ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический

университет»

Кафедра радиоэлектронных устройств и систем

-2013

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ

РАДИЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по дисциплине «Прикладная механика» по направлениям 200100.62 «Приборостроение» (профиль «Приборостроение») и 211000.62 «Конструирование и технология электронных средств» (профиль «Проектирование и технология радиоэлектронных средств») очной и заочной форм обучения

Воронеж 2013

Составители: канд. физ.-мат. наук И.В. Андреев,

канд. техн. наук А.И. Андреев

УДК 621.396.66

Расчет и конструирование механизмов радиоэлектронных средств: методические указания к выполнению самостоятельной работы по курсовому проекту по дисциплине «Прикладная механика» по направлениям 200100.62 «Приборостроение» (профиль «Приборостроение») и 211000.62 «Конструирование и технология электронных средств» (профиль «Проектирование и технология радиоэлектронных средств») очной и заочной форм обучения / ФГБОУ ВПО "Воронежский государственный технический университет"; сост. И.В. Андреев, А.И. Андреев. Воронеж, 2008. 43 с.

В методических указаниях рассматриваются вопросы конструирования механизмов РЭС, основные расчеты механизмов.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MW-2004 и содержатся в файле Andreev 54. doc.

Табл. 7. Ил. 10. Библиогр.: 5 назв.

Рецензент канд. физ.- мат. наук, доц. В.А. Кондусов

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р физ.-мат. наук, проф. Ю.С. Балашов

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВПО "Воронежский государственный

технический университет", 2013

1. Общие требования к выполнению самостоятельной работы

Самостоятельная работа выполняется с целью закрепления теоретического курса и приобретения практических навыков при самостоятельной разработке конструкции механизма радиоэлектронных средств (РЭС) и помощи в проведении самостоятельных расчетов по курсовому проекту.

Исходными данными для выполнения самостоятельной работы являются:

внешний вид механизма, его назначение;

тип передачи: ручная или приводная, а также крутящий момент и частота вращения на входе, передаточное число;

условия эксплуатации: предельная температура, относительная влажность, вибрации и ударная нагрузка.

2. Объем и содержание самостоятельной работы

Самостоятельная работа состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части.

Материал расчетно-пояснительной записки должен включать:

описание внешнего вида механизма РЭС;

кинематический расчет механизма;

силовой расчет механизма;

выбор конструкционных материалов;

расчет геометрии передачи и ее деталей;

расчет зацеплений на прочность;

списание конструкции механизма;

расчет одного из валов на прочность по запасу прочности.

Графическая часть самостоятельной работы должна содержать: чертежи деталей механизма с указанием точности размеров, отклонений формы и расположения поверхностей, формат А4.

Методические указания по выполнению работы

3 Описание внешнего вида механизма

Исходя из функциональных особенностей работы, механизмы РЭС можно объединить в следующие группы:

механизмы приводов антенн;

механизмы дистанционных передач;

механизмы следящих систем;

механизмы ручной настройки;

механизмы электромеханической настройки;

отсчетные механизмы;

механизмы перемещения носителя информации в устройствах магнитной записи и воспроизведения.

Механизмы каждой группы имеют свои особенности, как с точки зрения конструкции, так и передаваемых нагрузок и характера движения. При описании внешнего вида механизма нужно сделать выбор соответствующей группы и указать, к какой составной части измерительной, связной и радиовещательной аппаратуры данный механизм относится. Если механизм ручной настройки, то описать, как производят настройку путем изменения передаточного механизма элемента настройки. Если механизм относится к механизмам электромеханической настройки, то указать, как с помощью электропривода механизм приводится в движение.

При рассмотрении механизма дать его кинематическую схему. Если механизм имеет зубчатую передачу, то нужно указать, к какому типу передач она относится, как осуществляется зацепление.

Для фрикционных передач сделать разбиение их на передачи с жесткой и гибкой связью, определить данный тип

2

передачи и дать описание назначения механизма.

Для механизмов прерывного движения указывается их назначение и особенности работы данного вида.

4 Кинематический расчет механизмов

Кинематический расчет механизмов включает определение передаточного отношения i₁₂ для зубчатых и фрикционных передач или нахождения их передаточного числа U = |i₁₂ |.

Для фрикционных передач передаточное отношение с учетом упругого скольжения равно /1, 2, 3/

, (1)

где - коэффициент, учитывающий скольжение и зависящий от модуля упругости материала, шероховатости поверхности, наличия смазки и условий эксплуатации;

Д₂ и Д₁ – диаметры ведомого и ведущего дисков;

₂ и ₁ – угловые скорости вращения этих дисков.

В зубчатых передачах роль диаметра фрикционных катков играют диаметры d₁ и d₂ так называемых начальных окружностей, находящихся в зацеплении зубчатых колес. Точки касания этих окружностей имеют одинаковую скорость v = ₁R₁= ₂R₂.

Тогда передаточное отношение зубчатой передачи, состоящей из двух колес, равно

, (2)

где знак минус относится к внешнему, а знак плюс – к внутреннему зацеплению;

3

Z₂ и Z₁ – число зубьев второго и первого колес.

Таким же образом определяется передаточное отношение для конической зубчатой передачи. Для червячной передачи передаточное отношение i₁₂ равно /3/

, (3)

где Z₂ – число зубьев колеса;

Z₁ – число заходов червяка.

В многоступенчатой цилиндрической зубчатой передаче с последовательным соединением зубчатых колес передаточное отношение равно

, (4)

где к – число пар сопряженных колес внешнего касания (зацепления);

Z_n – число зубьев последнего n-го колеса;

Z₁ – число зубьев первого колеса.

Рисунок 1- Последовательное соединение зубчатых колес

Промежуточные колеса не влияют на величину передаточного отношения и получили название передаточных. Назначение передаточных колес сводится к изменению направления вращения ведомого звена механизма, а также к уменьшению габаритов последнего при значительных массовых расстояниях.

4

Для механизмов со ступенчатым соединением колес на каждом промежуточном ряду закреплено по два колеса, а на ведущем и ведомом валах – по одному.

Рисунок 2- Ступенчатое соединение зубчатых колес

Передаточное отношение такого механизма с учетом того, что ₂ = ₂^’ и ₃ = ₃^’ определяется выражением

. (5)

Или в общем случае n-колес

, (6)

где к – число пар сопряженных колес внешнего касания (зацепления);

Z₁, Z₂^’, Z₃^’ …Z_n – число зубьев соответствующих колес.