реферат, рефераты скачать Информационно-образоательный портал
Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,
реферат, рефераты скачать
реферат, рефераты скачать
МЕНЮ|
реферат, рефераты скачать
поиск
Расчет редуктора приборного типа

Расчет редуктора приборного типа

Министерство науки высшей школы из технической политики Российской

Федерации

Кафедра «ДМ и ТММ»

Расчётно-пояснительная записка на тему: «Конструирование редуктора

приборного типа»

Группа:

Студент:

Руководитель

проекта:

1997г.

Содержание задания курсового проекта:

Предлагается спроектировать редуктор механизма азимутального вращения

зеркала антенны самолетной РЛС приборного типа по приведённой в задании

схеме с заданными параметрами:

. Угол обзора зеркала по азимуту, (,град . . . . . . . . . . . 140

. Скорость обзора, (, град/с . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

105

Редуктор приводится в действие от электродвигателя ДПР – 52 -

03, который имеет следующие технические характеристики:

. Напряжение питания, U, В . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 27

. Частота тока, f, Гц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 400

. Номинальная мощность, W, Вт . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5

. Число оборотов вала двигателя, nдв, мин-1 . . . . . . . . . . 4500

. Номинальный крутящий момент на валу

. двигателя, М, 10-2Н(см . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . 100

. Пусковой момент, М, 10-2Н(см . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

650

. Число зубьев шестерни, насажанной на вал двигателя, z

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . 18

. Модуль . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . 0.4

Допускаемое отклонение передаточного числа редуктора не более (2%.

1. Описание назначения и работы редуктора.

Малогабаритные зубчатые редукторы широко используются в различных

конструкциях приборов и устройств автоматики. Редукторы, применяемые в

следящих системах, в большинстве случаев определяют срок службы того

прибора или автомата, в который они входят. К данным редукторам предъявляют

следующие требования:

. Безотказность в работе в течение 1500-2500 часов при возможных

перепадах температур от ( 60о до + 60о и относительной влажности до

98%;

. Плавность вращения зубчатых колёс в условиях непрерывного реверса,

т.е. изменения направления вращения;

. Небольшой суммарный момент трения;

Данный редуктор собран на двух платах, соединённых между собой

стойками при помощи 3-х винтов. Между платами располагаются узлы зубчатых

передач, которые опираются на подшипники качения. На одной из плат

крепиться двигатель ДПР – 52 - 03. Для установки редуктора предусматривают

2 отверстия в платах с целью фиксации редуктора штифтами по месту и ещё 4

отверстия для закрепления его винтами.

Выходным звеном такого редуктора является выходная шестерня с числом

зубьев z = 22 и модулем m = 0.6, которая после установки редуктора в

приборе входит в зацепление с другим зубчатым колесом устройства.

Примечания:

. При определении передаточного числа редуктора временем реверса и

переходным процессом пренебречь.

. При расчётах исходить из того, что приводимый к валу двигателя

требуемый крутящий момент (с учётом динамических нагрузок, сил трения

и к.п.д.) равен номинальному крутящему моменту двигателя,

определяемому мощностью двигателя и числом оборотов его вала.

2. Кинематический расчёт редуктора.

2.1. Разбиение передаточного числа редуктора по ступеням:

2.1.1. Приближённое значение передаточного числа редуктора определяется

из отношения частоты вращения вала двигателя к частоте вращения антенны:

Up=[pic], где[pic] nант=[pic][pic] и (ант=[pic];

где nант – частота вращения антенны;

(ант – угловая скорость антенны;

(ант=[pic];[pic] nант=[pic];

Up[pic];

Рекомендуемое число ступеней из условия рационального уменьшения

приведённого момента инерции редуктора n = 5 (см.[2])

2.1.2. Разбиение передаточного числа редуктора по ступеням

осуществляется в соответствии с формулами (см.[2]):

Uср=[pic]; Uср=[pic]=3,034;

U1=[pic]; U1=[pic]=1,569;

U2=[pic]; U2=[pic]=1,742;

U3=Uср; U3=3,034;

U4=[pic]; U4=[pic]=5,285;

U5=[pic]; U5=[pic]=5,868;

где Ui – передаточное число i–ой ступени.

2.2. Определение числа зубьев зубчатых колёс:

Число зубьев зубчатого колеса определяется по формуле (см.[2]):

[pic]

где zш – число зубьев шестерни, которое задаётся исходя из конструктивных

соображений;

Ui – передаточное число i–ой ступени;

В приведённых далее расчётах используются следующие обозначения:

. Номер при z обозначает номер шестерни от двигателя;

. Штрих над z обозначает, что данное число зубьев относиться к колесу;

Число зубьев шестерни, насажанной на вал двигателя: z1=18.

z1= 18; z1'=18(1.569=28.242(28;

z2= 19; z2'=19(1.742=33,098(33;

z3= 19; z3'=19(3.034=57,640(58;

z4= 20; z4'=20(5.285=105.70(106;

z5= 20; z5'=20(5.868=117.36(117;

2.3. Определение геометрических размеров шестерней и зубчатых колёс

редуктора.

2.3.1. Диаметр делительной окружности (в мм) определяется по формуле

(см.[2]):

di = m(z,

где m – модуль зацепления, мм,

z – число зубьев шестерни или зубчатого колеса;

m = 0.4; d1 = 0.4(18=7.2; d1' =0.4(28=11.2;

m = 0.4; d2 = 0.4(19=7.6; d2' =0.4(33=13.2;

m = 0.5; d3 = 0.5(19=9.5; d3' =0.5(58=29.0;

m = 0.5; d4 = 0.5(20=10.0; d4' =0.5(106=53.0;

m = 0.6; d5 = 0.6(20=12.0; d5' =0.6(117=70.2;

2.3.2. Диаметр (в мм) окружности вершин зубьев определяется по формуле

(см.[2]):

da = m((z+2)

da1= 0.4((18+2)=8; da1'=0.4((28+2)=12;

da2= 0.4((19+2)=8.4; da2'=0.4((33+2)=14;

da3= 0.5((19+2)=10.5; da3'=0.5((58+2)=30;

da4= 0.5((20+2)=11; da4'=0.5((106+2)=54;

da5= 0.6((20+2)=13.2; da5'=0.6((117+2)=71.4;

2.3.3. Диаметр (в мм) окружности впадин зубьев определяется по формуле

(см.[2]):

df = m((z-2.5)

df1= 0.4((18-2.5)=6.2; df1'=0.4((28-2.5)=10.2;

df2= 0.4((19-2.5)=6.6; df2'=0.4((33-2.5)=12.2;

df3= 0.5((19-2.5)=8.25; df3'=0.5((58-2.5)=27.75;

df4= 0.5((20-2.5)=8.75; df4'=0.5((106-2.5)=51.75;

df5= 0.6((20-2.5)=10.5; df5'=0.6((117-2.5)=68.7;

2.3.4. Межосевое расстояние (в мм) рассчитывается по формуле:

[pic],

где di – делительный диаметр шестерни i – ой ступени;

di' – делительный диаметр зубчатого колеса i – ой ступени;

aw1=[pic] aw2=[pic]

aw3=[pic] aw4=[pic]

aw5=[pic]

2.3.5. Определение ширины шестерней и зубчатых колёс.

Ширина зубчатого колеса (в мм) определяется по формуле (см.[2]):

bi' = ( 3…10)(m,

( 3 . . . 10) - выбирается из конструктивных соображений,

а ширина шестерни (в мм):

bi = bi'(1.6

b1' = 3(0.4=1.2; b1 = 1.2(1.6=1.92;

b2' = 4(0.4=1.6; b2 = 1.6(1.6=2.56;

b3' = 4(0.5=2.0; b3 = 2.0(1.6=3.2;

b4' = 5(0.5=2.5; b4 = 2.5(1.6=4.0;

b5' = 5(0.6=3.0; b5 = 3.0(1.6=4.8;

2.4. Расчёт реальных передаточных чисел и вычисление относительной

погрешности.

2.4.1. Действительное передаточное число ступени редуктора определяется

по формуле:

[pic]

где zзк и zш – соответственно числа зубьев зубчатого колеса и шестерни,

входящих в зацепление;

U1=[pic]=1.56; U2=[pic]=1.74;

U3=[pic]=3.05; U4=[pic]=5.30;

U5=[pic]=5.85;

Следовательно, Uред = U1(U2(U3(U4(U5

Uред = 1.56(1.74(3.05(5.30(5.85=256.688

2.4.2. Относительная погрешность определяется по формуле:

[pic],

где Uред – истинное значение передаточного числа редуктора;

Uр – приближённое передаточное число редуктора[pic][pic]

[pic] не должно превышать допустимого значения (2%

[pic]( 0.177%

Такой процент погрешности удовлетворяет заданной точности:

|( 0.177|% < 2%

2.5. Расчёт угловых скоростей вращения валов редуктора.

Угловая частота вращения вала ( в об/с )двигателя определяется по

формуле:

[pic] [pic]

где [pic] – угловая частота вращения вала двигателя,

[pic] – угловая частота вращения последующих валов;

[pic] [pic]

[pic] [pic]

[pic] [pic]

2.6. Расчёт крутящих моментов валов производиться по формуле:

[pic] [pic]

где W1- мощность на валу двигателя (в Вт);

Wi – мощность последующих валов (в Вт);

Ti – крутящий момент на валу (в Нмм);

(- к.п.д. ступени ( = 0.97

W1=4.5; [pic]

W11=4.5(0.97=4.365; [pic]

W111=4.365(0.97=4.23; [pic]

W1v=4.23(0.97=4.11; [pic]

Wv=4.11(0.97=3.98; [pic]

Wv1=3.98(0.97=3.86; [pic]

2.7. Расчёт диаметров валов и подбор подшипников.

2.7.1. Примерный расчёт диаметров валов.

Диаметр вала под подшипник определяется по формуле (см.[2]):

[pic];

Диаметр вала под зубчатое колесо(шестерню принимается равным:

[pic];

dII=4(0.4=1.6; DII=1.6(1.6=2.56;

dIII=4(0.5=2.0; DIII=2.0(1.6=3.2;

dIV=4(0.5=2.0; DIV=2.0(1.6=3.2;

dV=4(0.6=2.4; DV=2.4(1.6=3.84;

dVI=4(0.6=2.4; DVI=2.4(1.6=3.84;

2.7.2. Подбор действительных размеров валов в соответствии с размерами

подшипников:

В таблице №1 приведены сведения о подшипниках сверхлёгкой стали:

|№ |Условное |Внутренний диаметр|Внешний диаметр|Ширина, |

|п/п|обозначение |подшипника, |подшипника, |B, мм |

| | |d, мм |D, мм | |

|1 |1000091 |1.0 |4.0 |1.6 |

|2 |1000092 |2.0 |6.0 |2.3 |

|3 |1000093 |3.0 |8.0 |3.0 |

|4 |1000094 |4.0 |11.0 |4.0 |

таблица №1 ”Подшипники”

В соответствии с таблицей №1 принимаем следующие значения для валов:

|№ п/п |1 |2 |3 |4 |5 |

|Условное обозначение |10000|10000|1000094 |10000|10000|

|подшипника |91 |92 | |93 |94 |

|Внутренний диаметр |1.0 |2.0 |4.0[1] |3.0 |4.0 |

|подшипника, d, мм | | | | | |

|Внешний диаметр подшипника,|4.0 |6.0 |11.0 |8.0 |11.0 |

|D, мм | | | | | |

|Ширина, B, мм |1.6 |2.3 |4.0 |3.0 |4.0 |

|Диаметр вала, di, мм |1.0 |2.0 |4.0 |3.0 |4.0 |

|Диаметр вала, Di, мм |1.6 |3.2 |6.4 |4.8 |6.4 |

2.7.3. В соответствии с толщиной большего подшипника (№4) выбираем

толщину пластин редуктора:

подшипник №4(1000094): B = 4.0 (мм);

Принимаем толщину пластин редуктора равной В( = 4.5 (мм).

3. Проверочный силовой расчёт выходной зубчатой передачи.

Сделаем проверочный силовой расчёт на выносливость выходной зубчатой

передачи по изгибной усталости.

Условие прочности:

[pic], (3.1)

где [pic]- напряжение при изгибе;

[[pic]] - предельно допустимое напряжение при изгибе,

определяемое по формуле:

для колеса: [pic][pic](3.2.1),

для шестерни: [pic]

(3.2.2);

где (T- предел текучести материала (в Н/мм2);

(B - предел прочности материала (в Н/мм2);

(-1 – предел выносливости материала, определяемый по формуле:

[pic], (3.2.3)

Sn - запас прочности;

kFC = 0.8 - коэффициент, учитывающий влияние реверсивности

передачи;

m - модуль зубчатого колеса;

YF - коэффициент, учитывающий влияние формы зуба;

WFt -[pic]удельная, нагрузка по ширине зуба, определяемая по

формуле:

[pic] (3.3)

где T – крутящий момент, действующий на зубчатое колесо;

kF - коэффициент, учитывающий влияние неравномерности

распределения нагрузки;

[pic] , (3.4)

где [pic]- коэффициент, учитывающий влияние неравномерности

распределения нагрузки между зубьями;

[pic]- коэффициент, учитывающий влияние неравномерности

распределения нагрузки по ширине зуба;

[pic]- коэффициент, учитывающий влияние динамической нагрузки;

b( - рабочая ширина венца зубчатой передачи;

d(=d - диаметр делительной окружности зубчатого колеса.

1). Проведём расчёт на выносливость колеса.

Материал колеса: Бр. ОЦ 4-3т

[pic]Мпа;

[pic]Мпа;

По формуле (3.2.1) определяем :

[pic]

По [3]: [pic]=1; [pic]=1.02;

[pic]

По формуле (3.4) определяем [pic]:

[pic]=1(1.02(1.089=1.11

По формуле (3.3) определяем [pic]:

[pic];

По [3]: [pic] для z = 117;

По формуле (3.1) определяем [pic]:

[pic]

133.56 < 139.2 т.е. [pic]< [pic];

Условие прочности выполняется.

2). Проведём расчёт на выносливость шестерни.

Материал шестерни: Сталь 40ХН, обработка - улучшение

[pic]МПа;

Sn = 1.1

По формуле (3.2.3) определяем:

[pic]

По формуле (3.2.2) определяем:

[pic]

По [3]: [pic]=1; [pic]=1.02;

[pic]

По формуле (3.4) определяем [pic]:

[pic]=1(1.02(1.508=1.538;

По формуле (3.3) определяем [pic]:

[pic];

По [3]: [pic] для z = 20;

По формуле (3.1) определяем [pic]:

[pic]

258.77 < 381.8 т.е. [pic]< [pic];

Условие прочности выполняется.

4. Расчёт предохранительной фрикционной муфты.

Проведём расчёт числа дисков предохранительной фрикционной муфты,

Страницы: 1, 2



© 2003-2013
Рефераты бесплатно, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.