Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Типовые узлы и механизмы электронного машиностроения. Учебное пособие
.pdf
В. И. Воронин, Г. В. Конюшков, С. М. Лисовский
ТИПОВЫЕ УЗЛЫ
И МЕХАНИЗМЫ ЭЛЕКТРОННОГО
МАШИНОСТРОЕНИЯ
Учебное пособие
2-е издание
Вузовское образование
Саратов • 2019
УДК 621.38
ББК 34.4
Рецензент:
Игнатьев А. А. — доктор технических наук, профессор кафедры
«Технология металлов и материаловедение» Саратовского
государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова
Типовые узлы и механизмы электронного машиностроения
[Электронный ресурс] : учебное пособие / [В. И. Воронин и др.]. —
2-е изд. — Электрон. дан. и прогр. (6 Мб). — Саратов: Вузовское
образование, 2019. — 92 с.
ISBN 978-5-4487-0344-7
В учебном пособии изложены принципы конструирования основных механизмов
электронного машиностроения. Особое внимание уделено рентабельности механизмов и
влиянию их параметров на характеристики электронных машин. Рассмотрены вопросы
оптимизации, снижения металлоемкости узлов и выбора материалов для их изготовления.
Подготовлено в соответствии с требованиями Федерального государственного
образовательного стандарта высшего образования.
Предназначено для изучения дисциплины «Основы технологии машиностроения» по
укрупненной группе специальностей «Машиностроение» высшего образования. Кроме того,
учебное пособие будет полезно студентам других направлений подготовки, изучающих
данную тематику, и всем заинтересованным лицам.
Для создания электронного издания использовано:
Приложение pdf2swf из ПО Swftools, ПО IPRbooks Reader,
разработанное на основе Adobe Air
© Коллектив авторов,
2012
© ООО «Вузовское образование», 2019
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Механизмы и устройства программного управления
1.1 Командаппараты с кулачковыми механизмами
1.2 Командаппараты с ШПМ
Глава 2. Ступенчатые вариаторы скоростей (коробки скоростей)
2.1. Особенности эксплуатации
2.2 Коробки скоростей с передвижными блоками зубчатых колес
2.3 Коробки скоростей с кулачковыми муфтами
2.4 Многоступенчатые КС со сменными зубчатыми колесами, муфтами,
переборами и блоками колес
2.5 Определение
- Кинематический расчет
- График частот вращения шпинделя
2.6 Блокировочные устройства
- Механизм для переключения блоков зубчатых колес
- Механизм блокировки взаимно перпендикулярных валов
- Замочная блокировка рукояток на параллельных валах
Глава 3. Передача винт-гайка скольжения
3.1 Общие сведения
3.2 Конструктивные элементы передачи
3.3 Геометрические характеристики
3.4 Кинематические характеристики
3.5 Силовые
3.6 Материалы винтов и гаек
3.7 Расчёт передачи
Глава 4. Передача винт-гайка качения
4.1 Схема передачи
4.2 Кинематический расчет
4.3 Силовые соотношения
4.4 Проектный расчет передачи
4.5 Профили резьбы передачи
4.6 Определение размеров гайки
4.7 Определение допускаемых нагрузок
4.8 Проверочный расчет передачи по контактным напряжениям
основных параметров коробок скоростей
характеристики
3
4.9 Расчет передачи на статическую грузоподъемность
4.10 Расчет передачи на долговечность
Глава 5. Реечная передача
5.1 Схема передачи
5.2 Основные соотношения в реечной передаче
Глава 6. Тросовая передача
6.1 Типы передач
6.2 Кинематические и геометрические параметры
6.3 Силовой расчет
6.4 Расчет на прочность
6.5 Определение ошибки положения тросовой передачи
Глава 7. Передача зубчатым ремнем
7.1 Схема передачи
7.2 Геометрические параметры зубчатых ремней
7.3 Основные параметры передачи
7.4 Силовой расчет передачи
7.5 Расчет зубьев ремня на прочность
Глава 8. Храповые зубчатые механизмы
8.1 Виды храповых механизмов
8.2 Основные размеры храповых колес и собачек
8.3 Расположение собачек
8.4 Геометрический расчет храповых механизмов
с вращательным движением оси собачки
8.5 Геометрический расчет храповых механизмов
с прямолинейным
8.6 Конструкция зубчатых храповых механизмов
8.7 Материал деталей храповых механизмов
8.8 Технические условия на детали храповых механизмов
Глава 9. Механизмы-усилители
Глава 10. Расчеты зажимающих элементов и узлов
10.1 Усилие, сообщаемое через резьбовую пару
10.2 Усилие, сообщаемое через клин
10.3 Усилие, сообщаемое через клино-плунжерный механизм
с двухопорным плунжером
движением оси собачки
4
10.4 Усилие, сообщаемое через клино-плунжерный механизм с
консольным плунжером
10.5 Зажим круглым эксцентриком
Список литературы
5
ПРЕДИСЛОВИЕ
Учебное пособие является попыткой систематизировать конструкции
и методы расчета механических приводов электронных машин.
Электронная промышленность характеризуется большой
номенклатурой оборудования, что обусловлено большим количеством
типов выпускаемых изделий и быстрой сменяемостью в производстве
отдельных типов оборудования. Большое значение при проектировании
оборудования уделяется вопросам автоматизации оборудования.
В связи со сложностью технологических процессов производства
изделий электронной техники к оборудованию предъявляются
повышенные требования по надежности, безотказности и
технологичности. Быстрая сменяемость объектов производства диктует
необходимость быстрой переналадки оборудования при производстве
изделий различных типоразмеров.
На основании анализа работ различных авторов были выявлены
основные типовые механические приводы, применяемые в электронных
машинах, приведены их описания и методики расчета.
6
ВВЕДЕНИЕ
Электронное машиностроение – ведущий комплекс в обеспечении
выпуска высококачественных изделий электронной техники. Уровень
электронного машиностроения определяет дальнейшее развитие всей
электронной промышленности.
Конструкторами электронного машиностроения проделана большая
работа по разработке механических передач и приводов электронных
машин, конструкция которых определяет параметры машин, их
производительность и коэффициент полезного действия.
При конструировании механических приводов конструктор
учитывать возможность улучшения параметров машин: снижение их
материалоемкости, трудоемкости и себестоимости изготовления,
нормализации и унификации их элементов, их механизации и
автоматизации.
Учебное пособие рассчитано на студентов машиностроительных
специальностей, а также инженеров-конструкторов машиностроения.
Для успешной работы по расчету и конструированию приводов
машин и механических передач конструктор должен обладать
определенным объемом
«Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения»,
«Сопротивление материалов», «Детали машин», «Техническая механика».
Зная принципы и методику конструирования, студенты и инженеры
могут творчески подойти к созданию работоспособного,
высокопроизводительного и экономичного оборудования без слепого
копирования существующих конструкций.
Учебное пособие может быть использовано при курсовом и
дипломном проектировании; дополнительными
служить соответствующие стандарты, справочники, альбомы и
монографии.
В учебном пособии рассмотрены конструкции механизмов и
устройств программного управления машин-автоматов, приведены
конструкции и методы расчета механизмов для периодического и
непрерывного перемещения, ступенчатых вариаторов скоростей.
Приведены конструкции и методы расчета зажимных устройств,
применяемых при обработке изделий и механизмов-усилителей.
знаний по дисциплинам «Материаловедение»,
должен
материалами могут
7
ГЛАВА 1. МЕХАНИЗМЫ И УСТРОЙСТВА ПРОГРАММНОГО
УПРАВЛЕНИЯ
1.1. Командаппараты с кулачковыми механизмами
Эти механизмы нашли наибольшее распространение в
командаппаратах электронных машин. Применяются также упоры,
копиры, перфоленты, перфокарты, магнитные ленты, магнитные барабаны
и др. Командаппарат обычно представляет собой распределительный вал с
кулачками, упорами и переключателями. Частоту вращения РВ выбирают
так, чтобы один оборот его соответствовал длительности цикла автомата.
При вращении РВ его кулачки вызывают срабатывание электрических,
гидравлических и пневматических механизмов. Закон движения не
программируется, задаются только последовательность и время работы
механизмов, то есть управление происходит по временной системе.
Преимущество кулачковых командаппаратов:
а) малая трудоемкость и стоимость переналадки (изменением положений и
заменой кулачков);
б) постоянная длительность цикла работы в пределах
в) возможность удобного для настройки размещения командаппарата (при
использовании ШПМ, гидравлических и электрических передающих
устройств).
одной настройки;
8
Рис. 1.1 Структурная схема сборочного автомата, управляемого от командаппарата
1, 9 - ориентирующие загрузочные устройства;
2, 10- приводы ориентирующих загрузочных устройств;
3, 11- механизмы контроля правильности ориентации;
4, 7 - приводы механизмов контроля правильности ориентации;
6 - сборочное устройство;
5 - привод сборочного устройства;
12 - распредвал;
8 - передаточные устройства;
14 - привод распредвала;
13 - цепь настройки.
Удобство расположения блока управления позволяет заменять
командаппарат за несколько минут, для замены обычного кулачкового
распредвала требуется 2 — 8
часов. Возможно применение
командаппаратов в индивидуальном и серийном производствах.
Эффективность применения снижается при автоматизации
механизмов с резко отличающимися длительностями работы.
Рис. 1.2. Схема автомата с реечно-храповым механизмом поворота карусели:
1 - командаппарат; 2 - передаточный механизм; 3 - рейка;
4 - зубчатый сектор;5 - храповое колесо; 6 - собачка
9
Недостатки кулачковых командаппаратов:
а) отсутствие обратной связи;
Для поворота ротора–карусели часто используется реечно-храповой
механизм. Движение от кулачка программного командаппарата 1 через
ШПМ 2 передается на рейку 3 и зубчатый сектор 4, который собачкой 6
поворачивает храповое колесо 5, закрепленное на валу ротора.
При обратном ходе рейки собачка проскакивает. Конструкция
проста, технологична, но требует отдельного
механизма фиксации;
б) сложность передаточных механизмов (например, при гидравлическом
приводе: кулачок командаппарата – конечный выключатель –
электромагнит – золотник – гидроцилиндр – исполнительный орган);
в) большая вероятность отказов (ненадежность);
г) обеспечение небольшого хода исполнительного механизма (до 200...300
мм);
д) интенсивный износ кулачкового механизма.
1.2. Командаппараты с ШПМ
Нашли широкое применение в электронном оборудовании. Работают
при обильной
смазке, заливают масло индустриальное 20. Частота
вращения РВ командаппарата зависит от производительности
оборудования. При величине производительности оборудования Q=250 —
300 шт./ч, частота вращения вала 4 — 50 мин
-1
.
Изменение частоты вращения РВ достигается подбором сменных
шестерен.
При применении двигателя постоянного тока частота вращения РВ
может плавно изменяться в пределах 1 — 50 мин
-1
. Наибольший
допустимый момент на РВ M=120 Нм, КПД=0,66, максимальная
потребляемая мощность 50 Вт.
Питание КА осуществляется:
а) от сети переменного тока U=220/380 В, f=50 Гц;
б) от сети постоянного тока U=110/220 В.
К каждому КА может быть присоединено девять ШПМ одного
типоразмера (6ШПМ,8ШПМ или 10ШПМ).
Наиболее предпочтительны следующие схемы управления
оборудованием с применением
КА:
а) с кулачком – улитой на РВ (рис. 1.3);
б) с кулачком – улитой на ВВ (рис. 1.4);
в) с периодическим включением ВВ (рис. 1.5).
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]