- •Введение
- •1.Значение приборов и экспериментальных установок в науке и технике
- •2. Общие вопросы конструирования механизмов и узлов приборов и экспериментальных установок
- •3.Моделирование - основа конструирования
- •4.Методология конструирования
- •5. Принципы информационной оптимизации конструирования
- •1. Основы точностного анализа механизмов
- •2. Надёжность и основные критерии работоспособности механических элементов приборов
- •3. Механические чувствительные элементы
- •4. Передаточные механизмы
- •4.1 Структура и кинематические исследования передаточных механизмов
- •4.2. Динамическое исследование механизмов
- •4.3. Точностное исследование кинематических цепей механизмов
- •4.4. Зубчатые и червячные передачи
- •4.5. Рычажные механизмы и механизмы прерывистого действия
- •4.6. Фрикционные передачи, вариаторы и передачи с гибкой связью
- •4.7. Винтовые и реечно-зубчатые механизмы
- •4.8. Кулачковые механизмы
- •4.9. Валы, оси и опоры. Общие сведения. Классификация и расчёт
- •5. Средства отображения информации. Отсчётные устройства
- •6. Приводы и позиционирующие устройства
- •7. Экспериментальные установки
- •Список литературы
- •Задачи и контрольные задания
- •Задача 1
- •II Таблица 1.2
- •I II Таблица 1.3
- •VII Таблица 1.7
- •V III Таблица 1.8
- •Задача 2
- •VII VIII
- •Задача 3
- •VIII IX
- •Задача 4
- •Задача 5
- •Задача 6.
- •Задача 7
- •Примеры решения задач
- •Резьба упорная по гост 10177-82
- •Характеристики физико-механических свойства материалов
- •Нормальные линейные размеры, мм (из гост 6636-69)
- •Пример оформления титульного листа контрольной работы
- •199106, Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, Кафедра «приборостроения»
- •Тесты для проведения контроля
- •Н о с о в Виктор Владимирович Учебное пособие основы конструирования приборов и экспериментальных установок
Задача 4
По данным задачи 2 и мощности на выходном валу механизма P=1 кВт рассчитать первую зубчатую передачу (колёса 1-2) и второй (после входного) вал механизма, подобрать и проверить подшипники качения этого вала.
Задача 5
1.Определить прогиб биметаллической пластины прибора, выполненной с применением инвара при её нагревании на 400 .
2. Определить порог срабатывания (порог чувствительности) биметаллического термометра, пружина которого нажимает на упор с силой 1 Н.
3. Определить информативность измерения и класс точности прибора, измеряющего температуру в диапазоне – 50…+50 0С с погрешностью 1 0С.
Задача 6.
На основе заданной кинематической схемы (задача 1) и замены звена ОА механизма чувствительным элементом, связав траекторию движения точки D со стрелкой отсчётного устройства прибора, спроектировать прибор для измерения :
а) Температуры в диапазоне - 50 С ...+50С;
б) Усилия в диапазоне 0... 10 Н;
в) Момента силы в диапазоне 0...10 Н м;
г) Давления.
В задачу расчёта входит:
- выбор типа и определение параметров чувствительного элемента прибора, построение его характеристики, определение максимальной деформации упругого элемента;
- определение порога срабатывания (порога чувствительности) прибора при положении механизма с минимальным значением передаточной функции;
- построение характеристики шкалы прибора и установление положения механизма с максимальной чувствительностью;
- определение класса точности прибора по погрешности положения точки D механизма.
- расчёт отсчётного устройства с определением длины шкалы прибора, числа её делений и цены деления.
Задача 7
Задание: Определить основные геометрические параметры деталей лабораторной установки (рис. 45), предназначенной для создания и измерения растягивающего усилия на образце 1, выполнить рабочий чертёж пружины (рис. 46). Максимальное значение усилия выбирается по одному из вариантов, приводимых в табл. 4.1.
Табл. 4.1
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
Сила F, кН |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
150 |
180 |
200 |
210 |
220 |
240 |
250 |
270 |
300 |
Вариант |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
Сила F, кН |
140 |
160 |
170 |
190 |
230 |
260 |
280 |
290 |
330 |
310 |
320 |
340 |
350 |
370 |
400 |
а) б)
Рис. 45. Общий вид экспериментальной установки (а) и кинематическая схема её нагружающего устройства (б)
1- образец, 2- тяга, 3- рычаг, 4-винт, 5-гайка, 6- червячное колесо, 7- червяк, 8- рукоятка, 9- опора, 10- пружина, 11-стрелка, 12- отсчётная шкала,
13- подшипники вала червяка.
Из условия прочности τC< [τ], d 8 P3 C k’/ , где С=Dср/d
Пружины вагона |
Параметры |
||||||||||||||
|
|
||||||||||||||
Пружины сжатия |
Параметры |
||||||||||||||
|
|
Рис. 46. Расчётная схема цилиндрической пружины сжатия и геометрические параметры вагонных пружин
Рис.47. Схемы сил, действующих на элементарную площадку в винтовой паре при восприятии передачей осевой силы (а, г, д), моменты сил (в), эпюры интенсивности распределения осевых сил по высоте резьбы (б) и контактных напряжений на торцевой поверхности (пяте) винта (а).
