Курсовая работа: Проектирование и расчёт микронного многооборотного микроиндикатора
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции
и ордена Трудового Красного Знамени
ВЫСШИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.Э. Баумана
Проектирование и расчёт микронного многооборотного микроиндикатора
Техническое задание. Спроектировать по предложенной схеме микронный многооборотный микроиндикатор
Схема микронного многооборотного микроиндикатора
2’-3. Кулисный механизм (с ведущим кривошипом);
а также зубчатых колёс Z 1
Z 2
Z 3
Z 4
Z 5
Многооборотный индикатор служит для измерения с высокой точностью перемещения стержня (шпинделя) 1 ( см. схема стр.4). Передача движения от измерительного стержня 1 к стрелке 4 осуществляется посредством последовательного соединения синусного механизма 1—2, кулисного механизма (с ведущим кривошипом) 2'—3 и зубчатых передач Z1Z2 и Z3Z4. Отсчёт числа полных оборотов стрелки 4 производится с помощью вспомогательной шкалы, стрелка 5 которой насажана на ось зубчатого колеса Z5, находящегося в зацеплении с трибом Z4. Силовое замыкание кинематической цепи осуществляется натяжным волоском 6. Измерительное усилие создаёт силовая пружина 9. Механизм смонтирован на плате в корпусе 7. Юстировка механизма производится при помощи эксцентриковой пятки, изменяющей длину рычага 2 синусного механизма, и накладки, изменяющей угловое положение рычага 3 кулисного механизма (на схеме не показаны). Отвод шпинделя 1 вверх осуществляется арретиром 10 через толкатель 8.
Синусный механизм с низшими парами (рис.1, а ) — разновидность четырёхзвенного кулисного механизма. В приборных устройствах обычно кулисный камень 2, входящий в две низшие пары, отсутствует, а его заменяет высшая пара (рис.1, б). Это повышает точность механизма и уменьшает трение. Наиболее рационально применение высшей пары с точечным контактом (сфера — плоскость), в этом случае число избыточных связей q = 0 — механизм статически определимый.
Функция положения механизма, изображённого на рис. 1(б) при ведущем рычаге 2 (зависимость линейного перемещения l ведомого звена 1 от угла поворота jведущего) выражается формулой :
Передаточная функция механизма в виде отношения линейной скорости кулисы и угловой скорости рычага
При малых значениях угла j, , следовательно, в этом случае механизм приближённо даёт линейную зависимость между l и j
Погрешность схемы (теоретическая ошибка) при осуществлении заданной линейной зависимости между входным и выходным перемещениями найдётся из выражения :
Для определения искомой длины rрычага (при заданном максимальном перемещении l max
и коэффициенте пропорциональности к) применим полином Чебышева Р 3
(х), наименее уклоняющийся от нуля в промежутке [ 0 £x£ 1 ]; узлы интерполяции соответствуют значениям корней полинома х=0; х=0,4641, х=0,9282. Задача сводится к решению относительно r уравнения , или в развернутом виде :
Решая это уравнение, получаем r = 5(мм); при .
Передаточная функция механизма в виде отношения линейной скорости кулисы и угловой скорости рычага:
2. Перекос плоскости кулисы (измерительного стержня) на угол db 1
3. Погрешность начального положения рычага dy.
Коэффициент влияния определяется по формуле :
Эти механизмы могут быть четырёхзвенными с низшими парами (рис.2а) или трехзвенными с высшими кинематическими парами (рис.2б); последний вариант механизма для приборов предпочтительнее — он проще, точнее, обладает меньшим трением. Наиболее рационально применение высшей пары с точечным контактом (сфере — плоскость), в этом случае число избыточных связей q = 0 — механизм статически определимый.
Кулисные механизмы, изображенные на рис.2б, в, обеспечивают различные направления вращения ведущего и ведомого звеньев;
если же АВ > l , то эти звенья вращаются в одном направлении (рис. 2г, д).
Схемы с ведущим кривошипом (рис. 2б, г) благоприятны в отношении углов давления ( a = 0 ). При ведущей кулисе (рис. 2, е, д) во избежание большого трения необходимо выполнить условие :
(знак плюс для схемы на рис. 2 е, минус — для схемы на рис. 2 д).
Во многих случаях кулисный механизм с высшей парой играет роль передаточно-множительного механизма приборного устройства и служит для приближенного воспроизведения заданной линейной зависимости между углами поворота j и gведущего и ведомого звеньев при ограниченных величинах этих углов.
Функция положения механизма в виде зависимости угла поворота g ведомого звена от угла поворота j ведущего звена (углы отсчитываются от линии АС стойки, положительные направления их показаны на чертеже) выражается следующими формулами:
при ведущем кривошипе (рис. 2, б, г).
(знак плюс для схемы на рис. 2, б, минус для схемы на рис. 2, г);
В данном случае необходимо взять знак “ – “.
Передаточная функция (мгновенное передаточное отношение) механизма находится дифференцированием формулы (8), для схемы по рис. 2, г при ведущем кривошипе :
При малых значениях угла j в формуле (9):
Следовательно, в этом случае механизм обеспечивает приближенную линейную зависимость между g и j.
1. Погрешность dR в длине кривошипа.
2. Погрешность dL в расстоянии между осями.
3. Перекос плоскости кулисы 2 на угол db 1
.
Коэффициент влияния этой ошибки определяется с учётом передаточного отношения:
Погрешность начального положения ведущего звена (кулисы 2, жёстко связанной с рычагом r) уже учтена в синусном механизме.
Определим кинематические параметры отсчётного устройства, обеспечивающего при заданных габаритах измерение в заданных пределах с нужной точностью с учётом заданного расстояния между соседними штрихами и цены деления шкалы.
Число штрихов на шкале точного отсчёта
Этому соответствует 9 основных делений на шкале грубого отсчёта, стрелка которой совершает один полный оборот.
Определим диаметр шкалы грубого отсчета D 1
из условия:
Передача движения от кривошипа кулисного механизма к стрелке осуществляется двухступенчатым редуктором z1-z2-z3-z4. Параметры колёс определяем исходя из условия максимального передаточного отношения при заданных габаритах. С другой стороны, следует учитывать соображения технологичности, которые накладывают ограничения на уменьшение диаметра ведомых колёс зубчатых пар. С учётом этого, диаметры d 2
и d 4
выбираем равными 4мм. Диаметры d 1
и d 3
определяются габаритами прибора: d 3
=10 мм; d 1
=20 мм.
Исходя из того, что оптимальное количество зубьев малых колёс Z 2
=Z 4
=20, произведём выбор общего модуля редуктора, учитывая, что величина модуля в данном случае не ограничивается требованиями прочности, так как редуктор переносит достаточно малую нагрузку:
Исходя из этого, подсчитаем количество зубьев ведущих колёс:
Подсчитаем общее передаточное отношение редуктора:
i 41
= (Z 1
*Z 3
) / ( Z 2
*Z 4
) = (100*80) / (20*20) = 20
Получим величину угла зубчатого сектора Z 1
:
j z
= (К / i 41
) * 360° = (5 / 20) * 360° = 90°
Z = (j z
/ 360°) • Z 1
= (90°/360°)*100 =25
Определим параметры зубчатого колеса Z 5
. На каждые 9 оборотов колеса Z 4
колесо Z 5
должно делать один полный оборот, поэтому:
d 5
= m * Z 5
= 0,2 * 180 = 36 (мм).
i 51
= Z 1
* Z 3
* Z 4
/ ( Z 2
* Z 4
* Z 5
) = .
Расчет суммарной погрешности всего механизма
Определим суммарную погрешность работы зубчатого редуктора.
1. Определяем межосевые расстояния зубчатых пар для условного модуля m*=0,5:
2. Определяем передаточные числа от валов III, II к валу I:
3. Определяем люфтовую погрешность сопряженных пар для степени точности 7H и m=0,5:
4. Вносим поправки на вид сопряжения, степень точности и модуль каждой пары. Колеса изготавливаются для класса точности 6G:
5. Находим суммарную угловую погрешность:
6. Упругим мертвым ходом можно пренебречь, ввиду малой нагрузки на выходной вал Отсюда суммарная величина мертвого хода
7. Находим собственные кинематические погрешности всех колес:
8. Определяем суммарную кинематическую погрешность передачи:
9. Находим общую погрешность передачи:
Определяем суммарную погрешность редуктора.
1. Пересчитываем все погрешности передачи на линейное перемещение стрелки :
2. Находим выражение для суммарной ошибки:
3. Переводим к безразмерному аргументу , получаем:
(остальные слагаемые не учитываем, так как они значительно меньше написанных).
При : назначим рад, тогда получим на выходе 2,5 мм; назначим мм, получим на выходе 1,6 мм (недопустимо большие значения отклонений). Делаем вывод о необходимости применения компенсаторов.
Выбираем в качестве компенсаторов угловое отклонение db и db 1
и линейное отклонение dR рычага. Принимаем степень приближающего полинома n = 3, число компенсаторов 2 , уравнение компенсируемой погрешности :
Остаточная (после регулировки) погрешность:
Расчёт основных параметров силовой пружины
Предварительное проектирование пружины занимает меньше времени при использовании номограммы. По верхней части номограммы определяют диаметр d проволоки в зависимости от принятого индекса С
пружины и вычисленного заранее отношения [t] /Р mах
. По нижней части номограммы определяют отношение i p
/d числа рабочих витков к диаметру проволоки в зависимости от принятого индекса С
и заранее вычисленного отношения G/Kпосле этого определяют диаметр пружины и её длину по диаметру проволоки, индексу и числу витков.
Заданные эксплуатационные параметры:
Р mах
= 2,5 (Н); dP = 0.6 (Н); P min
= Р m
ах
– dP = 1.9 (Н); х = 1,1 (мм);
Материал - стальная пружинная проволока(G = 0,9 МПа, [t] = 500 МПа)
1 . Подсчитаем величины, необходимые для пользования номограммой:
[t] /Р mах
= 500 / 2.5=200 (1/мм 2
)
2. Задаваясь несколькими значениями индекса С, определяем по кривой [т] / P max
= 200 в верхней части номограммы ближайшие большие диаметры проволоки, а по кривой G/K = 1,62*10 - 5
в нижней части номограммы определяем величину i p
/ d .
3. Подсчитаем i p
, D, D H
и Н 0
для всех вариантов проектируемой пружины, приняв i k
= 3 . Результаты расчётов, а также величины С и d сведём в таблицу.
I p
= d * G/K ; D = C * d ; D H
= D + d;
Н о
= (i p
* z+ i k
) * d + x , z=1,2,i k
= 3
Наиболее соответствующим габаритам прибора следует признать 2 вариант.
Определение параметров натяжного волоска
Найдём длину, толщину ленты; шаг спирали, радиус наружного витка, и число витков спирали. Исходные данные:
наибольше угловое перемещение j mах
= 360°;
наибольшая нагрузка М mах
= 0,048 (Н * мм);
жёсткость пружины К = 0,495 (Н/мм) ;
радиус внутреннего витка r = 3 (мм) (принимаем в соответствии с размером и конфигурацией детали, к которой крепится внутренний конец пружины).
Допустимое напряжение [s т
] = s т
/n т
= 35/7 =5 (Мпа)
Шаг спирали а = n * h, где n - число лент
Тогда а = 0,6 (мм). Находим радиус наружного витка:
Число витков спирали: i = l/ p * (R+r) = 5.
1. «Элементы приборных устройств. Курсовое проектирование» (в 2 х
частях) под редакцией О.Ф. Тищенко.
2. «Справочник конструктора точного приборостроения» под редакцией И.Н. Явленского, Б.П. Тимофеева.
3. Общетехнический справочник под редакцией Е.А. Скороходова.
4. «Курсовое проектирование механизмов РЭС», под редакцией Т.И. Рощина.
5. Справочник конструктора РЭА. Под редакцией Р.Г. Варламова.
6. Справочник «Допуски и посадки», в 2 х
частях. В.Д. Мягков и др.
Название: Проектирование и расчёт микронного многооборотного микроиндикатора
Раздел: Рефераты по коммуникации и связи
Тип: курсовая работа
Добавлен 19:04:06 28 июня 2010 Похожие работы
Просмотров: 218
Комментариев: 14
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
Расстояние между соседними штрихами
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.
Курсовая работа: Проектирование и расчёт микронного многооборотного микроиндикатора
Лекции по энциклопедии права
Реферат: Меры экономического стимулирования рационального природопользования и охраны окружающей среды
Идеальный Работник Идеальный Руководитель Эссе
Как Писать Эссе По Обществу Егэ 2022
Реферат: Mary Jane Essay Research Paper Mary JaneLegalization
Реферат: Судебная психолого-психиатрическая экспертиза
Контрольная работа: Информатика
Сочинение: Мастерство в изображении быта героя
Реферат: Оптимизация закупочной деятельности предприятия. Скачать бесплатно и без регистрации
Демократия Эссе Обществознание
Отчет По Производственной Практике Финансы И Кредит
Реферат: Политические партии, тоталитаризм
Контрольная Работа На Тему Сущность И Содержание Бизнес–Планирования В Коммерческой Деятельности Предприятия
Учебное пособие: Объектно-ориентированное программирование на Borland C++
Образец Заполнения Бланка Итогового Сочинения
Реферат: Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение Описание Мальчика
Реферат На Тему Опричнина На Руси
Эссе Кто Я Через 10 Лет
Реферат: Загрязнения
Сочинение: Жизнь и творчество Михаила Зощенко
Реферат: Подави в себе женское начало
Контрольная работа: Рост народонаселения, научно-технический прогресс и природа в современную эпоху