Привод стола контрольно-измерительного прибора - Курсовая работа

Белорусский Национальный Технический Университет Кафедра «Стандартизация, метрология и информационные системы» КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине «Детали приборов»Привод стола контрольно-измерительного прибора предназначен для использования в качестве модуля загрузки и транспортирования на измерительную позицию объекта измерения. Привод стола состоит из корпуса, в котором размещаются элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д. Привод стола контрольно-измерительного прибора предназначен для преобразования электрической энергии, подаваемой на двигатель, в механическую. Крутящий момент двигателя (поз.1) через муфту (поз.26 ) передается на ведущий вал (поз. Этот вал передает с помощью шпоночного соединения крутящий момент зубчатому колесу (поз.В ходе проектирования был выбран асинхронный трехфазный двигатель серии 4ААМ 50В4 с мощностью Р=90 Вт, n=1370 об/мин. Зубчатая передача имеет передаточное отношение: где Z1, Z2 - число зубьев шестерни и колеса. Угловая скорость вращения винта: где - угловая скорость вращения вала двигателя, - передаточное отношение пары зубчатых колес. Двигатель 4ААМ 50В4 ТУ 16-513.769-81 - асинхронный двигатель серии 4A, А - станина и щиты выполнены из алюминиевого сплава, установочный размер по длине станины - M, высота оси вращения - 50 мм, B - большая длина сердечника статора, 4-я категория размещения - для помещений с искусственно регулируемыми климатическими условиями (например, закрытые отапливаемые и вентилируемые производственные помещения). Номинальный момент двигателя и момент на первом валу редуктора: Угловая скорость вращения вала двигателя: Расчетный момент двигателя Тр определяется по формуле: где - тяговая сила стола, Н;По нормам контакта зубьев в зацеплении назначим седьмую степень точности с учетом допускаемых стандартом пределов комбинирования степеней точности. Так как передача кинематическая, работающая в реверсивном режиме при относительно невысоких окружных скоростях и умеренных нагрузках, выбираем вид сопряжения зубьев в зацеплении - D, допуск на боковой зазор - d, класс отклонения межосевого расстояния - III. Коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления Коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колеса g0 g0 =4,7 по ГОСТ 21354-87 Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий в начальный период работы передачиРаботоспособность передачи по износу оценивается условно по среднему контактному давлению на рабочих поверхностях витков. где Fa - осевая сила на втором валу, Н d2 - средний диаметр резьбы, мм Влияние веса вала и насаженных деталей в данной передаче не учитывается. 1 Определим окружне FT, радиальные FR и осевые силы Fa, действующие на вал от зубчатых передач. Fr1=Ft1•tg?=31.5•tg20? =11,47 H где Т1 - крутящий момент на первом валу Н•м; Наибольшее значение суммарно изгибающего момента: Эквивалентный момент: Определим наименьший допустимый диаметр вала: допустимое напряжение при изгибе (для стали).Шпонка 4?4?16 ГОСТ 23360-78 Призматическая шпонка рассчитывается на смятие и на срез. Из условия прочности на смятие рассчитывается часть шпонки, выступающая из вала: ?см [?см]; T1 - крутящий момент на валу;Требуемая долговечность работы подшипника L = 25000 часов. Крутящий момент T1 = 0.630 Н•м. Осевая нагрузка действующая на вал Fa = 0 Н. Выбираем подшипник однорядный легкой серии 201 ГОСТ 8338. Рассчитаем эквивалентную динамическую радиальную нагрузку Pr: где коэффициент радиальной нагрузки;В ходе проектировачного расчета были выбраны направляющие скольжения призматического типа “ласточкин хвост” Условие незаклинивания: где L = 170 мм - длина направляющей или расстояние между опорами; Для обеспечения долговечности направляющих выполняется проверка условия прочности масляного слоя: где [p]=5…10 МПА - допустимое давление для масляного слоя; Массу детали примем массе стола, Значит, сила действующая на направляющие: ускорение свободного падения где l, h - длина и ширина опорных поверхностей направляющих, мДля того, чтобы правильно выбрать электродвигатель, необходимо рассчитать его мощность: Где: F - тяговая сила стола (Н); V - скорость перемещения стола прибора (м/с); -коэффициент полезного действия привода, равный произведению частных КПД передач, входящих в кинематическую схему: Где : - КПД прямозубой зубчатой передачи; = 0,4 - КПД пары винт-гайка;Техническое задание на разработку привода стола контрольно-измерительного прибора. Привод стола контрольно-измерительного прибора предназначен для использования в качестве модуля загрузки и транспортирования на измерительную позицию. Целью разработки является совершенствование механизмов подачи объекта контроля на измерительную позицию, повышение на этой основе производительности контроля операций. Электродвигатель, редуктор, направляющие, стол. Конструируемые детали и изделие в целом должны обеспечивать максимальную технологичность при изготовлении в единичном производстве.

Содержание

1. Описание объекта проектирования

2. Расчеты, подтверждающие работоспособность конструкции

2.1 Кинематический расчет

2.2 Силовой расчет передачи

2.3 Расчеты, подтверждающие работоспособность цилиндрической зубчатой передачи

2.4 Расчет передачи винт-гайка

2.5 Расчет валов

2.6 Расчет шпоночных соединений

2.7 Расчет работоспособности подшипников качения

2.8 Расчет направляющих скольжения

Список литературы

Приложения

1. Описание объекта проектирования

1. Анурьев В.И. «Справочник конструктора - машиностроителя»: В 3 т. Т1, 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001. - 920 с.: ил.

2. Анурьев В.И. «Справочник конструктора - машиностроителя: В 3 т. Т2, 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001. - 912 с.: ил.

3. Блюменталь, Э.С. Детали приборов. Курсовое проектирование: учебно-методическое пособие для студентов приборостроительных специальностей вузов, Минск: БНТУ, 2008

4. Дунаев П.Ф., Леликов О.П., Варламова Л.П. «Допуски и посадки. Обоснование выбора: Учеб. пособие для студентов машиностроительных вузов». - М.: Высш. шк., 1984. - 112 с.: ил.

5. Соломахо В.Л., Томилин Р.И., Цитович Б.В., Юдовин Л.Г. «Справочник конструктора - приборостроителя. Проектирование. Основные нормы». - Мн.: Выш. шк. 1988. - 272 с.: ил.

6. Соломахо В.Л., Томилин Р.И., Цитович Б.В., Юдовин Л.Г. «Справочник конструктора - приборостроителя. Детали и механизмы приборов». - Мн.: Выш. шк. 1990. - 440 с.: ил.

7. Чернавский С.А., Боков К.Н., Чернин И.М. “Курсовое проектирование деталей машин”. - М.: Машиностроение, 1988.