Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Беляева-Соловьева, Э. А. Конструирование механизмов радиоэлектронных аппаратов

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
4.58 Mб
Скачать

Или, подставляя значения п н (14) и iн з , получи м:

 

 

П ЛШ

Z 5

z 2

Z K \

(18)

 

 

Ilj

Z 3 '

Zj -

Z 4 / '

 

 

 

Число оборотов в 1 мин

шкалы

7 (см. рис. 3,

а)

будет:

 

z7

z9

 

 

 

(19)

 

 

 

 

 

5. М и к р о м а ш и н а

Ml— в и з и р

5. Визир

5, непосред­

ственно свяжем с валом микромашины

Ml

(рис. 3, е), ибо

движение надо передать

без изменения

ркорости.

Таковы рациональные решения структурных элементов сложной кинематической системы, представленной функцио­ нальной схемой на рис. 3, а.

= 0^00267°ч-

20

л=о,осогб7°

5

Лк

 

Лз

б' *в

пг

новаг*

И 35

^шкала КУ

Лг

Рис. 4

20

Дальнейшим шагом кинематического проектирования яв­ ляется синтез общей кинематической схемы, которому пред­ шествует выбор количественных значений г, входящих в вы­ ражения передаточных отношений (4), (5), (7), (12), (13), (15), а также выбор модуля зацепления ( т ) . Обычно послед­ ний 'рекомендуется принимать равным 0,5 мм. Принятые ве­ личины чисел зубьев, удовлетворяющие, в •конечном счете,

Т а б л и ц а 2

Число зубьев, передаточные отношения и диаметры5 делительных окружностей механизмов_

Структур­ ная схема по рис. 3

б

в

г

Д

1 ,

Число зубьев

 

Z, =

30-

 

 

Z 2

=

30 .

'

 

Z 3

= 30

 

 

Z 4

=

30

 

 

Z 5

= 20

 

 

Z 6 =10 0

i

 

Z7

= 25

 

 

Z 8

=

150

 

Z 3

(Z' 3 )=8 0

Z2 (Z'2 )

=

110

 

 

Z, =

80

 

 

Z 9

=

25

 

 

Z,o= 100

 

 

Z „ = 20

 

 

Z 6

=

100;

 

 

Z 7

= 80

 

 

Z 8

=

20

 

 

Zg =

120

 

 

Z, =

30

/

 

Z 2

= 30

 

 

Z r = 2

 

 

 

Z K =4 0

 

 

 

Z'3 =80 .

 

 

Z 4

=

80

 

 

Z 5

= 20

 

Передаточное

отношение

30

(4)

V ,

1

(5)

1 .

30

(7)

24

5 , (12)

20

(И)

4

(15)

Диаметр дели­ тельной окруж­ ности, мм

J 5 , 15 15 15 10 50 12,5 75

40

55

40.

12,5

50

ю

50

40

10

60

15

15

1

20.

'40 40 ~ 10

исходным условиям редукции (замедлениеили ускорение) сво­ дим в табл. 2. Туда же вводим значения диаметров делитель­ ных окружностей (d a ), определяемых произведением z и т .

Пользуясь теперь функциональной схемой, приведенной на рис. 3, а, кинематическими схемами, приведенными на рис. 3, б—е, а также .количественными значениями z, i, <1д, •строим в аксонометрии кинематическую схему проектируемо­ го механизма (рис. 4)., на которой изображается шкальное устройство, соединительные муфты и тормозные устройства.

Первый этап кинематического проектирования механизма, состоящий из анализа структурных элементов и синтеза об: щей кинематической схемы, окончен.

Последующим этапом кинематического проектирования является определение геометрических параметров зубчатых пар, IB комплексе составляющих рассматриваемый механизм (см. рис. 4).

Геометрические параметры цилиндрических и конических зубчатых пар определяются по формулам, пррведенным в табл. 3 и 4, или же принимаются конструктивно [6].

,

Т а б л и ц а 3

Геометрические параметры цилиндрических зубчатых пар (см. рис. 5, а)

Геометрические параметры

Расчетные зависимости

Число

зубьев

Z

 

 

 

Z\ И Z2

 

 

Передаточное

отношение

i

 

i

п,

 

 

 

 

 

 

Модуль

зацепления т ,

мм

 

ГОСТ 9563—60

Диаметр

делительной

окружности

 

 

 

 

dd, мм

 

 

 

 

 

 

Х>е,мм

dd =

zm

 

 

Диаметр окружности выступов

D e =

d d

+

2m

Диаметр

окружности впадин

Т>\,мм

D| =

dd 2,4m

Угол исходного контура

оса°

 

ad =

20°

 

 

Высота

зуба

 

h

венца,

колеса)

h =

2,2m

 

Длина

зуба,

(ширина

 

 

 

 

Ь, .ii.il

 

 

расстояние

передачи А,

b =

(2-b6)m

Межосевое

 

m(zi

+

zg )

мм

 

 

 

 

 

 

 

A —

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

dd2

~ddi

22

 

 

 

П р о д о л ж е н и е т а~"б л. 3-

Геометрические параметры

Расчетные

зависимости

Длина ступицы

L, мм

L = (1 -f-e)d

 

Диаметр

валика

d , мм

Определяется из расчета#на проч­

 

 

 

ность

 

Диаметр

ступицы d c . мм

d c = (l,5-f-2)d

 

Диаметр

отверстия под штифт dB . мм

Определяется из

расчета штифта

на срез

i

Т а б л и ц а 4-

 

Геометрические параметры конических зубчатых пар (см. рис. 5, б)

Геометрические параметры

Модуль зацепления т , мм Межосевой угол ср, °

Угол начального конуса Ч-", 0

Диаметр

делительной

окружности

dd, мм

'

- Диаметр

окружности

выступов

De. •»'•"

Диаметр окружности впадин D|

Угол дополнительного конуса Чг , ° Угол конуса выступов Ч'н.,0 Угол головки зуба уь°

Угол ножки'зуба уг," Высота зуба h

Длина зуба Ь, мм Длина конуса впадин г Р в н

Длина образующей начального ко­

нуса L, мм

1

 

Общая высота колеса Н, мм

Расстояние от

опорного

торца

до плоскости

пересечения

кону-

I сов 1,

мм

Ь', мм

 

Ширина

венца

 

Глубина

выточки с, мм

 

Диаметр

ступицы dc , мм

 

Расчетные зависимости

ГОСТ 9563—60.

Ф= Ч', + Ч'2; ig4'2 = — ;

ddi = mzi\ dd2 = mz2 ;

Dei = ddi + 2m cos ^ ; D e 2 = dd2 + 2ra cos i 2 ; Dn = ddi—2;5m cos ^sl

D l 2 =Лдг — 2,5m cos tyo;

<Ku = 90° — <W; <bd2 = 9o° _ ф2 ;

idi

=

•7ь

 

2

2

Ъ

 

 

 

Фн = '4'

tgTi = — —

 

 

 

 

tgf3

= l.2tg-fi;

 

 

 

 

h = 2,25 m;

 

 

 

 

 

b = (5-4-6)m;

 

 

 

-Yz;

VP вн, ' = — Yi; ^вн.

 

 

 

 

 

г\.-

z 2

2 1 -

H, =

 

(1,5-7*2-)di;

H 2 = (1,5-7-2)d2;

lj =

н, b cos ^ U l

-

 

 

1 2

= H

2 —bcos^H, ;

 

+(1-4-3);

b,' =

hsin4 f

,+bcos4f H

W = h sin T

2 + b cos ¥

„ + (1-7-3);

c, = 0,8 h sin V , +

(0,5-7-1);

c2

= 0,8 h sin ¥ 2

+

(0,54-1);

d c

=

(1.5-5-2)doi; d a = (l,5-f-2)d02.

23=

При конструировании зубчатых механизмов следует руко­ водствоваться ГОСТ 2.403—68; 2.4Q5—68; 2.406—68 Единой ной системы конструкторской документации (ЕСКД).

Размеры ступицы всех зубчатых колес можно принимать равными d цилиндрического зубчатого колеса (см. рис. 5, а).

Кроме рассмотренных нами типов зубчатых пар в радио­ электронных аппаратах иногда используются винтовые зуб­ чатые колеса, храповые устройства и т. п., основы геометриче­ ского проектирования которых излагаются в соответствующих пособиях пб деталям приборов i[13] и в справочниках по кон­ струированию точных механизмов (6].

Третьим этапом кинематического проектирования зубча­ тых механизмов РЭА является анализ точности механизма. С этой целью проводится расчет мертвых ходов или ошибки угла поворота, предопределяемой в основном боковыми зазо­ рами в зубчатых зацеплениях. -Значение этих зазоров ориен­ тировочно можно принимать по допускам «а основные пара­ метры приборных шеетерен (см. табл. 5).

При определении мертвых ходов в конструкторских бюро чаще' всего исходят из табличных значений мертвых ходов

24

каждой пары зацепления, принимаемых с учетом технологии их изготовления [6]. Для ведения анализа механизм, показан­ ный на рис. 4, мысленно разделим на составляющие кинема­ тические цеди подобно тому, ка-к это было сделано ранее.

Будем пользоваться при расчетах известным в механике выражением, определяющим приведенную (частичную) ошиб­ ку А, (12]:

 

1

где частная производная

имеет физический смысл ко­

эффициента трансформации первичной ошибки Л; к j-му зве­ ну, который равнозначен соответствующему передаточному отношению i .

Т а б л и ц а 5 Допуски на основные параметры приборных шестерен

Отклонения и допуски

 

Предельное

отклонение "диа­

 

метра окружности

высту­

)товка

пов Д

 

 

Предельное

биение окружно­

 

сти выступов E d

 

U

Предельное

торцевое

бие­

сз

СО

ние Е т

 

 

 

 

 

Диаметр делительной окружности

30—50 мм

50-120 мм-

—18

—20

14

18

18

25

/

« 3

 

о

 

:инема-гическ!

>чност*

S3

со Элем>

Допуск на кинематическую погрешность колеса AF Е

Допуск на радиальное, бие­ ние в е н т колеса ДЕо _„

Допуск на1 колебание длины общей нормали ДЬ

Допуски на погрешность об­ ката Д<р

Боковой зазор Д

48

 

65

26

 

36

11

,

19

110

 

80

45

 

58

10

 

11

25

1. Р у ч к а

управления 1 — ш к а л ь н ы й

 

м е х а н и з м 7 .

В

соответствии

с выражением

(20)

приведенная к

визи­

ру 9

(рис. 3, б)

или П 2

(рис. 4)

погрешность

мертвого

хода

кинематической

цепи .настройки

будет

 

 

 

 

 

 

д $ = Д 7

+ д ; 1 9 1 +

Д,! 9 2 + Л 3 1 9 з +

ЛИо4,

(21)

;где Д7 , Дь Дг, Дз, А4—соответственно

ошибки

 

мертвого

хода

 

 

 

 

пар

шестерен

с

числами

зубьев

Z\—z2;

 

i 9 b 192,

 

 

z3—z4; z5—z6; z7 —z8 .

 

 

 

 

 

193, 194 — соответственно

передаточные отношения

 

 

 

 

от визира 9 к упомянутым парам

шесте­

 

 

 

 

рен.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставим выражение

(4) в (21)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д»> = Д 7

+

Д, - 5 L . 3 - . J L . J I

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 2

z 4

Zg Zg

 

 

 

 

 

+

д - J i . JL.Jz. +

Д 3

JL. JI+

A4

p JI .

(22)

 

 

 

z 4

Z 6

 

Z S

Z G

 

Z 8 I

 

Z 8

 

 

 

 

В заводской практике конструирования значение мертвого

.хода цилиндрической, конической и винтовой зубчатых пар определяется по формуле [6]

, Д з = [ к 1 ^ м ц 1 ( 2 3 )

:где

Ki и К2

размерные коэффициенты соответственно

ше­

 

 

 

стерни и колеса;

 

 

 

 

Ц ^ ц е н а оборота каждого колеса передачи

в от-

 

 

 

счетных

единицах (о. е.);

 

 

 

 

dd

— диаметр

делительной окружности

цилиндриче­

 

 

 

ской шестерни или средний диаметр начально-

'

'

*

го конуса конической шестерни.

 

 

 

При регулируемом

межцентровом расстоянии

коэффициен­

ты Ki и К2 определяются раздельно для каждого из колес рас­ сматриваемой пары и зависят от модуля зацепления, диамет­ ров начальных (делительных) окружностей, степени точности JH вида сопряжения. '

Л26

'

. ' •

Для винтовых передач в расчет вводится нормальный мо­ дуль и коэффициент К, равный

К =

— ,

(24}

 

тс

 

где б — боковой зазор в зацеплении

в мм.

При определении мертвого

хода

секторной передачи или

передачи цилиндрическими колесами с ограниченным углом

поворота

также используется

формула

(23), в которую вво­

дятся следующие значения К: для угла

поворота до 60° — 0,5,

от 60 до 120° — 0,8, а для угла поворота более

120°— L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 6

 

 

Значения коэффициента К (мм) для расчета мертвого хода

 

цилиндрической,

конической и винтовой зубчатых пар при регулируемом

 

 

 

 

 

межцентровом расстоянии

>

 

 

 

 

 

 

Диаметр начальной окружности de . мм'

 

 

I T

I<3g

до 20

20-50

50-80

80—120

120-200

свыше

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

0,0014

0,0017

0,0019

 

0,0022"

0,0027

 

0,0034,

до

0,5

 

1 6

0,0020

0,0027

0,0031

 

0,0036

0,0044

 

0,0054

 

 

 

7

0,0025

0,0030

0,0035

 

0,0045

0,0055

 

0,0065

 

 

 

8

0,0059

0,0073

0,0083

 

0,0100

0,0120

 

0,0150

 

 

 

5 '

0,0015

0,0018

0,0022'

 

0,0027

. 0,0032

 

0,0042

 

 

 

6

0,0025

• 0,0031

0,0036

 

0,0042

0,0051

 

0.Р067

0,5- 1

 

7

0,0030

0,0035

0,0045

 

0,0050

• 0,0060

 

0,0080

 

 

 

8

0,0070

0,0083

0,0,100

 

0,0120

0,0140

 

0,0180

 

 

 

5

0,0017

0,0020

0,0025

 

0,0030

0,0034

 

0,0046

1 - 2,5

/

6

0,0025

0,0032

0,0041

 

0,0048

0,0054

 

0,0072

 

 

 

7

0,0035

0,0040

0,0050

 

0,0060

0,0070 '

 

0,0090

 

 

 

8

0,0078

0,0088

0,0110

 

0,0130

0,0160

 

0,0200

 

 

П р и м е ч а н и е .

Для определения

К при модуле менее

 

0,5 мм

 

и

'от

0,5 до

1 мл

степень точности выбирается по ГОСТ 9178—59,

 

а при модуле от 1 до 2,5 мм — по ГОСТ 1643-—56.

 

 

27

Т а б л и ц а 7

Значения коэффициента К (лш) для расчета мертвого хода Цилиндриче­ ской, конической и винтовой зубчатых передач при нерегулируемом меж­ центровом расстоянии и m = 0,3 — 1 лм

•О S

Сте петочноеВидсопряжени:

С

Д

5X

с

д

6X

с

д

7X

с

д

8X

ш-

с

д

5X

ш

с

д

6X

/ш

1с

д

7X

ш

д

8• X

ш

Межцентровое расстояние, мм

до—П 12-20 '20—30 .50—50 50—8ojsO—120 120—200 200—300

0,007

0,007

0,006

0,009

0,010

0,011

0,013

0,015

0,010

0,011

0,013

0,014

0,016

0,019

0,021

0,024

0,014

0,016

0,018

0,021

0,024

0,027

0,032

0,035

0,022

0,024

0,029

0,033

0,038

0,041

0,048

0,057

0,008

0,009

0,011

0,011

0,012

0,014

0,016

0,019

0,012

0,013

0,015

0,016

0,013

0,022

0,026

0,029

0,016

0,018

0,021

0,024

0,027

0,030

0,035

0,036

0,024

0,027

0,032

0,037

0,041

0,048

0,054

0,064

0,011

0,011

0,013

0,014

0,016

0,018

0,021

0,024

0,014

0,016

0,018

0,021

0,022

0,026

0,030

0,033

0,019

-0,021

0,026

0,027

0,030

0,035

0,041

0,048

0,029

0,030

0,037

0,041 .

0,045

0,051

0,061

0,070

0,015

0,015

0,018

0,019

0,021

0,024

0?029

0,033

0,019

0,021

0,024

. 0,026

0,029

0,032

0,038

0,045

0,024

0,026

0,032

0,033

0,038

0,041

0,051

0,057'

0,033

0,037

0,045

0,048

0,054

0,060

0,070

0,083

0,016

0,018

0,019

 

0,021

0,024

0,030

0,036

0,038

 

0,046

0,054

 

0,049

0,058

0,065

 

0,080

0,092

 

0,083

0,102

0,115

 

0,143

0,168

 

0.0J9

0,023

0.024

 

0,026

0,030

 

0,033

0,041

0,044

 

0,052

0,060

 

0.052

• 0,064

0,069

 

0,084

0,096

 

0,088

0,106

0,019

 

0.148

0,171

 

0,025

0,030

0,032

 

0,035

0,040

0,039

0,048

0,051

 

0,059

0,069

 

0,058

0,071

0,077

 

0,091

0,105

 

0,093

0,115

0,125

0,152

0,180

 

0,070

0,088

0,092

 

0,108

0,124

 

0,070

0,088

0,092

 

0,108

0,124

 

0,104

0,131

0,137

 

0,165

0,191

 

 

П р и м е ч а н и е .

Для определения значений

К, расположенных

в. первой половине

таблицы, степень точности и вид сопряжения вы­

бираются

по ГОСТ 9178—59,

а для остальных

значений

К — по

ГОСТ 1643—56.

 

 

 

 

 

Цены делений

Ц 1

и Цг в единицах .отсчета и числа

оборо­

тов ni

и п2

соответственно

ведущей шестерни и ведомого

колеса

связаны между собою зависимостью (14]-

 

 

 

 

 

Ц 1 П 1

= Ц2 п2 ,

 

 

откуда

 

 

Ц.

Или поскольку

есть передаточное отношение U2 зубчатой

пары, где ведущая

шестерйя

имеет число зубьев zj, а ведо­

мое колесо — Z2,

 

 

 

 

(25)

Предположим, изготовлен

механизм 5-й степени точности.

В соответствии с табл. 5 боковой зазор, представляющий со­ бою в данном расчете первичную ошибку, может им.еть сле­

дующие предельные значения:

 

(30^-50 мм) —

а) при диаметре делительной окружности

10-Н45 мк;

 

(50-^120 мм) —

б) при диаметре делительной окружности

11-^58 мк.

 

 

Рассматривая _ размерные

коэффициенты,

приведенные з

табл. б,, как первичные ошибки толщины зуба

шестерни и ко­

леса, выписываем их значения

соответственно' диаметрам де­

лительных окружностей шестеренчатых пар рассматриваемой

кинематической цепи: К 1

= К 2

= К з = К 4 = К 5 = К 7 = = 0 , 0 0 1 5 мм;

К6 = 0,0018 мм; К8 = 0,0022

мм.

 

Всоответствии с выражением (23) входящие в выражение'

(21)первичные ошибки Дь . . . , А4 будут:

 

Ki 4- к*

0,0030 мм;

Д2

К 3 + К 4

0,0030

мм;

Дз

К5 + Кб

0,0033

мм;

Д 4 К 7 + К 8

0,0037

мм.

Полагая погрешность Д 7 жестко закрепленного на оси вра­ щения визира 9 равной нулю, i подставляем количественные значения в выражение (22)

ДО) =0,0006 мм.

В конструкторской практике принято относить линейную погрешность к радиусу R шкалы, условно принятому равным

29

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ