Проектирование привода вращательного движения (частота вращения выходного вала - 20 об/мин, крутящий момент на выходном валу - 0,5 Н*м)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

КУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра теоретической механики и мехатроники

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

«Детали машин и основы конструирования»

Курск 2007

Содержание

Введение                                                                                                                      3

1. Выбор электродвигателя                                                                                                                      4

2. Расчет редуктора                                                                                                                      5

2.1 Выбор схемы и расчёт основных параметров редуктора                                                                                                                 5

2.2 Расчет параметров ступени редуктора                                                                                                                      8

2.3 Расчет валов                                                                                                                     10

2.4.Расчет штифтового соединения                                                                                                                     11

2.5 Расчет и выбор подшипников                                                                                                                     12

2.6. Расчёт кинематической погрешности передачи                                                                                                                     14

3. Выбор и расчет муфты                                                                                                                     17

Заключение                                                                                                                     18

Список использованной литературы                                                                                                                     19

Введение

Модули вращательного движения имеют широкое распространение во всех областях техники. В робототехнике такие модули используют в качестве приводов движения рабочего органа и передвижения робота в целом.

Основными узлами данного привода являются: двигатель, создающий крутящий момент; муфта для передачи крутящего момента на входной вал редуктора; редуктор для понижения частоты вращения вала двигателя до требуемой в исполнительном механизме.

В данном курсовом проекте необходимо спроектировать привод вращательного движения по следующим данным: частота вращения выходного вала: , крутящий момент на выходном валу .

1. Выбор электродвигателя

Электродвигатель подбираем по мощности, потребляемой механизмом.

Мощность, потребляемая приводом, определяется следующим образом:

, где T_вых – заданный крутящий момент;

ω_вых – заданная частота вращения выходного вала.

Мощность, потребляемую электродвигателем, определим по формуле:

, где ξ – коэффициент, учитывающий динамические нагрузки ();

η – КПД редуктора (принимаем ).

По частоте вращения выходного вала определим его угловую скорость:

.

Таким образом, необходимая мощность электродвигателя равна:

.

Выбираем двигатель, мощность которого должна быть больше или равна рассчитанной.

Принимаем бесконтактный двигатель постоянного тока с датчиком углового положения и коммутатором (возбуждение от постоянных магнитов)  БК 1324, Его технические и геометрические характеристики :

-  номинальная выходная мощность: ;

-  номинальная частота вращения ротора: ;

-  номинальный вращающий момент: ;

-  номинальный ток в обмотке якоря: ;

-  габаритные размеры: , ;

-  диаметр выходного вала: ;

-  масса:

2. Расчёт редуктора

2.1. Выбор схемы и расчёт основных параметров редуктора

Найдём необходимое передаточное отношение редуктора:

.