Основы конструирования Электронных Приборов

 Содержание

1. Исходные данные           4
2. Введение           5
3. Аналитический   расчет   приводного   электродвигателя   и   выбор кинематической схемы редуктора       6
4. Расчет кинематических параметров зубчатых колес. Проверка на

Прочность           8

5. Расчет конструктивных параметров передачи      11
6. Расчет статистических моментов в опорах и на осях. Расчет валов  12
7. Выбор вида сопряжения         14
8. Расчет кинематической погрешности передачи с учетом выбора

степени точности изготовления колес       15

9. Описание конструкции          17
10. Список использованной литературы       18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные

1. Макс. скорость,      
2. Макс. Ускорение,      
3. Скорость переброса,      
4. Ускорение переброса,     
5. Момент инерции,       
6. Момент трения нагрузки,     
7. Количество датчиков СВГ-225-2П    3
8. Тип тахогенератора       ТГП-5
9. Кинематическая ошибка, рад     
10. Мертвый люфт, рад         
11. Упругий люфт, рад      
12. Вид опор        подшипники качения
13. Конструкция устройства      сборная из плат
14. Номинальное напряжение     27В
15. Рабочая температура      +50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Развитие отечественного приборостроения и средств автоматики играет важную роль в процессах создания материально-технической базы.

Машины и приборы  являются средствами производства, использующими  силы природы, облегчающими труд людей  и повышающими его производительность.

Развитие новых отраслей науки и техники - электроники, автоматики, вычислительной техники, кибертехники и других - способствует созданию нового оборудования, которое автоматически осуществляет сложные процессы по заранее заданной программе в наиболее выгодном режиме.

Современная машина (установка, агрегат) представляет собой систему  взаимодействующих устройств: двигателя, передаточного механизма, исполнительного (рабочего) механизма и комплекса контролирующих, регулирующих, управляющих и других приборов.

Системы автоматического  управления применяются для выполнения функций контроля и регулирования  параметров процесса и для управления оборудованием, обеспечивающим этот процесс.

САУ позволяют не только выполнять и ускорять научные  исследования и производственные процессы, но и автоматизировать такие процессы, управление которыми по объему, скорости и другим техническим условиям выходят за пределы физиологических возможностей человека.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аналитический расчет приводного электродвигателя и  выбор кинематической схемы редуктора

1. Выбираем тип двигателя ДПР-62, для которого:

.                                 (1.1)

2. Определяем передаточное отношение редуктора по формуле:

.                                                  (1.2)

где К_i - коэффициент, который определяет потери скорости

,                                      (1.3)

,                                             (1.4)

;                      

,                                     (1.5)

.                          

3. Определяем момент инерции двигателя:

,                                                   (1.7)

где  I_дв - момент инерции двигателя по паспорту.

,

.

4. Определяем КПД двигателя :

,                                               (1.8)

где n - количество ступеней.

Принимаем n=6

,

.

5. Определим требуемую мощность двигателя из условия тах скорости нагрузки и mах ускорения.

,                                                      (1.9)

,                                                       (1.10)

где M_np – mах момент переброса;

Е_переб. – скорость переброса.

Где I_н – момент инерции нагрузки;

Е_пер. – ускорение переброса.

,         (1.11)

.                                                     (1.12)

6.                                                          ,                                                 (1.13)

,                                                          (1.14)

.                                               (1.15)

7. Определяем приведенную мощность:

,                                           (1.16)

 

,                         

.                                                 (1.17)

где I - ток двигателя по паспорту ;

,

,

.

8. Определяем оптимальное число ступеней.

Из условия max габаритов:

,                                              (1.18)

,                                          (1.19)

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет кинематических параметров зубчатых колес.

Проверка на прочность.

1. Выбор числа зубьев.

,                                                   (2.1)

для прямозубых колес 

Принимаем z₁ =20

,                                                   (2.2)

,

,                                              (2.3)

,                                   (2.4)

.                                         (2.5)

2. Определяем модуль зуба

,                                          (2.6)

где K_m = 1,4 – коэффициент для прямозубых колес;

K_β = 1,2 – коэффициент неравномерности по ширине колеса,

,                                            (2.7)

,

,                                                   (2.8)

- ширина колеса,

.                                                 (2.9)

Принимаем

 - допустимое напряжение зубьев на изгиб,

.                                                        (2.10)

Принимаем

,                                              (2.11)

,                                             (2.12)

,

,

.                                                            (2.13)

3. Выбор материалов

для колес                                        ;

для шестерен                                  .

Допустимое изгибное напряжение:

,

где                         .

Допустимое контактное напряжение (по твердости):

,                                      (2.14)

,                              (2.15)

,                                           (2.16)

,                                           (2.17)

,                                         (2.18)        

,                                           (2.19)

Модуль зуба:

.                (2.20)

4. Уточнение момента инерции редуктора:

,                                     (2.21)

где b - ширина колеса,

,                                     (2.21)

ρ – плотность,       

,

,

,

.

5. Проверка действительных напряжений на изгиб

,                                      (2.22)

,

.

6. Проверка действительного контактного напряжения

.                                  (2.23)      

Определяем  К_α; ;φ_ba ;

,

,                                   (2.24)

для стали:                               ,

,

,

,

Межосевое расстояние:

,                            (2.25)

,                                 (2.26)

,                      (2.27)

.

 

 

 

Р а с ч е т    к о н с т р у к т и в н ы х    п а р а м е т р о в    п е р е д а ч и

,                                      (2.28)

.                                      (2.29)

Окружной шаг:

.                                     (2.30)

Профильный угол искажения:

α = 20° - для прямозубых колес;

.                               (2.31)

Диаметр делительной  окружности колеса:

.                                    (2.32)

Рабочая ширина колеса:

.

Рабочая ширина шестерни:

.                                        (2.33)

Ширина венца зуба:

.                                      (2.34)

Коэффициент рационального  зазора:

.                                           (2.35)

Высота головки зуба:

.                                                (2.36)

Высота ножки зуба:

.                                  (2.37)

Диаметр вершины зуба:

шестерни:

;                                 (2.38)

колеса:

.                                (2.39)

Диаметр вершины впадины:

шестерни:

;                                    (2.40)

колеса:

.                                   (2.41)

Расчет статических моментов в опорах и на осях, расчет моментов

инерции передач, расчет валов.

1. Расчет диаметра вала:

,                                                           (3.1)

.

2. Определение частоты вращения валов:

,                                            (3.2)       

,                              (3.3)

,                             (3.4)

,                              (3.5)

,                                (3.6)

.                               (3.7)

3. Определение угловых скоростей валов:

,                                    (3.8)

,                                   (3.9)