Домашняя работа “Расчет электромеханического привода (ЭМП)” Вариант №21 (стр. 4 )

=0.97*(31+33)=62.08 мкм.

=0.98*(31+44)=73.5 мкм.

=0,85*(31+44)=79,5 мкм

=0.98*(34+52)=84.28 мкм.

Находим максимальное значение кинематической погрешности элементарных передач в угловых минутах по формуле:

6,88*52,7/6,8=53,32’

6,88*62,7/17,4=24,79’

6,88*73,5/57,6=8,78’

6,88*40,7 /43,2=6,48’

6,88*84,28/115,2=5,033’

Определяем передаточные коэффициенты элементарных передач по формуле:

ij-в-передаточное отношение между выходными валами j-ой передачи и привода.

1/3,35*8*8=0,00466

1/8*8=0,015625

1/8=0,125

1/8=0,257

Определим максимальную кинематическую погрешность передачи по формуле:

0,00466*53,32+0,015625*24,79+0,125*8,78+5,033*1=6,76’

Определим максимальные погрешности мёртвого хода элементарных передач по формуле:

=44,7мкм

=46,86мкм

=64,98мкм

=75,3мкм

Находим погрешность мёртвого хода

6.88*44.7/6.8=45.22’

6.88*46.86/17.4=18.52’

6.88*64.98/57.6=7.76’

6.88*75.3/115.2=4.5’

Погрешность мёртвого хода кинематической цепи

Тут я ХЗ, что он хочет от тебя… Я так же как и ты делал

По условию задан риск 10%, поэтому, исходя из [1], назначаем t2 = 0,21

'

0,00466*45,22+0,015625*18,52+0,125*7,76+4,5*1=6,8’

Вычислим суммарную погрешность передачи:

Разрабатываемый ЭМП удовлетворяет требуемому условию точности.

8. Проверочные расчеты проектируемого привода

8.1 Уточненный силовой расчет и проверка правильности выбора электродвигателя

Проверим выполнение следующих условий:

, где

Mп – пусковой момент двигателя

Mн – номинальный момент двигателя

, – уточненные статический и динамический момент нагрузки, приведенные к валу двигателя, соответственно.

Статический момент:                , где

ηподш – КПД подшипников

       ηподш =0,98

ηц – КПД цилиндрических прямозубых передач

       , где

f – коэффициент трения

       f  = 0,06 для колес из закаленной стали

εν – коэффициент перекрытия

       εν = 1,5

с – коэффициент нагрузки

       , где

F – окружная сила

       .

Найдем момент на колесе выходного вала:

НМмм

Формула для нахождения момента на других колесах с учетом потерь на трение в зацеплении и в подшипниках:

Найдем КПД всех элементарных передач. Расчет будем вести от выходной пары.

Табл. 8.1. Расчет КПД элементарных передач

1	2	3	4	5
F, H	51	17	6	2	0.6
C	1.05	1.16	1.44	2.26	4.8
зцi	0.99	0.988	0.985	0.973	0.95

Найдем общий КПД редуктора:

Приведенный к валу двигателя уточненный статический момент:

(НМмм) < Mном

МНОМ  ≥ М*СТ. ПР <=> 11800 > 5,2

По статическому моменту двигатель выбран правильно.

Динамический момент:        , где

е – требуемое угловое ускорение вала двигателя

, где

ен – требуемое угловое ускорение нагрузки

Jпр – приведенный к валу двигателя момент всего ЭМП, кгМм2

, где

Jр – момент инерции вращающихся частей двигателя,

Jр=1,16М10-6 кгМм2

Jн – момент инерции нагрузки,

       Jн = 0.5 кг·м2

Jрпр – приведенный момент инерции ротора

       

Момент инерции каждого звена:

, где

d – диаметр звена

b – толщина звена

с – плотность, г/см3

       с =7,85 г/см3

J=р*b*p*d4*10-12/32=0.77*10-12*b*d4,

d – диаметр звена, мм,

b – толщина, мм,

р – плотность, г/см3, рколес=ршестерен=7,85 г/см3

1	2	3	4	5
J, 10-12	69370	69370	69370	69370	85580

МДПР= JПР*е=(0,5)*5*300 = 750 Н*мм

М*СТ. ПР+М*Д. ПР = 755,2 Н*мм

755,2(НМмм) <11800(НМмм)

Проверка выполняется, т. е. по динамическому моменту двигатель выбран правильно.

8.2. Проверочные расчеты на прочность

Проверка прочности зубьев на контактную и изгибную прочность.

Контактные напряжения, действующие на зубчатые колеса

,

изгибные напряжения, действующие на зубчатые колеса

, где

i12 – передаточное отношение ступени

M2 – момент на колесе

a – межосевое расстояние

b – ширина зубчатого колеса

Т. к. ширина колеса меньше ширины  шестерни, то при расчетах на прочность используем ширину колес b = 5,6 мм

K – коэффициент расчетной нагрузки

       Kконт = KHVKHв при расчете на контактную прочность

       Kизгибн = KFVKFв при расчете на изгибную прочность

KHV, KFV – коэффициент динамической нагрузки

Модули упругости материалов шестерни и колеса Е1=Е2=2,1*105 Мпа

  Ка=0,82*=0,82*=48

[ун]=1708 МПа

ун1= 13,2 МПа – для первой шестерни

ун5= 215 МПа – для выходного колеса

Следовательно, ун  ≤ [  ун ].

Проверка на изгибную прочность выполняется.

б) проверка прочности зубьев при кратковременных перегрузках.

Должно выполняться условие:

  ун мах=ун* ≤ [  ун ]мах

Кпер – коэффициент перегрузки

ун – контактное напряжение

  Кпер=Мпуск/М

  Кпер=11800/420 = 28

Так как максимальная нагрузка идет на выходном валу, то по нему и буду считать:

ун мах= 215 * 5,3 = 1139

[  ун ]мах= 2,8 * ут

[  ун ]мах= 2,8 * 630 =1764 Мпа – для шестерен

[  ун ]мах= 2,8 * 590 =1652 Мпа – для колес

1139 < 1652

Все проверки сделаны.

Список литературы

, , Расчет электромеханического привода. М.: Издательство МГТУ им. , 1995, 132 с. Элементы приборных устройств. Курсовое проектирование. Под ред. Тищенко . Школа. 1982, ч.1, ч.2. , , Расчет и конструирование валов и осей приборов. Учебное пособие по курсовому проектированию по курсу «Элементы приборных устройст». Под ред. М.: Издательство МГТУ им. , 1980, 46 с. , , и др. Атлас конструкций ЭМП. Под ред. Тищенко , 1982. , Лекции по Основам Конструирования Приоборов. МГТУ им. Баумана, 2009.