Механизм исполнительный - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Проектирование типовых элементов и автоматизированных линий, применяемых в разнообразных приборах и приборных устройствах. Передача крутящего момента от привода к выходному звену. Штамповочный пресс для мелкосерийного производства алюминиевых деталей.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Целью данного курсового проекта является освоение навыков проектирования типовых элементов, применяемых в разнообразных приборах и приборных устройствах.
Курсовой проект является хорошим средством для ознакомления с конструкторской деятельностью, методиками расчета и конструирования различных устройств, приборов и их узлов. При работе над этим проектом идет ознакомление с основными опорными точками, на которые должен обратить внимание инженер при разработке какого-либо механизма. Также в процессе выполнения проекта усваиваются навыки работы с различными видами технической литературы и документации - справочниками, государственными стандартами.
В этом проекте разрабатывался исполнительный механизм. Исполнительные механизмы широко используются в современной технике для выполнения каких-либо команд. Исполнительный механизм основан на передаче крутящего момента от привода к выходному звену, которое непосредственно выполняет какое-либо действие.
1. Назначение и область применения
Механизм используется в теплом, влажном климате, в отапливаемом помещении.
Область применения данного приборного устройства достаточно специфична и ограничена некоторыми условиями эксплуатации: специальные станки, автоматизированные линии, роботизированные технологические комплексы и т. п.
Применяется как штамповочный пресс для мелкосерийного производства мелких алюминиевых деталей.
2. Описание и обоснование выбора конструкции
В состав проектируемого исполнительного механизма входят следующие элементы: редукционный двигатель, цилиндрическая зубчатая передача, кулачковый механизм, корпус.
Редукционный двигатель выбирается из условий запаса по мощности, стабильности частоты вращения и передаточному отношению. Конструкция исполнительного механизма не предполагает больших нагрузок, следовательно, двигатель должен быть маломощным.
Поскольку при расчетах получено передаточное отношение 1.8, то в качестве понижающего звена выступает только одна зубчатая передача с внешним зацеплением. По сравнению с другими передачами цилиндрические зубчатые имеют следующие преимущества: высокий КПД, надежность и долговечность работы, неизменность передаточного числа, легкость изготовления, простота при сборке и регулировании, передача вращающего момента с большой точностью. К недостаткам следует отнести шум в работе, однако в данном механизме используются зубчатые колеса относительно небольших размеров, поэтому данная передача будет давать достаточно ограниченное количество шума.
В качестве механизма для преобразования движения используется кулачковый механизм, который и является выходным звеном.
Вал выбираем марки 40Х. Вал ничем не обрабатываем.
Корпус механизма выполнен разъёмным. Это для удобного доступа к деталям при сборке или ремонте. Герметично закрытый корпус обеспечивает требования как техники безопасности, так и производственной санитарии.
Конструкция механизма проектировалась так, чтобы обеспечить наиболее удобную сборку и разборку механизма.
Тип зубчатой передачи цилиндрическая
Механизм для преобразования движения кулачковый
Сила сопротивления выходного звена, Н 120
Скорость движения выходного звена, мм/с 2,5
Так как структура механизма пока неизвестна, условно примем его КПД = 0,5. Тогда мощность двигателя:
Такое передаточное отношение обеспечивается одноступенчатой цилиндрической зубчатой передачей. Число зубьев входного колеса z1 = 20, выходного z2 = z1·u = 20·1,8 = 36.
Структурная схема механизма показана на рисунке 1, кинематическая - на рисунке 2.
Рисунок 1 - Структурная схема механизма,
где ЭД - электродвигатель; Р - редуктор; М - машина.


Рисунок 2 - Кинематическая схема механизма
Рисунок 3 - Эскиз кулачкового механизма
3.2.2 Расчет механизма преобразования движения
Зубчатая передача является закрытой и работает со смазкой, поэтому основным является расчет межосевого расстояния из условия контактной прочности зубьев:
где u = up = 1,8 - передаточное отношение редуктора; [H] - допускаемые контактные напряжения, для колес из стали 40Х [H] = 770 МПа; К - коэффициент нагрузки, с учетом консольного расположения звездочек цепной передачи на валах редуктора К = 1,5; М1 - момент на шестерне, М1 = Мс = 0,5725 Нм; а - коэффициент ширины колеса, для прямозубых колес а = 0,3; kn - коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий, для прямозубых колес kn = 1.
Расчетное значение межосевого расстояния:
Округляем расчетное значение до ближайшего большего стандартного а = 20 мм.
Модуль зубчатой передачи m = 2a/(z1 + z2) = 2·20/(20 + 36) 0,71 мм.
Округляем расчетное значение до ближайшего большего стандартного m = 0,8 мм.
Уточненное значение межосевого расстояния a = 0,5m(z1 + z2) = 22,4 мм.
Проверим передачу на изгиб зубьев. Напряжения изгиба:
где - коэффициент износа, для закрытых передач = 1; Y - коэффициент формы зуба, для z1 = 20 Y = 0,372; B - ширина зубчатого колеса, В = a·а = 22,4·0,3 7 мм.
Допустимое значение [и] определяется по формуле:
где -1 - предел выносливости при изгибе, для стали 40Х -1 = 455 МПа; kр - коэффициент режима нагрузки, при неравномерной нагрузке kр = 1,5; [n] - требуемый коэффициент запаса прочности, [n] = 1,5; k - коэффициент концентрации напряжений, k = 1,5.
Расчетное значение напряжений 34,4 МПа меньше допустимого 455 МПа, следовательно изгибная прочность зубьев обеспечивается.
Расчет погрешности механизма выполняется по методу максимума-минимума. Ориентировочно примем 8-ю степень точности зубчатых колес.
Максимальное значение кинематической погрешности зубчатой передачи:
где и - допуски на кинематические погрешности ведущего и ведомого колес, по ГОСТ1643 для 8-й степени точности мкм, мкм; К - коэффициент фазовой компенсации, по таблице К = 0,85; и - погрешности монтажа зубчатых колес; так как ведущее колесо нарезано непосредственно на валу , для ведомого колеса:
где er - допуск на радиальное биение посадочного диаметра и заплечика для установки зубчатого колеса на валу; б - угол исходного профиля колеса. Для степени точности 6 расположения поверхностей и посадочного диаметра 10 мм (диаметр заплечика 12 мм) er = 10 мкм, ea = 5 мкм.
Максимальное значение мертвого хода в передаче:
где EHs1 и EHs2 - наименьшее смещение исходного контура ведущего и ведомого колес, по ГОСТ1643 для 8-й степени точности EHs1 = 90 мкм и EHs2 = 90 мкм; ТН1 и ТН2 - допуски на смещение исходного контура ведущего и ведомого колес, по ГОСТ1643 для 8-й степени точности ТH1 = 95 мкм и ТH2 = 95 мкм; fa - допуск на межосевое расстояние в передаче, по ГОСТ1643 для 8-й степени точности fa = 35 мкм; Gr1 и Gr2 - то же, что и и , то есть погрешности монтажа зубчатых колес, Gr1 = 0, Gr2 = = 3,1 мкм.
Общая погрешность 100,3 + 232,2 = 332,5 мкм.
Переведем значение погрешности в угловые единицы (d - делительный диаметр ведомого колеса):
По заданию допустимая погрешность составляет 0,1 мм. Таким образом, заданная точность обеспечивается.
3.4 Расчеты типовых элементов механизма
3.4.1 Расчет выходного вала на кручение
На выходной конец вала действует момент сопротивления Мс = 0,5725 Н•м. Условие прочности вала может быть записано в виде:
где Wp - полярный момент сопротивления сечения вала, , где dв - диаметр вала, dв = 10 мм; [фк] - допускаемые напряжения для материала вала при кручении, для улучшенной стали 40X при знакопеременной нагрузке [фк] = 115 МПа. Отсюда:
Прочность выходного вала обеспечивается.
Выполним расчет штифтового крепления зубчатого колеса на выходном валу. Эскиз соединения показан на рисунке 3. Конструктивные размеры: dв = 10 мм, D = 15 мм. На соединение действует выходной момент сопротивления Мс = 0,5725 Н•м. Требуется рассчитать диаметр штифта.
Рисунок 4 - Эскиз штифтового соединения
где Аср = рd2/4 - площадь среза; [фср] - допускаемые напряжения для материала штифта при срезе, [фср] = 80 МПа. Отсюда:
где Асм = d(D - dв) - площадь смятия; [усм] - допускаемые напряжения для материала штифта при смятии, [усм] = 200 МПа. Отсюда:
По результатам расчета диаметр штифта должен быть не менее 01,35 мм. В соответствии с диаметром вала выбираем штифт диаметром 1,6 мм.
Так как вал двигателя имеет диаметр 6 мм, то входной вал механизма будет иметь тот же диаметр, он же является посадочным диаметром подшипников. Выходной вал для унификации установлен на подшипниках такого же размера. При крутящем моменте на выходном валу Мс = 0,5725 Н•м радиальная нагрузка на подшипники Fr = 104,02 Н. Осевая нагрузка Fa равна нулю, так как используются цилиндрические прямозубые колеса, поэтому выбираем радиальные шарикоподшипники. Скорость вращения валов больше 1 об/мин, поэтому расчет ведется по динамической грузоподъемности.
Эквивалентная динамическая нагрузка:
где X и Y - коэффициенты радиальной и осевой нагрузок, для радиального подшипника X = 0,6; V - коэффициент вращения, при вращающемся внутреннем кольце и неподвижном наружном V = 1; Kб - коэффициент безопасности, для нормальных условий Kб = 1; Kt - температурный коэффициент, при нормальных температурных условиях равен 1.
В итоге получим Р = 0,6·11,43 = 6,86 Н.
Срок службы по заданию Lh = 5000 часов или в оборотах:
где n - скорость вращения в оборотах в минуту, n = 8,82 об/мин (из кинематического расчета).
Срок службы L = 60·8,82·5000·10-6 = 2,65 млн. об.
Расчетная динамическая грузоподъемность:
где б - коэффициент, зависящий от типа подшипника, для радиального подшипника б = 3.
Расчетная динамическая грузоподъемность Ср = 2,651/3·6,86 = 86,35 Н.
По ГОСТ 8338-75 выбираем радиальный однорядный шарикоподшипник с посадочным диаметром 6 мм и динамической грузоподъемностью больше 20 Н. Подходящий подшипник - 1000096 (наружный диаметр 15 мм, ширина 5 мм, динамическая грузоподъемность 1470 Н).
Иосилевич, Г.Б. Детали машин. - М.: Машиностроение, 1988.
Элементы приборных устройств (Основной курс): Учеб. пособие для студентов вузов. В 2-х ч./ Под. ред. О.Ф. Тищенко - М.: Высшая школа, 1982.
Элементы приборных устройств. Курсовое проектирование. В 2-х ч./ Под ред. О.Ф. Тищенко. - М.: Высшая школа, 1978.
Пособия по курсовому проектированию:
Элементы приборных устройств. Курсовое проектирование. В 2-х ч./ Под ред. О.Ф. Тищенко. - М.: Высшая школа, 1978.
Курсовое проектирование деталей машин: Учебно-справочное пособие / Г.М. Ицкович [и др.]- М.: Машиностроение, 1964.
Справочник конструктора-приборостроителя. Проектирование. Основные нормы/ В.Л. Соломахо [и др.] - Мн.: Высш. шк., 1988.
Справочник конструктора-приборостроителя. Детали и механизмы приборов/ В.Л. Соломахо [и др.] - Мн.: Высш. шк., 1990.
Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3 т. - М.: Машиностроение, 1980.
Чурабо, Д.Д. Детали и узлы приборов. Конструирование и расчет. - М.: Машиностроение, 1975.
Классификация линий передачи по назначению. Отличия цифровых каналов от прямопроводных соединений. Основные методы передачи данных в ЦПС. Ethernet для связи УВК с рабочими станциями ДСП и ШНЦ. Передача данных в системах МПЦ через общедоступные сети. реферат [65,1 K], добавлен 30.12.2010
Изучение типовых звеньев, применяемых в САУ: усилительных, интегрирующих, дифференцирующих, апериодических, колебательных, форсирующих первого и второго порядка. Амплитуда выходного сигнала. Расчет сочетания дифференцирующего и колебательного звеньев. контрольная работа [202,2 K], добавлен 02.12.2010
Расчет усилителя на биполярном транзисторе. Проектирование генератора гармонических колебаний на основе операционного усилителя с использованием моста Вина. Расчет параметров каскада по полезному сигналу. Подбор элементов схемы для источника питания. курсовая работа [3,5 M], добавлен 29.04.2014
Проектирование и принципы функционирования цифровых устройств комбинационного и последовательностного типа. Изучение структурной организации, приемов программирования на языке ассемблера и системы команд однокристального микроконтроллера К1816ВЕ48. методичка [272,2 K], добавлен 20.01.2011
Конструктивные особенности типовых элементов схемы: резисторов, конденсаторов, диодов, индикаторов, усилителей. Определение требований к печатной плате, расчет конструктивных параметров и надежности ее элементов. Технология поверхностного монтажа. курсовая работа [336,3 K], добавлен 16.06.2011
Сущность понятий термопара и терморезистор. Основные виды тепловых преобразователей. Применение термоэлектрических преобразователей в устройствах для измерения температуры. Характерные свойства металлов, применяемых для изготовления терморезисторов. контрольная работа [34,5 K], добавлен 18.11.2010
Типы направляющих систем и классификация направляемых волн. Сущность и сфера использования линии передач. Свойства и электродинамические методы анализа многопроводных нерегулярных линий передач. Микрополосковая линия в приближении квази-Т волны. курсовая работа [396,9 K], добавлен 24.05.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Механизм исполнительный курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат: Айкидо. Скачать бесплатно и без регистрации
Поляков Алгебра 8 Контрольные Работы
Контрольная Работа На Тему Математик М.Ф. Кравчук
Реферат: Отдел динофитовые водоросли
Лекция На Тему Экономическое Развитие Стран Западной Европы В Период Феодализма И Капитализма
Реферат: Время вступления в половую жизнь девушек. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Исторические предпосылки возникновения финансов
Реферат Петра Первого
Реферат: Судебная медицина. Цели и задачи
Материал Для Сочинения По Русскому Языку
Реферат: Международные и валютные отношения и валютная система
Контрольная работа по теме Модели оптимального размещения файлов в вычислительной сети
Реферат: Становление современных организаций и необходимость управления
Научная Работа На Тему Трактат О Лженауке
Курсовая Работа Организация Распределительной Логистики
Курсовая работа: Предпринимательство и его виды 3
Реферат: Проблемы биосферы. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Заболевания, передающиеся половым путем. Скачать бесплатно и без регистрации
Магистерская диссертация по теме Королевские слуги и яковитский двор в Англии 1603-1625
Дипломная работа: Технічна експлуатація та потоки енергії в СЕУ у режимі повного ходу танкера "Победа"
Правовое регулирование имущественных отношений супругов - Государство и право дипломная работа
Експертиза у кримінальному судочинстві - Государство и право курсовая работа
Завантаження ортофотопланів та космознімків району робіт та проектування планової геодезичної основи - Геология, гидрология и геодезия лабораторная работа