
- •Оглавление:
- •1. Введение
- •2. Краткое описание конструкции.
- •3. Проектировочные расчеты.
- •3.1. Выбор двигателя по потребляемой мощности.
- •3.2. Выбор двигателя по пусковому моменту.
- •3.3. Кинематический расчет привода.
- •3.4. Силовой расчет эмп.
- •3.5. Выбор степени точности колес зубчатых передач.
- •3.6. Расчет на прочность зубьев колес эмп.
- •3.6.1.Выбор материалов и определение допускаемых напряжений на изгиб
- •3.6.2. Определение модулей колес.
- •3.6.3. Расчет по контактным напряжениям
- •3.7. Геометрический расчет.
- •3.8. Расчёт валов и осей.
- •3.9. Расчет подшипников привода.
- •3.10. Расчет предохранительной фрикционной муфты.
- •3.11. Выбор посадок соединений.
- •4.Проверочные расчеты разработанного эмп.
- •4.1. Проверка правильности выбора двигателя.
- •4.2. Поверочный расчет на прочность.
- •4.3. Поверочный расчет на прочность при кратковременных перегрузках.
- •4.4. Поверочный расчет эмп на быстродействие.
- •4.5. Расчет эмп на точность.
- •4.5.1. Определение вида сопряжения зубчатых колёс.
- •4.5.2. Определение кинематической погрешности.
- •Определение максимальной кинематической погрешности.
- •Перевод погрешностей в угловые минуты.
- •Определение полей рассеяния кинематической погрешности.
- •Определение кинематической погрешности.
- •4.5.3. Расчет мертвого хода.
- •Определение минимального значения мертвого хода.
- •Определение суммарной координаты середины поля рассеяния кинематической погрешности мертвого хода цепи.
- •Определение кинематической погрешности мертвого хода цепи.
- •5. Список использованной литературы и стандартов.
4.2. Поверочный расчет на прочность.
Поверочный расчет открытых передач на прочность проводится по формуле:
где
- допускаемое контактное напряжение
колеса.
,
где коэффициент
,
коэффициент
зависит от коэффициента зубчатого
венца, который для кинематических ВЭР
принимается
;
для стальных прямозубых
колес;
а - межосевое расстояние.
A) Z1 – Z2
Б) Z3 – Z4
В) Z5 – Z6
Г) Z7 – Z8
Все значения лежат в пределах допустимых, определенных выше( пункт 3.6.3).
4.3. Поверочный расчет на прочность при кратковременных перегрузках.
Условие
статической прочности при перегрузке
моментом
:
(1)
где
-
коэффициент перегрузки, примем
;
,
при объемной закалке ( сталь 45 -
).
A) Z1 – Z2
Б) Z3 – Z4
В) Z5 – Z6
Г) Z7 – Z8
Условие (1) во всех случаях выполняется.
4.4. Поверочный расчет эмп на быстродействие.
Произведем расчет времени разгона, времени выбега и угла выбега выходного вала проектируемого редуктора.
Время
разгона:
,
где
Время
выбега:
Угол
выбега:
Для увеличения производительности передачи следует уменьшить приведенный момент инерции, для чего можно предусмотреть дополнительные конструкционные вырезы в зубчатых колесах.
Для дополнительного уменьшения времени выбега и угла выбега в приводе можно использовать тормозные устройства.
4.5. Расчет эмп на точность.
Расчет на точность в следящем приводе является одним из основных. Поскольку зубчатая передача реверсивная, то погрешность ЭМП определяется люфтовой (погрешностью мертвого хода) и кинематической погрешностями. Учитывая назначение передачи, окружную скорость и заданную высокую точность отработки положения выходного вала, согласно [2, 67 с.], принимаем, что все цилиндрические колеса(шестерни) изготовлены по самой экономичной 8-й степени точности.
Определим вид сопряжения для каждой колесной пары в отдельности, по критерию температурной компенсации и необходимости размещения смазки.
4.5.1. Определение вида сопряжения зубчатых колёс.
Определим вид сопряжения. Т.к. корпус выполнен из дюралюминия, который имеет больший коэффициент расширения, чем зубчатые колеса, то прежде всего необходимо обеспечить отсутствие заклинивания при наименьшей допустимой температуре -60°С.
-боковой
зазор, необходимый для температурной
компенсации
-боковой
зазор для размещения смазки
-
боковой зазор, соответствующий рабочей
температуре
;
.[2,
68с.], где
-
межосевое расстояние, мм;
-коэффициент
линейного расширения материала зубчатого
колеса
-коэффициент
линейного расширения материала корпуса
,
-температура
зубчатого колеса и корпуса соответственно;
Из геометрического расчета и из таблицы 9 [2, 38 с.] находим, боковой зазор ступеней:
А) Z1 – Z2
мм
мм
Следовательно,
вид сопряжения D
[2, 123 с.].
Т.к. последующие 3 передачи (Z3 – Z4 , Z5 – Z6 , Z7 – Z8 ) выполнены из того же материала, что и 1-ая, а так же модуль зубчатых колес m=0.6, то вид сопряжения также принимаем D [2, 123 с.]
Сопряжение D применяют в механизмах с не очень высокими требованиями к точности, большими колебаниями температуры и разными коэффициентами линейного расширения материалов колес и корпуса.
Т.о. все колёса и шестерни выполняются по 8-й степени точности с видом сопряжения D.