мой курсач. Техническое задание 2 Описание и обоснование разрабатываемой конструкции 3

• Название: Техническое задание 2 Описание и обоснование разрабатываемой конструкции 3
• Анкор: мой курсач.docx
• Дата: 01.10.2018
• Размер: 274.13 Kb.
• Имя файла: мой курсач.docx
• Тип: Техническое задание; #25315
• страница: 3 из 9

4. Кинематический расчёт проектируемой конструкции

4.1. Определение общего передаточного отношения

Поскольку предварительно двигатель выбран и известна частота вращения его вала, то можно рассчитать передаточное отношение всей цепи двигатель – выходной вал:

(2)

Угловая скорость выходного вала двигателя:

₍₃₎

Угловая скорость выходного вала привода:
₍₄₎

Подставляя полученные скорости в формулу (2) имеем:
(5)

4.2. Определение числа ступеней

Поскольку в ТЗ не задан критерий расчета, проведем расчет по трём критериям [1]: минимизация габаритов, минимизация массы и минимизация погрешностей и выберем среднее число ступеней. А затем произведем разбивку общего передаточного отношения.

1) Критерий минимизации габаритов



(6)

2) Критерий минимизации массы (быстродействие)



(7)

3) Критерий минимизации погрешностей

,(i=8)

(8)

Выберем число ступеней n=4.

4.3. Определение чисел зубьев колёс редуктора и разбивка общего передаточного отношения

Поскольку n=4, передаточное отношение каждой ступени будет порядка: . Выберем наибольшее число зубьев для колес: z_кол=85, а для шестерен выберем значение числа зубьев из рекомендуемого диапазона: z_шест=17. Затем скорректируем числа зубьев, чтобы сохранить неизменным рассчитанное ранее общее передаточное отношение и по формуле определим передаточные отношения каждой ступени.

Выбирая числа зубьев, будем руководствоваться конструктивными соображениями: небольшое передаточное отношение обеспечивает быстродействие, увеличение передаточного отношения для более тихоходных ступеней обеспечивает точность, небольшое число ступеней обеспечивает небольшие габариты.

Результаты сведем в таблицу 3:

Таблица . Передаточные отношения ступеней и числа зубьев колес и шестерен редуктора.

Ступень	Передаточное отношение	Назначенные числа зубьев
		Шестерня	Колесо
1-2	2,78	18	50
3-4	3,12	17	53
5-6	3,5	17	60
7-8	5	17	85

Поскольку выбор числа зубьев осуществляется из рекомендуемого стандартного ряда [1], результирующее передаточное отношение может несколько отличаться от расчетного. Погрешность (Δi) фактического передаточного отношения от расчетного не должна превышать 10%, где

(9)

Фактическое передаточное отношение i_фактич находим по формуле [1]:

. (10)

Вычисляем погрешность передаточного отношения:



Следовательно, выбор числа зубьев колес и шестерен был произведен верно.

5. Силовой расчет ЭМП

5.1. Проверочный расчет выбранного двигателя

Задача расчета заключается в определении крутящих моментов (статического и суммарного), действующих на каждом валу.

Так как на данном этапе проектирования известна кинематическая схема ЭМП, то из соотношения приведения моментов [1]:

₍₁₀₎

Здесь

M_i, M_i – момент нагрузки на i-ом и j-ом валах.

i_ij – передаточное отношение i-го и j-го вала.

η_ij – КПД передачи. Для цилиндрической передачи η_ij=0.98.

η_подш – КПД подшипников, в которых установлен ведущий вал. Для подшипников качения примем η_подш =0.99.

- максимальный момент на выходном валу. (11)

- КПД передачи винт-гайка (12)

_{- угол подъёма винтовой резьбы (13)}

- предельный угол трения,

- коэффициент трения



Н*мм

Н*мм

Н*мм

Н*мм

Н*мм

Составим таблицу 4 статических моментов нагрузки (все моменты (в Н*мм)):

Таблица . Статические моменты нагрузки на валах редуктора

2,36	6,38	19,30	65,55	318

Поскольку основной режим работы привода динамический и при этом статический момент много меньше динамического, то и проверочный расчет выбранного двигателя ведем по динамической нагрузке.

Учтём динамическую нагрузку коэффициентом запаса

Н*мм (14)

> 4,72 Н*мм

> 2,6 Н*мм

Предварительно заключаем, что по этому параметру двигатель для проектируемого привода подобран верно.