Курсовая работа: Редуктор программного механизма

Основная задача данного курсового проекта – проектирование и разработка документации для редуктора программного механизма.

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.

Проектируемый редуктор служит для перемещения программного механизма, и может быть применим в системах управления летательных объектов. Все необходимые расчёты произведены по типовым методам вручную. В изделии имеются унифицированные детали и сборочные единицы, что экономически выгодно облегчает технологию их изготовления.

Проект рассчитан на серийное производство, так как основан на стандартных методиках и технологиях.

Основные требования, предъявляемые к создаваемому устройству,-надежность, технологичность, ремонтопригодность, минимальные габариты и масса, удобство эксплуатации, экономичность, техническая эстетика. Все эти требования учитывают в процессе проектирования и конструирования.

Пояснительная записка содержит семь основных разделов.

В первом разделе производится анализ задачи, где оцениваются исходные данные проекта, определяется область применения редуктора программного механизма и выбираются методики.

В следующем разделе осуществляется выбор двигателя, который основан на расчёте потребляемой мощности нагрузки и редуктора, и содержится краткое описание и некоторые характеристики выбранного двигателя.

В разделе под номером три определяется общее передаточное отношение механизма, производится расчёт количества ступеней и передаточного отношения каждой ступени.

В четвёртом разделе определяются геометрические размеры колёс и шестерёнок, рассчитывается число их зубьев, диаметры и модули, диаметры валов, межосевое расстояние; рассчитывается мёртвый ход.

В пятом разделе определяется погрешность редуктора и мёртвый ход.

В шестом разделе описывается кинематическая схема. Кинематическая схема редуктора выполняется в программе T-FLEX CAD 11.

В разделе под номером семь рассматривается связь редуктора с внешними устройствами, проводится описание конструкции. Предоставляется инструкция по сборке.

программный механизм колеса редуктор

1. Анализ задачи

В курсовом проекте поставлена основная задача: спроектировать редуктор программного механизма, исходя из требований прилагаемого задания.

Выходной вал редуктора не имеет ограниченное число оборотов, т.к. диапазон перемещения выходного звена ±360

Максимальная скорость выходного звена равна 0.2199 рад/с и является незначительной, что говорит о том, что редуктор тихоходный.

В данной работе необходимо выполнить условие: напряжение питания постоянное и составляет 27В, что характерно для питающего напряжения на борту летательных аппаратов.

Зацепление должно быть достаточно точным, так как допустимый мёртвый ход выходного звена должен составлять не более трех угловых минут .

При этом лучше выбирать двигатели с небольшой частотой вращения 2500-4500 об/мин, однако при малых частотах вращения двигателя снижается его к.п.д., увеличиваются его габариты. С увеличением же скорости габариты, момент инерции ротора и стоимость электродвигателя уменьшаются. При этом увеличивается общее передаточное отношение привода, для реализации которого необходимо большое количество передач. Анализ этих требований позволяет наметить необходимую серию двигателей, а расчет мощности позволит определиться с конкретным типом двигателя.

Зная, что имеются нагрузка на выходное звено- 0.09 Нм, можно судить о том, что электродвигатель работает при постоянной статической нагрузке.

2. Выбор двигателя

Правильный выбор мощности электродвигателя для редуктора имеет большое значение на практике. Если использовать редуктор при заниженной мощности двигателя, то это приведёт к уменьшению срока службы двигателя и вызовет его поломку. Использование при завышенной мощности двигателя вызовет систематическую его недогрузку и снижение КПД. Поэтому выбор двигателя должен осуществляться исходя из потребляемой мощности механизма и нагрузки, соответствовать требуемому напряжению питания [3].

Исходными данными для выбора двигателя являются расчетная мощность, которая должна соответствовать номинальной мощности двигателя, эксплуатационные условия и требования, предъявляемые к двигателю, соответствие механической характеристики условиям нагрузки, приведенные в [2].

Коэффициент полезного действия (далее - КПД) цилиндрической зубчатой передачи [2] h _зп =0,9; КПД подшипников скольжения h _{п.с .} = 0,98.

Расчет общего КПД привода для последовательно соединенной системы моментов [2]:

(1)

Мощность на выходном валу рассчитаем по формуле, приведенной в [7]:

, (2)

где - статический момент нагрузки (момент сил трения, момент от несбалансированности и т.п.);