12. Проверочные расчеты

12.1 Уточненный силовой расчет и проверка правильности выбора электродвигателя.

Проверим выполнение следующих условий:

, где

M_п– пусковой момент двигателя

M_н– номинальный момент двигателя

,– уточненные статический и динамический момент нагрузки, приведенные к валу двигателя, соответственно.

Динамический момент: ,где

ε– требуемое угловое ускорение вала двигателя

, где

ε_н– требуемое угловое ускорение нагрузки,ε_н=15 рад/с²

J_пр– приведенный к валу двигателя момент всего ЭМП, кг·м²

, где

J_р– момент инерции вращающихся частей двигателя,

J_р= 0,017·10^-4кг·м²

J_н– момент инерции нагрузки,

J_н= 0.1 кг·м²

J_рпр– приведенный момент инерции ротора

Момент инерции каждого звена:

, где

d– диаметр звена

b – толщина звена

ρ– плотность, г/см³

ρ=7,85 г/см³

Таблица 27

Расчет момента инерции каждого звена

Колесо Параметр	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
d, мм	10,5	26	9,5	26,5	9,5	27,5	13,3	38,5	14,0	40,5
b, мм	6	2	4	2	4	2	4	2	4	3
J·10-8кг*м2	5,62	70,44	2,51	76,01	2,51	88,15	9,65	338,64	11,84	622,03

J_pnp=19,49·10^-8

J_np=5,48·10^-6

M_д.пр= J_np· ε=9,73 (Н·мм)

Для цилиндрических прямозубых передач внешнего зацепления КПД передачи рассчитывается по формуле

где коэффициент трения,

коэффициент перекрытия,

окружная сила,

коэффициент нагрузки,

Аналогично рассчитываем для остальных передач и получаем

Рассчитываем моменты в соответствие с полученными КПД передачи.

15+9,73=24,73 (Н·мм) < 29,4 (Н·мм)=M_п

Проверка выполняется.

12.2 Проверочный расчет шпонки

Рис. 5. Шпонка

Напряжение смятия для стали 40X[σ_см]=110..190 Н/мм².

Шпонку проверяют на смятие по формуле:

Где F_t- окружная сила, передаваемая шпонкой, Н;

, M- передаваемый крутящий момент, Н·мм;

A_см- площадь смятия, мм²;

l_p- рабочая длина шпонки, мм;

t₁=0,8 мм, h=1,6 мм, b=0,8 мм,l=3,8 мм.

Итак, окружная сила: , Рабочая длина шпонки:мм,

Площадь смятия:мм²,

Отсюда , следовательно шпонка выбрана правильно.

13. Выбор микропереключателя

Микропереключатель– это контактное коммутационное устройство разрывного типа с механическим приводом, характеризующееся релейной зависимостью между управляющим усилиемР и ходом приводного элемента и отличающееся практической независимостью времени коммутации от скорости перемещения приводного элемента, малым массой и объёмом.

Выбран микропереключатель МП7, так как он обладает малыми габаритным размерами, массой. Далее на Рис.6 приведена схема микропереключателя и его технические характеристики.

Рис. 6 Микропереключатель

14. Расчет ограничителя выходного вала

Функция ограничителя выходного вала будет реализована в потенциометре, конструкция которого будет разработана и представлена в качестве сборочного чертежа. Ограничение угла поворота выходного вала будет реализовано механико-электрическим способом исходя из геометрических соображений.

15. Расчет размерной цепи

Для назначения допусков на размеры проведем расчет размерной цепи по ГОСТ 16320-76 (см. Рис. 7):

Рис. 7. Расчёт размерной цепи

Будем решать прямую задачу, то есть по известным параметрам одного звена требуется найти параметры составляющих звеньев размерной цепи. Пусть требуется обеспечить гарантированный зазор между торцом вала и платой редуктора (размер Ad) (0,05…0,3) мм. Тогда необходимый зазор рассматриваем как замыкающее звено.

Составляющие размеры цепи:

А1 = 10 мм;

А2 = 3 мм;

А3 = 19 мм;

А4 = 3 мм;

А5 = 30 мм;

А6 = 2 мм;

А7 = 13.5 мм;

А8 = 12 мм.

Определим номинальный размер замыкающего размера:

Ad=(A1+A2+A3+A4+A5)-(A6+A7+A8)=37,5 мм.

Верхнее отклонение замыкающего звена: мм;

Нижнее отклонение замыкающего звена: мм.

Тогда допуск мм.

Решим задачу методом минимума-максимума способом равных квалитетов точности. В этом случае задание сводится к определению квалитета точности, который принимается одинаковым для всех составляющих звеньев размерной цепи. Этот способ решения целесообразно применять к размерным цепям, составляющие звенья которых значительно отличаются друг от друга. Квалитет точности характеризуется коэффициентом , а допуск дл размера А определяется как:

,

где i– единица допуска.

Тогда , откуда

Из справочника [1] для 33 назначим 7 квалитет точности, а по табл. 1, 5 допусков из [1] назначим:

A1=10H7=10^+0.015

A2=3H7=3^+0.010

A3=19H7=19^+0.021

A4=3H7=3^+0.010

A5=30H7=30^+0.021

A6=2h7=2_-0.010

Выполним проверку правильности расчета:

Следовательно выбор допусков был сделан верно.