Ю.А., Жаров В.А., Ожерельев А.Я., Расчет электро- механического привода, методические указания к выполнению домаш- него задания N2 по курсу "Элементы приборных устройств", М. 1988, изд. МВТУ, 40 стр. с илл. 7. Кокорев Ю.А., Элементы приборных устройств. Проектирова- ние корпусных деталей приборов.Учебное пособие по курсовому про- ектированию. - М.:изд. МВТУ, 1980, 32 с.ил. 8. Кокорев Ю.А, Жаров В.А., Ожерельев А.Я., Выбор и расчет параметров точности деталей и узлов приборов. - М.:изд МГТУ, 1989, 58 с.ил. 9. Кокорев Ю.А., Способы расчета точностных характеристик деталей и узлов приборов. -М.: изд.МГТУ, 1992, 103 с.ил. 10. Котов А.Н., Веселова Е.В., Нарыкова Н.И., Методические указания по пректированию по курсу "Основы конструирования приборов", M.,1990, изд. МГТУ, 34 стр. с илл. 11. Матвеев В.И., Расчет зубчатых передач приводов прибор- ных следящих систем. Учебное пособие по курсовому проекти- рованию. - М.: изд. МВТУ, 1986, 36 с.ил. 12. Павлов Е.М., Стариков И.С., Муфты. Учебное пособие по курсу "Элементы приборных устройств", Ч1. - М.:изд. МВТУ, 1975, 54 с. ил. 13. Расчеты на прочность и жесткость приборных конструкций. Учебное пособие по курсу "Прочность приборных конструкций". / Под ред. Лепина А.Г. - М.: изд. МВТУ, 1985, 49 с.ил. . 14. Стариков И.С., Павлов Е.М., Муфты. Учебное пособие по курсу "Элементы приборных устройств", Ч2. - М.:изд. МВТУ, 1976, 37 с. ил. 15. Тищенко О.Ф., Веселова Е.В., Нарыкова Н.И., Оформление рабочих чертежей деталей и узлов. Методические указания к курсо- вому проекту по курсу "Элементы приборных устройств".-М.:изд. МВТУ, 1986, 42 с.ил. 16. Торгов А.М., Зажимные устройства и фиксаторы. Арретиры. Ограничители движения и тормоза. Храповые механизмы. - М.: изд. МВТУ, 1973, 41 с. 17. Торгов А.М., Общие требования к расчетно - пояснитель- ной записке проекта по курсу "Элементы приборных устройств", ме- тодические указания.- М.:изд.МВТУ, 1987, 16 с.ил. 18. Торгов А.М., Оптимизация передаточных отношений многос- тупенчатых зубчатых передач с примерами решений на ЭВМ, М.,1989, изд. МВТУ, 36 стр. с илл. 19. Андреева Л.Е., Упругие элементы приборов. - М.: Маши- ностроение, 1981, 392 с.ил. 20. Атлас конструкций элементов приборных устройств / Под ред.Тищенко О.Ф. - М.: Машиностроение, 1982, 116 с. ил. 21. Кожевников С.Н., Есипенко Я.И., Раскин Я.М., Механизмы. Справочное пособие. - М.:Машиностроение, 1976 (и более поздние издания), 784 с. 22. Курсовое проектирование механизмов РЭС / Под ред. Рощи- на Г.И. - М.: Высшая школа,1991.-246 с: ил. 23. Справочник конструктора точного приборостроения / Под ред. Явленского К.Н., Тимофеева Б.П., Чаадаевой Е.Е. - Л.: Маши- ностроение, 1989. -792 с.:ил. 24. Феодосьев В.И., Сопротивление материалов. Учебник. - М.: Наука, 1979. - 560 с.ил. 25. Чурабо Д.Д., Детали и узлы приборов. Конструирование и расчет. Справочное пособие. -М.: Машиностроение, 1975. - 559 с.ил. 26. Элементы приборных устройств. Курсовое проектирование /Под ред. Тищенко О.Ф. - М.: Высшая школа, 1978, - Ч1 -304 стр., - Ч2 -263 стр. .  2ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ РАСЧЕТА : Скорость вращения выходного вала, 5 рад. 0/ 4сек. 0 3 Статический момент на выходном валу, Н*м. 3 Максимальный угол поворота вых. вала, град. 90 Момент инерции объекта кг.*м 52 0 0.5 Максимальное угловое ускорение вала 5 рад. 0/ 4с 52 0 5 Коэффициент запаса по мощности 1.1 Коэффициент ширины зуба по модулю 8 Критерий проектирования мин. погрешность Тип редуктора силовой  2ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ. М 7&w 0 3 7& 03 P 4расч. 0= 7 x& 0─── 7К 0= 1.1 7& 0─────── 7У 0= 7  016.5 Вт.  7h 0 0.6  7h 0 = 0.6  7x 0 = 1.1  7x 0 - коэффициент запаса.  7w 0 - угловая скорость вращения выходного вала  7h 1 - 0 КПД Учитывая условия работы, технические требования задания, а так же последующие коррективы по таблице выбираем двигатель:  2ДПР- 07 22-0 03  3Характеристики электродвигателя: Напряжение питания, В U = 27 Частота вращения,  5об. 0/ 4мин. 0 n = 4500 Мощность двигателя, Вт. Р 4пасп. 0= 18.5 Номинальный момент, Н 7& 0мм. М 4ном. 0= 40 Пусковой момент, Н 7& 0мм М 4пуск. 0=300 Момент инерции ротора, кг 7& 0см 52 0 J 4р. 0= 0.078 Масса двигателя, кг. m = 0.6 .  2КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ. 1. Определение общего передаточного отношения:  7зp& 0n  7w 4дв. 0= ───── = 471 сек 5-1 30  7w 4дв.  7i 4oб. 0 = ──── = 157.1  7w 2. По критерию минимизации погрешности находим количество сту- пеней редуктора: lg 7 i 4об. n 4ст. 0= ─────── 4─ 0 = 2.64 7 Ъ 0 3 ступени lg 7 i 4max. 3. Распределим передаточное отношение между ступенями, опира- ясь, прежде всего, на критерии минимизации погрешности и увеличения быстродействия:  7i 412 0 = 2.45  7i 434 0 = 8.00  7i 456 0 = 7.95 4. Следующий шаг - определение чисел зубьев для шестерен и колес. ┌──────────┐ │ z 42 0=z 41 7&i 412 0│ └──────────┘ Таким образом, а так же руководствуясь таблицей с рекомен- дуемыми числами зубьев определяем: z 41 0=34; z 42 0=84; z 43 0=17; z 44 0=136; z 45 0=37; z 46 0=270; Приведенный результат окончательный - т.е. откорректированный в процессе компоновочных преобразований. 5. При определении числа зубьев некоторые значения пришлось округлять до стандартных, поэтому следует рассчитать возникшее откло- нение от рассчитанного 7 i 4об. z 42 0z 44 0z 46 0z 48  7Di 0=(( 7i 4об. 0- ─────── 4── 0 )/ 7i 4об. 0) 7& 0100% = 0.11% z 41 0z 43 0z 45 0z 47 Такое отклонение в пределах допустимого 7  0( 7+ 02.5%) . На основании результатов кинематического расчета составим  1Таблицу N1: ┌──────┬─────────┬───────────────────────┐ │ N ст.│ передат.│ Назначенные числа зуб.│ │ │ ├───────────┬───────────┤ │ │ отнош. │ шестерня │ колесо │ ├──────┼─────────┼───────────┼───────────┤ │ 1 │ 2.45 │ 34 │ 84 │ ├──────┼─────────┼───────────┼───────────┤ │ 2 │ 8.00 │ 17 │ 136 │ ├──────┼─────────┼───────────┼───────────┤ │ 3 │ 7.95 │ 34 │ 270 │ ├──────┼─────────┼───────────┼───────────┤  2ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ НА ПРОЧНОСТЬ  11. Выбор материалов. Выбираем : для шестерен - сталь 40Х, для колес - сталь 40Х. Сталь 40Х Коэффициент линейного расширения 7 a 1= 011х10 5-6 0 1/ 5о 0С Плотность  7r 0 [ г/см 53 0] - 7.85 Предел прочности 4  7s 4в 0 [Н/мм 52 0] - 1000 Предел текучести 4  7s 4т 0 [Н/мм 52 0] - 800 Вид термообработки: Отжиг, Закалка, Отпуск Твердость НВ 4общ 0 200 HRС 4поверх 0 50 Предел выносливости:  7s 4-1  0= 0.43*1000 = 430 МПа ┌────────────────────┐ │ [ 7s 4F 0] =  7s 4FR 0K 4FC 0K 4FL 0/S 4F 0│ └────────────────────┘ [ 7s 4F 0] = 390 МПа  12. Расчет зубьев на изгиб. ┌──────────────────────────┐ │  7|\\\\\\\\\\\\ 0 │ │  7/  0 M 7& 0K 7& 0Y 4F 0 │ │ m 7 .  0K 4m 7& 43 0  7/ 0 ──────────── │ │  7? 0 z 7&j 4bm 7& 0[ 7s 4F 0] │ └──────────────────────────┘ . m - модуль колеса М - крутящий момент, действующий на рассчитываемое колесо; К - коэффициент, который принимается равным 1.4 К - коэффициент неравномерности нагрузки по ширине колеса; (К=1.3)  7j 4bm 0 - к-т ширины зубчатого венца ( 7j 4bm 0=b/m); b - ширина з.к. [ 7s 4F 0] - допустимое напряжение при расчете зубьев на изгиб. Проведя расчет по этой формуле, причем т.к. материал колес и шестерен одинаковый, то расчет ведем для шестерни. В результате расче- тов, а так же по конструктивным соображениям принимаем модули равными 0.3 для всех пар.  2ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ d=m 7& 0z - делительный диаметр; d 7ф 0=m 7& 0z+2m 7& 0h 7ф 0 - диаметр вершин зубьев; d=m 7& 0z-2m(h 7ф 0+c 5* 0) - диаметр впадин; b 42 0=m 7&j 4m 0 - ширина колеса; b 41 0=b 42 0+2 7& 0m - ширина шестерни; c 5* 0=0.5; h 7ф 0=1;  1Ступень 1. ┌─────────────────┬───────────┬───────────┐ │ Параметр │ Шестерня │ Колесо │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ кол-во зуб. │  1 3 04 │  18 04 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ материал │  1Сталь 40Х 0 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ модуль │  10. 03 │  10. 03 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ диаметр выст. │ 10.8 │ 25 1.8 0 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ делит. диаметр. │ 10.2 │ 25.2 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ ширина венца │ 3.0 │ 2.4 │ └─────────────────┴───────────┴───────────┘  1Ступень 2. ┌─────────────────┬───────────┬───────────┐ │ Параметр │ Шестерня │ Колесо │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ кол-во зуб. │  117 0 │  11 036 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ материал │  1 Сталь 40Х  0 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ модуль │  10. 03 1  0 │  10. 03 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ диаметр выст. │ 5.7 │ 41.4 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ делит. диаметр. │ 5.1 │ 40.8 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ ширина венца │ 3.0 │ 2.4 │ └─────────────────┴───────────┴───────────┘ .  1Ступень 3. ┌─────────────────┬───────────┬───────────┐ │ Параметр │ Шестерня │ Колесо │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ кол-во зуб. │  1  034 │ 270 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ материал │  1Сталь 40Х 0 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ модуль │  10. 03 │  10. 03 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ диаметр выст. │ 11.7 1  0 │ 81.6 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ делит. диаметр. │ 11.1 │ 81 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ ширина венца │  14.2 0 │  13.6 0 │ └─────────────────┴───────────┴───────────┘  2СИЛОВОЙ РАСЧЕТ 0  2ЭМП.  11. Определение моментов на валах двигателя. ( с уточненным  1значением КПД передач); ┌────────────────────────────┐ │ 7рh 41,2 0 = 1- 7p 0f 7eт 0c(1/z 41 0+1/z 42 0)/2│ - уточненное └────────────────────────────┘ значение КПД f - коэффициент трения (f=0.06);  7eт 0- коэффициент перекрытия ( 7eт 0=1.5); с - коэффициент нагрузки (с=3.3);  7рh 4подш. 0= 0.98 - КПД одной пары подшипников.  7h 41,2 0 = 0.97 - КПД зубчатой передачи;  7h 41 0=0.95;  7h 42 0=0.91;  7h 43 0=0.87; . ┌───────────────────────┐ │ М 4i 0 │ │ М 4i-1 0 = ───────────── │ │  7i 4i,i-1 7& h 4i,i-1 0 │ └───────────────────────┘ М 43 0 = 0.629 Н 7& 0м. М 42 0 = 0.1302 Н 7& 0м. М 41 0 = 0.0884 Н 7& 0м. M 41 0 = М 4ст.пр.  12. Проверка правильности выбора двигателя, а так же определе-  1ние времени разгона. Cоставляем уравнение моментов приведенное к валу двигателя, и определяем максимальное ускорение вала двигателя, после чего сможем определить угловое ускорение выходного вала редуктора. ──────── ─ ┌──────┐ ─ ───┤ якорь├───── M 4пр. ─ └──────┘ ─ ──────── ┌────────────────────┐ │ М 4п  7. 0 М 4с.пр 0+ М 4д.пр 0 │ └────────────────────┘ М 4с.пр 0, М 4д.пр 0 - соответственно уточненные статический и динамический моменты, приведенные к валу двигателя. ┌───────────────┐ Величину М 4д.пр. 0 определяют по формуле: │ М 4д.пр. 0=J 4пр. 0* 7e 0 │ └───────────────┘ J 4пр. 0 - приведенный к валу двигателя момент инерции всего ЭМП.  7e 0 - угловое ускорение вала двигателя; ┌──────────────────────┐ │ J 4пр 0=J 4р 0+J 4р.пр 0+J 4н 0/ 7i 4об. 0│ └──────────────────────┘ J 4р 0 - момент инерции ротора двигателя; J 4р.пр. 0 - момент инерции редуктора, приведенный к валу двигателя; J 4н. 0 - момент инерции нагрузки;  7i 4об 0 - общее передаточное отношение редуктора; ┌────────────────────────────────────────┐ │ J 4р.пр. 0 = J 41 0 + J 42 0/ 7i 412 52  0+ ...+ J 4n 0 / 7i 52 41,n 0 │ └────────────────────────────────────────┘ ┌──────────────────┐ │ J= 7p 0b 7r 0d 54 7& 010 5-12 0/32 │ └──────────────────┘  7p 0 = 3.14; b - ширина зубчатых колес;  7r 0 - плотность материала ( 7r 0=7.85 г/см 53 0); d - делительный диаметр зубчатого колеса;  4┌────────────────────┐  4│ 0 M 4пуск 0- 4  0M 4ст.пр. │  4│ 0  7e 4  7, 4  0─────── 4─── 0──── 4 │  4│ 0 J 4пр. │  4└────────────────────┘ M 4ном 0 - номинальный момент двигателя (М 4ном 0 = 40 Н*мм); М 4ст.пр. 0 - момент статический приведенный к валу двигателя (М 4ст.пр. 0 = 88.4 Н*мм); J 4пр. 0 = 2.9*10 5-6 0 Н*м 52 0;  5┌───────────────┐  5│ 0  7e 0  7, 0 705.3 5 1 0/ 4c 52 │  5└───────────────┘ 7  0  7e Тогда ускорение выходного вала будет равным ────  7i 4об.  7e 4н. 0= 4.49 ( 51 0/ 4c 52 0)  4┌─────────────────┐ Можно найти  4 │  0t 4разг. 0 =  7w 4ном 0/ 7e 4н│ 0 t 4разг. 0 = 3/4.49=68мс.  4└─────────────────┘  3Вывод: 1 полученное угловое ускорение вала не больше заданного  1максимального, то что ускорение больше нуля так же и при подстановке в  1формулу (*) номинального момента двигателя говорит о том, что двига-  1тель выбран правильно.  К Замечание: все литературные источники должны быть сосредоточены  К в одном разделе - конце записки, а в тексте должны быть указаны  К ссылки на эти источники.  1рук. Котов А.Н.  _ 1Примечание: Конструирование зубчатых колес м редуктора произведено на основании следующих материалов: "Расчет электромеханического привода" (разд.4); "Зубчатые передачи точного машиностроения" Козлов М.П.; Проектирование редуктора и расчеты прочностные отдельных узлов и деталей взяты из "Конструкция и расчет зубчатых редукто- ров" В.Н.Кудрявцев и др. "Машиностроение" Расчет и конструкция муфты проведены по книге "Муфты. Конс- трукция и расчет" В.С.Поляков и И.Д.Барбаш. Правила оформления рабочих чертежей изложены в ГОСТ 2.107-68 и ГОСТ 2.403-75. "Справочнике по машиностроительному черчению" В.А.Федоренко и Шошин А.И. В целом использованы рекомендации "Элементы приборных уст- ройств" ч.1 и 2. .  2РАСЧЕТ ЭМП НА ТОЧНОСТЬ Определим кинематическую и люфтовую погрешностьпередачи, приведенные к выходному валу.  3Назначение степени точности и видов сопряжения в зубча- 0  3тых передачах. 0  2Выбор степени точности 0 Для передач средней точности ЭМП следящих систем с цилиндри- ческими парами рекомендуется выбрать 7-ую степень точности. Скорости редуктора < 3 м/с, тоже удовлетворяют этому выбору. Экономический уровень точности позволяет нам обеспечить не- высокую стоимость, что в наше время является немаловажным фактором.  2Назначение вида сопряжений. Назначим сопряжение F, отвечающее требованиям привода ЭМП для следящих систем, при средней и большой частоте вращения колес.  3Определяем общую погрешность передачи 0  7DfS 0 =  7Df 4i 0 +  7Df 4л 0  11. Расчет кинематической погрешности цепи: Для кинематической цепи, состоящей из n - элементарных передач, расчетное соотношение для определения погрешности имеет вид: ┌───────────────────┐ │ n │ │  7Df 4io 0= 7 Sx 4j 7&Df 5f 4ioj 0 │ │ 1 │ └───────────────────┘  7x 4j 0 - передаточный коэффициент j-ой передачи;  7x 4j 0=1/ 7i 4в-j  7Df 5f 4ioj 0 - значение кинематической погрешности; ┌───────────────────┐ │  7Df 5f 4ioj 0 =  7Df 4ioj 0*К 7f 0 │ └───────────────────┘  7Df 4ioj 0 - значение кинематической погрешности передачи; К 7f 0 - коэффициент, учитывающий зависимость кинематической погреш- ности рассчитываемой передачи от фактического максимального угла пово- рота ее выходного колеса. Значение К 7f 0 выбирают по таблице.  12. Расчет люфтовой погрешности: Люфтовая погрешность складывается из погрешностей элементар- ных передач  7Df 4лi 0 , приведенных к n+1 валу. Величина погрешностей в угловых минутах для цилиндрической передачи: 7 Df 4Лi 0 = 7,33 j 4n max 0/mz, где m - модуль передач, мм; j 4n max 0 - вероятный максимальный боковой зазор, мм; Выбираем по табл.13-15 (Расчет ЭМП)  1Вычисления погрешностей производились на компьютере с помощью  1программы (touch.exe)  2РАСЧЕТ ВАЛОВ И ПОДШИПНИКОВ Расчет валов производился так же на компьютере с помощью прог- раммы valik.exe, Материал 1 Сталь 40Х: 0 ее хар-ки были приведены выше. Диаметр первого вала d = 4 мм. (c обоих сторон вала ставим подшипник из сверх легкой серии диаметров 9 1 100009 04); Диаметр второго вала d = 4 мм. (подшипники те же, что и на предыдущем валу); Расчет последнего вала производится после расчета муфты, так как необходимо знать положение опоры.  ш1.3  2РАСЧЕТ МУФТЫ 0  2И ПРУЖИНЫ СЖАТИЯ. Первым делом определим силу с которой должна действовать пру- жина прижатия для обеспечения нужного момента срабатывания.  i1.0 ┌────────────────┐ │ M 7& 0k │ │ F 4пр. 0= ─────── │ │ f 4тр 7& 0D 4ср 0 │ └────────────────┘  i1.3 F 4пр. 0 = 261 Н. Следующий шаг - определение геометрических параметров пружины, при которых она обеспечивала необходимую силу прижатия, а так же была конструктивно верна.  i1.0 ┌─────────────────────┐ │  7|\\\\\\\\\\\) 0│ Материал для пружины - стальная проволка │  7/ 0 8P 4max 7& 0c 7& 0K 7t 0 │ по ГОСТ 9389-75 │ d  7. / 0 ─────────── │ с - индекс пружины (с=7) │  7?  0  7 p& 0[ 7t 0] │ K 7t 0 - коэффициент увеличения напряжения у ├─────────────────────┤ внутренней стороны витка. (K 7t 0=1.2) │ 4с+2 │ │ K 7t 0 = ─────── │ [ 7t 0] - допустимое касательное напряжение │ 4с-3 │ для данного материала [ 7t 0]=500 МПа. └─────────────────────┘ ┌─────┐ D - средний диаметр d 7 . 0 2.9 значит d = 3.0 мм. │с=D/d│ пружины └─────┘ Определим кол-во витков пружины: ┌──────────────────┐ │ G 7& 0d 54 0 │ G - модуль упругости (G=81000 MПа); │ i 4р 0 = ────────── │ d - диаметр пружинной проволки; │ 8 7& 0k 7& 0c 53 0 │ k - коэффициент жесткости пружины └──────────────────┘ (определение k смотрите ниже); с - индекс пружины; i 4р 0 = 4.5 ┌────────────┐ │ k 7  0= 7  0F 4пр. 0/ 7D 0x│ └────────────┘  i1.3  7D 0x - величина сжатия пружины; (я задался  7D 0x = 15 мм); D  4  0= 30 мм Н 4о 0 = ( 7x& 0i 4р 0 + i 4k 0)d +  7D 0x D 4н 0  4  0= 31.5 мм D 4вн 0 = 28.5 мм  7x 0 - коэффициент зазора между витками. H 4о 0  4  0= 49.7 мм i 4k 0 - число опорных витков.  7x 0 = 1.4  1Рассчитаем диаметр последнего вала: По данным программы d 7. 09.1 мм 7 Ъ 0 d = 10 мм. в самом опасном сечении. Диаметр последнего вала в отдаленной опоре из-за большого плеча может быть равен 4 мм. Подшипники выбираем из той же серии соответс- твенно 1 1000094 и 1000096. 0 Все подшипники радиальные, однорядные.  2Общие сведения: 0 Первые два вала выполнены вместе с зубчатыми ко- лесами, последний вал соединяется с зубчатым колесом посадкой (F7/h6), такая посадка была выбрана в связи с тем, что прскальзывание между ва- лоь и зубчатым колесом должно быть максимально, чтобы действительные результаты как можно больше были схожи с теоретическими выкладками. Платы выполнены из алюминиевого сплава Д16Т ГОСТ 4783-68. Выбор пал на этот сплав по нескольким причинам: во-первых алюминий сам по себе легкий материал, во-вторых он хорошо льется, а в-третьих прекрас- но подлежит различным видам обработки. Штырек (толкающий эл-т) в зле микропереключателя выполнен из По- лиамида 610: который применяется для деталей конструкционного назначе- ния с высокой механической прочностью, малым коэффициентом трения, ус- тойчивостью к истиранию. .  2РАСЧЕТ ПОТЕНЦИОМЕТРА. назначаем модуль в зацеплении согласованной пары : m = 0.3 Угол поворота 90 градусов Материал колеса и шестерни - сталь 40Х Потенциометр - 1 ПТП-1  1Рабочий угол поворота - 330 5о 90 d 4пот. ───── = ───── ; d 4пот. 0 = 19.9 мм. (d 4муфт. 0= 74.0 мм); 330 d 4муфт. z 4пот. 0= 66; z 4муфт. 0= 247;  1Таблица для согласующей пары. ┌─────────────────┬───────────┬───────────┐ │ Параметр │ Колесо 1 │ Колесо 2 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ кол-во зуб. │  1  0247 │ 66 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ материал │  1Сталь 40Х 0 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ модуль │  10. 03 │  10. 03 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ диаметр выст. │ 21.5 │ 74.6 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ делит. диаметр. │ 19.9 │ 74 │ ├─────────────────┼───────────┼───────────┤ │ ширина венца │ 3 1. 06 │  13. 00 │ └─────────────────┴───────────┴───────────┘ .  2ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Атлас конструкций элементов приборных устройств. О.Ф.Ти- щенко , Машиностроение, 1982г. 2. Буцев, Коваленко, Котов "Проектирование приборных приво- дов" , МГТУ, 1988г. 3. Козлов М.П. "Зубчатые передачи точного приборостроения", Москва, 1969г. 4. Кудрявцев В.Н. и др. "Конструкции и расчет зубчатых ре- дукторов", Ленинград, 1971г. 5. Поляков В.С. и Барабаш Н.Д. "Муфты.Конструкция и расчет", Москва, 1979г. 6. Тищенко О.Ф., Валединский А.С. "Взаимозаменяемость, стан- дартизация и технические измерения", Москва, 1977г. 7. Федоренко В.А. и Шошин А.И. "Справочник по машинострои- тельному черчению", Москва, 1982г. 8. Феодосьев В.И. "Сопротивление материалов", Москва, 1979г. 9. Эйдинов "Расчет зубчатых и червячных передач", Москва, 1961г. 10. "Элементы приборных устройств" О.Ф.Тищенко (Основной курс), Высшая школа, 1982г. 11. "Элементы приборных устройств" О.Ф.Тищенко (Курсовое про- ектирование), Высшая школа, 1978г.