Проектирование привода механизма поворота фары

Страницы работы

Фрагмент текста работы

1. Введение

Прикладная механика – наука, изучающая движение и напряженное состояние реальных технических объектов, находящихся под действием приложенных к ним внешних сил.

Выполнение курсового проекта по дисциплине «Прикладная механика» - первая самостоятельная творческая работа студента, в ходе которой возникает много трудностей и противоречий. К ним относятся установление последовательности выполнения работы, правильность конструирования узлов и деталей и всей конструкции в целом, выбор системы смазки, выполнение условий сборки.

В курсовом проекте необходимо спроектировать привод общепромышленного назначения – привод  механизма поворота фары. Для этого необходимо выбрать и рассчитать на прочность и изгиб основные узлы и детали, разработать чертежи.

Целью проекта является разработка наиболее эффективной конструкции привода с экономичной и технологической точек зрения. Конструкция привода должна как можно ближе подходить к заданным условиям работы.

Механические устройства, применяемые для передачи энергии от источника к потребителю с изменением угловой скорости или вида движения, смонтированные в отдельном корпусе, называются редукторами. Необходимость введения передачи между двигателем и производственной машиной объясняется тем, что источники энергии (двигатели) обычно работают в режиме высоких угловых скоростей, обеспечивающих им наибольшие мощность, КПД и малые габариты; угловая скорость производственных машин обычно отличается от угловой скорости вала двигателя.

Задание.

Спроектировать привод механизма поворота фары.

1.Электродвигатель.

2. Муфта.

3. Редуктор планетарный.

Характеристики:

,– соответственно крутящий момент и частота вращения выходного вала;

 – ресурс работы привода.

Режим нагружения особо легкий.

В редукторе предусмотреть устройство для выравнивания нагрузки по потокам.

Разработать:           1. Сборочный  чертёж  редуктора.

2. Рабочие чертежи деталей.

3. Общий вид привода

2. Кинематический расчет.

2.1.  Выбор электродвигателя.

Потребляемая мощность приводного электродвигателя при номинальной нагрузке:

где  и  - мощность, соответственно на входном и выходном валах привода;

Мощность на выходном валу:

где   - угловая скорость выходного вала  привода, с-1.

тогда                                

С учетом КПД привода имеем:

.

Полученные значения  округляют до ближайшего большего значения стандартного электродвигателя.

Принимаем:                     .

Определяем частоту вращения вала двигателя:

 мин-1.

 мин-1.

Целесообразно выбрать синхронный двигатель  АИР  ДП 105-40-3-12 с                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    .

С учетом скольжения ротора частота вала будет равна

.

2.2. Подбор чисел зубьев колес планетарной передачи А.

Передаточное отношение механизма:

Представим  в виде диапазона от   до  с отклонением от номинального значения .

Этот диапазон представим в виде ряда с шагом 0.06:

5,76;5,82;5,88;5,94;6,00;6,06; 6,12;6,18;6,24.

а затем в виде дробей:

; ; ; ; ; ; ; , .

Примем .

Определяем максимальное число сателлитов:

Округляем до ближайшего меньшего целого значения, получим:

Подбор чисел зубьев производим по основному уравнению:

где  - число зубьев солнечного колеса «а»;

 - число зубьев сателлита «g»;

 - число зубьев корончатого колеса «b».

После подстановки  и , получим:

.

 должно быть кратно 3.

; ;

  ; ;

; ;

Последний вариант подходит по всем параметрам, таким образом принимаем:

; ; ,

Произведем проверку:

1). Передаточное отношение:

.

2). Условие соосности:

3). Условие соседства:

4). Условие сборки:

 - целое число.

2.3.  Определение угловых скоростей звеньев планетарной передачи.

Существует единое правило для определения передаточного отношения любого планетарного механизма: передаточное отношение от любого подвижного центрального колеса планетарной ступени к водилу «h» равно единице минус передаточное отношение в обращенном  движении (при «остановленном» водиле)  от этого же колеса к неподвижному.

При остановке водила угловые скорости равны:

где  - угловая скорость водила

Определим частоту вращения звеньев относительно водила «h»:

3. Силовой расчет планетарной передачи.

3.1. Выбор материала и термообработки зубчатых колес.

Принимая во внимание постоянный режим работы и её большой ресурс, примем материалы:

Для всех колес – сталь 45, термообработка – улучшение (280 – 320Мпа);

3.2. Выбор допускаемых контактных напряжений.

Для передачи  расчёт ведётся для ступени a-g”.

Определим допускаемые контактные напряжения для колеса ''а''.

 - допускаемое контактное напряжение.

 - предел контактной выносливости поверхности зубьев, соответствующий базовому числу циклов напряжений.

 - коэффициент долговечности, учитывающий влияние срока службы и режима нагружения передачи.

 - коэффициент безопасности, интегрально учитывающий приближённый характер метода расчёта ().

 - твёрдость материала.

 (МПа)

 - базовое число циклов напряжений, соответствующих пределу выносливости.

 - расчётное число циклов перемены напряжения.

 - относительная частота вращения рассчитываемого колеса.

 - число колёс, находящихся в зацеплении с рассчитываемым.

 - ресурс работы передачи.

т.к. режим работы особо легкий , то

Примем .

 (МПа).

Определим допускаемые контактные напряжения венца сателлита g:

 (МПа)

Принимаю =0,75

 

3.3. Выбор допускаемых напряжений изгиба.

Определим допускаемые напряжений на изгиб солнечного колеса “а”:

Похожие материалы

Информация о работе