Машиностроение \ Детали машин

Проектирование привода механизма формирования кристалла в камере с инертным газом

Страницы работы

23 страницы (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Фрагмент текста работы

2002

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКИ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к расчетно-графическому заданию по деталям машин на тему:

Проектирование привода механизма формирования

кристалла в камере с инертным газом

Автор проекта

Специальность 210200

Обозначение проекта КП – 2068956 – 40 – 27 – 02

Группа

Руководитель проекта Чешев В.Ф.

Проект защищен Оценка

Члены комиссии

Новосибирск, 2002

Техническое задание №27

Проектирование привода механизма формирования

кристалла в камере с инертным газом.

Исходные данные:

1	Осевое усилие на гайке, F	кН	195
2	Скорость осевого перемещения гайки, V	м/мин	0,16
3	Срок службы привода, L	лет	2,8
4	Коэффициент годового использования, Кг	-	0,8
5	Коэффициент суточного использования, Кс	-	0,26

Особые условия работы камеры:

1. Привод работает в помещении (tокр=20°С).

2. Винт расположен горизонтально.

3. Гайки перемещаются по направляющим.

4. Механизм винт-гайка работает в камере с инертным газом.

График загрузки привода:

1. T – номинальный крутящий момент;

2. Tп – пусковой момент;

3. t – время эксплуатации привода.

1. Разработка кинематических схем

1.1Расчёт винтовой пары:

- усилие на гайке траверсы

- скорость перемещения траверсы

Определяем средний диаметр винта по условию износостойкости, приняв:

1) ψ_Н=2 – коэффициент высоты гайки;

2) ψ_h=0.75 – коэффициент высоты резьбы;

3) [q]=8МПа – допускаемое давление в резьбе;

- средний диаметр винта;

По таблицам стандарта выбираем резьбу 8010

где d=80 мм – наружный диаметр резьбы, d₁=62,64 мм – внутренний диаметр резьбы, d₂=72,50 мм - средний диаметр резьбы.

Принимаем для винта f=0,1 – коэффициент трения в винтовой паре; z=1 – число заходов винта; p=10мм – шаг резьбы.

φ=arctg(f)= arctg(0.1)=5,71 - приведенный коэффициент трения;

ψ=arctg()=arctg()=2,51 – угол подъема винтовой линии;

Расчёт необходимого крутящего момента на винте:

; Расчёт частоты вращения винта:

1.2Расчёт кинематических схем:

Выберем по справочнику электродвигатели с частотами вращения: 1000, 1500 и 3000 об/мин.

Схема 1 (рис 1).

- частота вращения двигателя

- передаточное отношение привода;

Подберем привод, зная его передаточное отношение и используя предпочтительный ряд передаточных отношений для передач.

Общее, расчетное передаточное отношение находится из произведения передаточных отношений ременной и двух цилиндрических прямозубых передач:

Находим ошибку по передаточному отношению:

, условие точности выполняется т.к. .

КПД привода можно определить по формуле: , где - КПД ременной, двух цилиндрических прямозубых передач и трех пар подшипников соответственно.

Мощность электродвигателя определяется по формуле: .

Двигатель удовлетворяющий требованиям: 4A100L6У3 мощностью 2,20кВт.

Рис.1 Кинематическая схема 1

Схема 2 (рис 2).

- частота вращения двигателя

- передаточное отношение привода;

Общее, расчетное передаточное отношение находится из произведения

передаточных отношений ременной, планетарной и цилиндрической прямозубой передач:

Находим ошибку по передаточному отношению:

, условие точности выполняется т.к. .

КПД привода можно определить по формуле: , где - КПД ременной, планетарной, цилиндрической прямозубой передач и трех пар подшипников соответственно.

Мощность электродвигателя определяется по формуле: .

Двигатель удовлетворяющий требованиям: 4A90L4У3 мощностью 2,20кВт.

Рис.2 Кинематическая схема 2

Схема 3 (рис 3).

- частота вращения двигателя

- передаточное отношение привода;

Общее, расчетное передаточное отношение находится из произведения передаточных отношений ременной, червячной, цилиндрической прямозубой передач:

Находим ошибку по передаточному отношению:

, условие точности выполняется т.к. .

КПД привода можно определить по формуле: , где - КПД ременной, червячной, цилиндрической прямозубой передач и трех пар подшипников соответственно.

Мощность электродвигателя определяется по формуле: .

Двигатель удовлетворяющий требованиям: 4A80B2У3 мощностью 2,20кВт.

Рис.3 Кинематическая схема 3

1.3. Выбор кинематической схемы:

Выбираем первую схему (рис. 1).

В этой схеме используется электродвигатель со скоростью вращения

n = 1000об/мин, который имеет относительно малые габаритные размеры.

КПД данной схемы наибольший и составляет 89,5%.

При расчете ошибка по передаточному отношению не превышает 5%.

Ременная передача обеспечивает бесшумность работы.

Прямозубая цилиндрическая передача проста в изготовлении. При ее использовании практически отсутствуют осевые силы, что позволяет применять простые подшипниковые узлы, также с легкостью выполняется условие смазки.

Существуют также недостатки при применении этих передач, но перечисленные положительные качества перевешивают их.

2. Кинематический расчет

Момент на первом валу: (вал электродвигателя): ,