Программный механизм
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
?ия, получим:
.
Момент на вспомогательном валу, создаваемый при прокручивании незакрепленной полумуфты относительно полумуфты на шпонке равен:
.
На кулачковый вал передается момент:
Мтр = М1тр*3,43 = 41,98*3,43 = 144 Hм.
.Расчет крутящего момента двигателя
Проверим, подходит ли двигатель ДСМ для данного механизма.
Максимальный момент на валу двигателя Mmax=180 Нмм. Рассчитаем момент на выходном (кулачковом) валу.
M1=MmaxU1h
h - КПД передачи: h=h1h2
h1 - КПД пары цилиндрических зубчатых колес; для открытой передачи h1=0,96
h2 - КПД, учитывающий потери пары подшипников, h2=0,99
М1=180*0,96*0,99*3,43= 586,77 Нмм
Момент на кулачковом валу:вых=M1U2h= 586,77*0,96*0,99*3,43 = 1738,9 Нмм
Требуемый максимальный момент на кулачковом валу: МВ=1720 Нмм
Мвых>Мв, следовательно, данный двигатель подходит по своим параметрам для данного механизма.
. Расчет валов
Для всех валов выбираем тот же материал, что и для зубчатых колес - Ст40Х. Выбор материала обоснован тем, что данная сталь обладает высокой стойкостью к истиранию и высокой прочностью. Эти характеристики необходимы, потому как в данном механизме используются подшипники скольжения и некоторые валы (например, вспомогательный вал) имеют большую длину по сравнению с их диаметром, к тому же некоторые сечения валов ослаблены шпоночными пазами, проточками и отверстиями под штифты. Кроме того, использование одного и того же материала для основной массы изготавливаемых деталей уменьшает общую стоимость изделия.
Диаметр кулачкового вала выбираем в соответствии с обеспечением достаточной жесткости, чтобы прогиб вала в процессе обработки на токарном станке не вызвал больших отклонений формы в продольном сечении. В связи c этим диаметр вала Dк и его длина Lк должны соответствовать пропорции: L / D ? 10. По конструктивным соображениям задаем Lк =127 мм, поэтому Dк = 12,7 мм. Принимая во внимание специфику конструкции механизма и не высокие нагрузки из ряда нормальных линейных размеров выбираем Dк=8 мм.
Диаметр вспомогательного вала выбираем по конструктивным соображениям Dв=5мм.
Диаметр 1-го вала принимаем равными 6 мм, что не противоречит условию
L / D ? 10.
13. Расчет кинематической погрешности редуктора
По конструктивным соображениям для колес зубчатых передач выбираем класс точности и сопряжение 8 - С ГОСТ 1643-72
Рассчитаем погрешность передач.
Общая погрешность будет определяться по формуле:
D = Dл + Dу , где
Dл - люфтовая погрешность;
Dу - погрешность из-за упругого мертвого хода.
Dл для всего редуктора в целом будет определяться выражением
Dл = Dл12/ i12 +Dл34/ i34;
Dл12 = Dл34 = 2*jн*180*60/(1000*m*z*?*cos a) = 7,33 jн/ m*z1= 32/, где
jн= 74мкм для выбранного класса точности передач.
Dл=104/;
Для зубчатых колес, выполненных из стали:
Dу=180*60*64*Mк*l/p2*80000*d4 = 0.88* Mк*l/ d4
Dу= Dу1 + Dу2 + Dу3 = 0,88*М1*117/94 + 0,88*М2*60/64 + 0,88*М3*127/104 = 0,013*М1 + 0,037*М2 + 0,011*М3 = 0,013*0,945 +0,037*3,24 + 0,011*11,12 = 2054/
М3 = Мкул = 11,12 Н*м
М2 = М3/i23 = 11,12/3,43 = 3,24 Н*м
М1 = М2/i12 = 3,24/3,43 = 0,945 Н*мм
D = Dл + Dу = 3058/
Пересчитаем на проценты от общего рабочего угла:
D = 3058/ /3600*100% = 0,99%
Заданная допустимая погрешность D = 2% больше расчетной, условие выполняется.
14. Расчет электромагнита
Расчетные значения тяговой силы Fэр=40 Н и воздушного зазора м, т.к. Fэр=kзFэкр, где Fэкр=20 Н - некоторое критическое значение силы.
kз - коэффициэнт запаса, kз=2 Рассчитываем величину конструктивного фактора Г=(Fэр)1/2/tр=9000 Н1/2/м-1
В качестве материала выбираем сталь качественную конструкционную марки 10, имеющую сравнительно высокие магнитные свойства.
По графику выбираем оптимальную величину магнитной индукции Вб в воздушном зазоре. Для соленоидальных электромагнитов Вб=1.06Т Определяем сечение сердечника в соответствии с формулой:
с=2m0Fэр/B?2 =0,9*10-4 м2=0.9 см2
m0=4p*107 Г/м - магнитная постоянная. Поскольку сердечник имеет форму полого цилиндра, то
Sс=p(dс.н.2-dс.в.2)/4
dс.н. - наружний диаметр сердечника,
dс.в. - внутренний диаметр сердечника.
Пусть dс.в. =1,5 см, тогда
dс.н.=(4Sс/p+ dс.в.2)1/2=1,9 см.
Определим магнитодвижущую силу, принимая во внимание коэффициент, учитывающий падение магнитодвижущей силы в паразитных зазорах и магнитопроводе. Возьмем коэффициент, равный 1.5.
Q=1.5В?Sр/m0=890А
Находим площадь сечения. Берем плотность тока j=4 А/мм2 (j=2...4), коэффициент заполнения обмоточного пространства кэ.об. =0,5.
Sоб=Q/jkз.об.= 4,45 см.
Sоб=lобhоб=th2об., где lоб - длина обмотки, hоб - толщина обмотки, t=lоб/hоб, выбираем =4.
Hоб=(Sоб/t)1/2=1,06 см, тогда соответственно Rоб=4,2 см.
.Расчет цилиндрических подшипников скольжения
Цилиндрические подшипники отличаются простотой конструкции и технологией изготовления, высокой прочностью и износостойкостью при действии значительной радиальной, осевой и комбинированной нагрузок. Они работают при низких и средних частотах вращения, в условиях вибрации и ударов. Основной их недостаток - сравнительно высокий момент сопротивления вращению.
Цапфы, как и валы, изготавливают из стали 40Х. Для подшипников применяют материал латунь ЛМуС 58-2-1.
Размеры цилиндрических опор приборов определяют из условий прочности, износостойкости, удельного давления р на поверхность контакта цапфы и подшипников до значения [p], при котором считается выдавливание смазочного материала из зазора между элементами опор. Расчет выполняют с учетом уравнения действующей нагрузки.
При нагр?/p>