МИНОБРНАУКИ РОССИИ

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)»

(СПбГЭТУ «ЛЭТИ»)

ул. Профессора Попова, д.5, Санкт-Петербург, 197376

Телефон: (812) 234-46-51; факс: (812) 346-27-58; e-mail: info@etu.ru; https://etu.ru

ОКПО 02068539; ОГРН 1027806875381; ИНН/КПП 7813045402/781301001

Кафедра ЭТПТ

ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

Лабораторно – практические занятия

Ю.Ю. Перевалов, М.Н. Кудряш

Санкт-Петербург 2022г.

Основные положения

Целью курса является: получение знаний и навыков самостоятельного конструирования и проектирования электротехнических устройств, а так же закрепление, углубление и обобщение знаний, полученных студентами при изучении теоретической части курса в части ГОСТов и ЕСКД; применение полученных знаний к решению комплексной инженерной задачи по проектированию деталей и узлов машин; приобретение навыков производства расчетов, конструирования, составления пояснительных записок и разработки чертежей к проектируемым объектам; приобретение умения пользования справочной литературой, соответствующими стандартами, таблицами и т.п.

Основная задача обучаемых на данном курсе состоит из создания конструкторской и проектной документации к нескольким проектам - составлении пояснительнойзаписки,паспортаируководствапоэксплуатации,атакже чертежей, спецификаций к сборочным чертежам и чертежей общего вида проектируемых объектов.

В проекте надлежит выполнить ряд чертежей, из которых один должен быть отведен общемувиду (Чертеж общего вида); так же должен быть как минимум один сборочный чертеж. Чертежи выполняются с использованием программ «КОМПАС» или «Автокад», Solidworks с соблюдением требований ЕСКД ( формат чертежа А4

).

Этапы выполнения проекта:

1.Техническое задание – анализ исходных данных;

2.Выбор конструкционного профиля из которого планируется создавать конструкцию, а также фурнитуру для профиля. Построение всех проектов следует вести при помощи алюминиевого конструкционного профиля – в качестве примера информацию можно взять на сайте https://www.rsi-llc.ru/ . На рисунке 1 представлен пример такого профиля с фурнитурой.

2

Рисунок 1 – конструкционный профиль

3. Выбор двигателя или исполнительного механизма; Выбор типа механических передач (ШВП/ ремень/ зубчатая рейка или др.)

4. Подбор подшипников осуществляется на основе расчётных динамических нагрузок.

5.Создание 3D моделей в «КОМПАС» или «Автокад», Solidworks основных компонентов – конструкционного профиля, двигателей, фурнитуры и пр.

6.Создание сборочных единиц, включая крепеж и метизную продукцию.

Проектированиезавершаетсяразработкойсборочногочертежа(сприведением спецификации). Чертежи и спецификацию необходимо выполнять по правилам ЕСКД

Пояснительную записку, как текстовой конструкторский документ, необходимо оформлять в соответствии с требованиями ГОСТ 2.105-79. В учебных проектах допускаются некоторые отступления от этих требований.

Пояснительная записка выполняется с использованием компьютера. Распечатка выполняется на листах писчей бумаги формата А4 (210x297 мм) с нанесением на них рамки (возможно - без).

Пояснительная записка должна включать в себя титульный лист (приложение); содержание, техническое задание, основной текст, разбитый на разделыиподразделы(апринеобходимостиещеинапунктыиподпункты),спи­сок литературы.

Все листы, кроме титульного, нумеруются. Нумерация должна быть сквозной.

3

В общую нумерацию включают титульный лист, рисунки и таб­лицы, расположенные на отдельных листах, и список литературы.

Список литературы, располагаемый в конце пояснительной записки, дол­жен содержать выходные данные о всех использованных в курсовом проекте информационных источниках.

Текстовая часть пояснительной записки курсового проекта должна содержать следующие разделы: Техническое задание, изображение спроектированного конструкционного узла, перечень компонентов, заключение, литература.

При выполнении всех заданий необходимо использовать следующие документы:

Общие положения

ГОСТ 2.001-2013 ЕСКД. Общие положения

ГОСТ 2.002-72 ЕСКД. Требования к моделям, макетам и темплетам, применяемым при проектировании

ГОСТ 2.004-88 ЕСКД. Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ

ГОСТ 2.051-2013 ЕСКД. Электронные документы. Общие положения

ГОСТ 2.052-2006 ЕСКД. Электронная модель изделия. Общие положения

ГОСТ 2.053-2013 ЕСКД. Электронная структура изделия. Общие положения

Основные положения

ГОСТ 2.101-68 ЕСКД. Виды изделий

ГОСТ 2.102-2013 ЕСКД. Виды и комплектность конструкторских документов

ГОСТ 2.103-68 ЕСКД. Стадии разработки

ГОСТ 2.104-2006 ЕСКД. Основные надписи

ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам

ГОСТ 2.106-96 ЕСКД. Текстовые документы

ГОСТ 2.109-73 ЕСКД. Основные требования к чертежам

ГОСТ 2.111-2013 ЕСКД. Нормоконтроль

ГОСТ 2.113-75 ЕСКД. Групповые и базовые конструкторские документы

ГОСТ 2.114-2016 ЕСКД. Технические условия

ГОСТ 2.116-84 ЕСКД. Карта технического уровня и качества продукции

ГОСТ 2.118-73 ЕСКД. Техническое предложение

ГОСТ 2.119-73 ЕСКД. Эскизный проект

ГОСТ 2.120-73 ЕСКД. Технический проект

ГОСТ 2.123-93 ЕСКД. Комплектность конструкторских документов на печатные платы при автоматизированном проектировании

ГОСТ 2.124-85 ЕСКД. Порядок применения покупных изделий

ГОСТ 2.125-2008 ЕСКД. Правила выполнения эскизных конструкторских документов. Общие положения

4

Классификация и обозначение изделий и конструкторских документов

ГОСТ 2.201-80 ЕСКД. Обозначение изделий и конструкторских документов

Правила изменения и обращения конструкторской документации

ГОСТ 2.501-2013 ЕСКД. Правила учёта и хранения

ГОСТ 2.502-68 ЕСКД. Правила дублирования

ГОСТ 2.503-2013 ЕСКД. Правила внесения изменений

ГОСТ 2.601-2019 ЕСКД. Эксплуатационные документы

ГОСТ 2.602-2013 ЕСКД. Ремонтные документы

ГОСТ 2.603-68 ЕСКД. Внесение изменений в эксплуатационную и ремонтную документацию

ГОСТ 2.604-2000 ЕСКД. Чертежи ремонтные. Общие требования

ГОСТ 2.605-68 ЕСКД. Плакаты учебно-технические. Общие технические требования

ГОСТ 2.608-78 ЕСКД. Порядок записи сведений о драгоценных материалах в эксплуатационных документах

ГОСТ 2.610-2019 ЕСКД. Правила выполнения эксплуатационных документов

ГОСТ 2.701-2008 ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению

ГОСТ Р 2.901-99 ЕСКД. Документация, отправляемая за границу. Общие требования

ГОСТ 34

Стандарты ЕСПД ГОСТ ИСО/МЭК

5

Первый проект Система высокоточного перемещения

Проект посвящен созданию системы высокоточного двухосевого перемещения. Данная система строится на основе рельсовых направляющих на которые установлены специальные линейным модули перемещения или их еще называют «каретки». Каждый линейный модуль по своей сути является подшипником – перемещение осуществляется за счет шариков, а рельс и корпус каретки являются обоймами подшипника. На рисунке 2 представлен линейный модуль компании hiwin.

Рисунок 2 – линейны модуль «каретка»

Так же в системе высокоточного позиционирования используются винты ШВП с гайками ШВП (Шарико-винтовые передачи). Эти конструкции так же построены на принципах подшипников и в их конструкциях присутствуют шарики. На рисунке 3 представлена конструкция гайки ШВП hiwin.

Рисунок 3 – гайка ШВП

6

Общая информация о разрабатываемом устройстве Особенности:

•Основное назначение - Двухосевой блок позиционирования для сборки печатной платы.

•Блок стола работает со средней нагрузкой и средней скоростью.

•Платы ПК загружаются/выгружаются вручную.

Целевая заготовка

•Размер лотка для печатных плат

•: AxB мм

•Вес: 430 г

•Спецификации дизайна

Требования:

•Точность позиционирования: ± 0,05 / 500 мм

Критерии выбора основных компонентов

•Выберите тип ШВП исходя из требуемой точности позиционирования

±0,05/500 мм.

Рисунок 3.1 – Типовая конструкция системы перемещения

7

Задание на проект

На рисунках 4 и 5 представлена типовая конструкция системы перемещения, на которую необходимо ориентироваться при построении собственного проекта.

В таблице 1 представлен перечень вариантов, в зависимости от типа рельса, хода по каждой оси перемещения и типа двигателя. В каждом задании взято допущение, что винты ШВП одинаковые.

Основные параметры каждого варианта:

•L1 и L2 – ход по оси X и Y соответственно

•A и B – размер рабочей области системы перемещения

•Тип рельсов и соответственно тип линейного модуля

•Тип винта ШВП и соответственно тип гайки

•Тип двигателя

8

Задание на работу

1.На основе таблиц с размерами для типовых компонентов, которые представлены на рисунках 6…12 создать трехмерные модели основных компонентов системы перемещения, в соответствии с вашим вариантом

2.Создать трехмерную сборку системы перемещения, в соответствии со своим заданием, включая весь крепеж. Для создания полной сборки системы перемещения потребуется создать дополнительные элементы сборки самостоятельно – пластины, фланцы для крепления двигателей, подкладки и т.д. Параметры общей сборки должны удовлетворять техническим требованиям каждого варианта. Общие габариты сборки должны укладываться в разумные пределы – без технической необходимости увеличивать габаритные размеры сборки запрещается. Необходимо обратить особое внимание на то, чтоL1 и L2 задают ход, то есть расстояние на которое должно перемещаться устройство по каждой из осей, а не длину рельса или винта.

3.Создать конструкторскую документацию на всю систему перемещения, включая спецификацию, чертежи отдельных элементов, сборочные чертежи, чертеж общего вида, паспорт устройства, пояснительная записка. Пояснительная записка — это краткое изложение наиболее значимой информации из плана проекта.

Отчетные документы и защита

Защита проекта будет осуществляться на основе конструкторской документации и сопроводительных документах, указанных в п.3 задания на работу.

При оформлении отчетных документов следует уделить особое внимание следующим моментам, которые будут рассматриваться при защите проекта и за неправильное выполнение которых будут вычитаться баллы:

•Не полный состав документации

•Неправильное оформление документов (Чертежи, спецификации и прочее)

•Проект не соответствует ТЗ (использованы другие компоненты, неправильные длины)

9