Характеристика главных задач привода стола контрольно-измерительного прибора. Рассмотрение основных элементов передач: зубчатые колёса, валы, подшипники. Особенности расчета зубчатой передачи, угловой скорости и частоты вращения вала двигателя и винта.
Аннотация к работе
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.
План
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
Список литературы
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.