Модуль вращательного привода мехатронной системы, страница 4

Диаметры окружностей зубчатых колес:

делительной (начальной):

dа=m·zа=0.6·49=29.4 мм,

dg=m·zg=0.6·94=56.4 мм,

db=m·zb=0.6·237=142.2 мм,

вершин:

dаa=dа+2·m·h*a=29.4+2·1·0.6=30.6 мм,

dаg=dg+2·m·h*a=56.4+2·1·0.6=57.6 мм,

dаb=db-2·m(h*a-0.125)=237-2·(1-0.125) 0.6=141.15 мм,

впадин:

dfa=dа-2·m·(h*a+c*)=39.2-2·0.6·1.35=27.78 мм,

dfg=dg-2·m·(h*a+c*)=71.5-2·0.6·1.35=54.78 мм,

dfb=db+2·m(h*a+c*)=355+2·0.6·1.35=143.82 мм,

Делительное межосевое расстояние:

аag=0.5·(za+zg)·m=49+94=143 мм,

аgb=0.5·(zb-zg)·m=237-94=143 мм,

аaggb – выполнено условие соосности механизма

Ширина зубчатого венца:

bd·d=0.4·29.4=11.76 мм,

bwgd·dwg=0.4·56.4=22.56 мм,

bwbd·dwb=0.4·142.2=56.88 мм,

6.  Проектирование ступенчатого мультипликатора
для датчика скорости.

Передаточное отношение ступенчатого механизма uтр =nвх/nвых, где nвх и nвых – частота вращения входного и выходного валов ступенчатого механизма.

nвх = 7600 об/мин

nвых = 18000 об/мин

Тогда uтр = 18000/7600= 2,368

Распределяем передаточное отношение по ступеням механизма:u12=1 u34=1.5 u45=1.579.

Момент на валу 1 М1д=0.09·10-2 Н·м.

Момент на валу 4 М4=0.04·10-2 Н·м.

Момент на валу 23 М23=0.039·10-2 Н·м.

Скорость вращения вала 1 n1=nд=18000 об/мин.

Скорость вращения вала 4 n4=n1/u34=18000/1.5=1200 об/мин.

Скорость вращения вала 23 n23=n1=18000 об/мин.

Максимальное значение числа зубьев шестерни 1 :   (zмах)1=c(u+1)/u=35(1+1)/1=70,

примем число зубьев шестерни 1 (прямозубой) z1=14, тогда z2=14.

Диаметр начальной окружности шестерни 1:

где YF – коэффициент формы зуба, [σF] – допускаемое напряжение на изгиб.

Принимаем dw1=dw2=21 мм.

Проектное значение модуля передачи: m=(dw1)min/z1=21/14=1.5.

Из конструктивных соображений примем dw3=33 мм, dw4=48 мм, dw5=76.5 мм.

Тогда число зубьев шестерен составит:

z3=dw3/m=33/1.5=22,

z4=48/1.5=32,

z5=76.5/1.5=51

Проверим диаметры шестерен по условию обеспечения прочности зубьев:

Проектировочный расчет диаметров валов.

Наименьший диаметр вала 1:

Наименьший диаметр вала 4:

Наименьший диаметр вала 5:

Диаметры окружностей зубчатых колес:

вершин:

dа1=d1+2·m·h*a=21+2·1·1.5=24 мм,

dа2=d2+2·m·h*a=21+2·1·1.5=24 мм,

dа3=d3+2·m·h*a=33+2·1·1.5=36 мм,

dа4=d4+2·m·h*a=48+2·1·1.5=51 мм,

dа5=d5+2·m·h*a=76.5+2·1·1.5=79.5 мм,

впадин:

df1=d1-2·m·(h*a+c*)=21-2·(1+0.25)·1.5=17.25 мм,

df2=d2-2·m·(h*a+c*)=21-2·(1+0.25)·1.5=17.25 мм,

df3=d3-2·m·(h*a+c*)=33-2·(1+0.25)·1.5=29.25 мм,

df4=d4-2·m·(h*a+c*)=48-2·(1+0.25)·1.5=44.25 мм,

df5=d5-2·m·(h*a+c*)=76.5-2·(1+0.25)·1.5=72.75 мм,

Делительное межосевое расстояние:

а12=0.5·(z1+z2)·m=(14+14)1.5/2=21 мм,

а34=0.5·(z3+z4)·m=(20+33)1.5/2=39.75 мм,

а54=0.5·(z5+z4)·m=(51+33)1.5/2=63 мм,

Ширина зубчатого венца:

bw1=bw2d·dw1=0.2·21=4.2 мм,

bw3d·dw3=0.2·33=6.5 мм,

bw4d·dw4=0.2·48=9.6 мм,

bw5d·dw5=0.2·76.5=15 мм.

7.  Расчет точности передаточного механизма привода.

Оценка точности функционирования механизма связана с расчетом погрешностей, т.е. отклонений параметров механизма (угла поворота выходного звена, передаточного отношения и т.п.) от их номинальных значений, соответствующих идеальному механизму.

Первичные или исходные погрешности зубчатых механизмов обусловлены допусками на изготовление и сборку звеньев, зазорами в зацеплениях и опорах, упругими и тепловыми деформациями звеньев и износом элементов кинематических пар.

Имеем комбинированный привод: предварительная ступень – планетарный зубчатый механизм, выходная ступень – волновой зубчатый механизм.

Необходимо проверить условие точности зубчатого механизма