Министерство высшего образования РФ

___________________________________________________________

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции

и ордена Трудового Красного Знамени

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Н. Э. БАУМАНА



Факультет: Специальное машиностроение

Кафедра: Баллистика и аэродинамика






РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


к курсовому проекту на тему:


Привод следящей системы”.












Студент: ____________________ (Белова Е.М.) Группа СМ3-61

Руководитель проекта: ____________________ (Коваленко А.П.)



Москва

2007 г.

Оглавление

  1. Введение.

  2. Краткое описание конструкции.

Технические характеристики изделия.

Назначение и принцип действия.

  1. Проектировочные расчеты.


3.1 Подбор двигателя по мощности.

3.2 Выбор двигателя по пусковому моменту.

3.3 Кинематический расчет привода.

3.4 Силовой расчет ЭМП.

3.5 Выбор степени точности колес зубчатых передач.

3.6 Расчет на прочность зубьев колес ЭМП.

3.7 Геометрический расчет зубчатых колес.

3.8 Расчет валов и осей.

3.9 Расчет предохранительной фрикционной муфты.



  1. Проверочные расчеты:


4.1 Проверка правильности выбора двигателя.

4.2 Поверочный расчет на прочность.

4.3 Поверочный расчет на прочность при кратковременных перегрузках.

4.4 Расчет ЭМП на точность.

4.4.1 Определение вида сопряжения зубчатых колёс.

4.4.2 Определение кинематической погрешности.

4.4.3 Расчет мертвого хода.



  1. Список использованной литературы и стандартов.

  2. Спецификации сборочных единиц, таблица составных частей.



1. Введение



Следящие системы широко применяются в устройствах РЭА, ОЭП, системах автоматики, управления ЛА, для вращения радиолокационных антенн, пеленгационных призм, зеркал, для автоматической настройки и т.п.

Специфика работы привода следящей системы заключается в постоянно изменяющемся сигнале, за которым следит система. Обычно требуется высокая скорость и точность отработки сигнала. Общим требованием также является минимизация габаритов и стоимости изделия с заданными ТТХ. В дополнение к перечисленным свойствам, можно отметить требование максимального быстродействия привода и произвольное положение выходного вала в пространстве, широкий температурный диапазон, диапазон давлений и влажности, в которых должен работать привод.



2. Краткое описание конструкции



Вариант № 8.


Исходные данные



варианта

8

Максимальное значение статического момента нагрузки на выходном валу привода,


0.8

Максимальное значение угловой скорости вращения выходного вала,


1,0 с-1

Максимальное значение углового ускорения выходного вала,

1,0 с-2

Момент инерции элемента нагрузки на выходном валу,

0,15

Напряжение питания электромеханических узлов привода по постоянному току,


27 В

Срок службы привода,

900 часов

Предельный угол поворота выходного вала,

180 градусов

Взаимное расположение входного и выходного валов

параллельное

Критерий расчета

минимум погрешностей

Назначение и принцип действия привода следящей системы


Электромеханический привод следящей системы состоит из следующих частей:


-Редуктор, состоящий из четырех ступеней, выполнен по параллельной схеме расположения валов, его общее передаточное отношение равно 628. Конструктивное исполнение представлено на чертеже общего вида.

В конструкции редуктора применён двухплатный корпус, скрепленный четырьмя стойками. Корпус служит для установки и скрепления подвижных и неподвижных узлов механизма. Он защищает детали и узлы механизма от вредных внешних воздействий, создает удобство и безопасность эксплуатации, условия для точной и надежной работы механизмов. На верхней плате корпуса крепятся электродвигатель, разъем, потенциометр, микропереключатели. Конструкция имеет достаточную прочность и жесткость, она допускает возможность узловой сборки. Платы корпуса редуктора изготовлены из листового материал – Д16Т. В корпус ставятся подшипники качения. Одновременная обработка отверстий в обеих платах позволяет получить высокую точность их взаимного расположения.

-Электродвигатель постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов ДПР 32-Ф1-02 крепится на верхней плате корпуса, при помощи 4-х винтов. Применение двигателя постоянного тока обусловлено тем, что он имеет значительно большую зону линейности, чем двигатели переменного тока, что позволяет упростить процесс расчёта и проектирования системы автоматического управления, частью которой является привод, а также повысить его диапазон работы в линейном режиме.

-Потенциометр СП3-10бМ, служит для измерения угла поворота выходного вала и подаче его значения в систему управления. Установлен на верхней плате корпуса.

-Разъём РС-19, обеспечивает электрическую связь привода с источником питания и системой управления.

-Плата микропереключателей, которые отключают двигатель при предельном повороте выходного вала.


Фрикционная предохранительная муфта, входящая в состав редуктора предназначена для предохранения привода от перегрузок по выходному моменту. При перегрузках колесо на предпоследнем валу проворачивается относительно полумуфт, что предохраняет двигатель от перегрева и выхода из строя.

Механический ограничитель, также входящий в состав редуктора, служит для предотвращения поворота вала на предельные углы при поломке микропереключателей или при отказе электрической части управления (предельный угол поворота выходного вала ).


Принцип действия привода следящей системы основан на увеличении крутящего момента на выходном валу, относительно момента на валу двигателя, посредством преобразования его в редукторе за счёт уменьшения скорости вращения. Вращение от вала двигателя с помощью четырехступенчатого редуктора передается на выходной вал, на котором крепится объект управления. В качестве сигнала обратной связи для системы управления по выходному углу поворота привода используется сигнал с потенциометра, а так же сигналы с двух микропереключателей, которые отслеживают поворот выходного вала на предельные углы.







3. Проектировочные расчеты


Анализ исходных данных


Из исходных данных определяем, что ЭМП регулируемый, следящий, следовательно, подбор двигателя осуществляется по мощности и по пусковому моменту. Так как критерием расчета является минимум погрешностей, и род тока – постоянный, то выбираем малоинерционный двигатель серии ДПР, они являются универсальными и могут использоваться как в силовых приводах, так и в управляемых. Кроме того, двигатели постоянного тока обладают большим КПД, по сравнению с двигателями переменного тока.

Двигатели данной серии применяются в системах автоматики, радиоэлектроники и телемеханики в качестве исполнительных двигателей ЭМП.



Выбор двигателя по потребляемой мощности


ЭМП имеет один выход.

В этом случае расчетную мощность определяют по формуле (стр.6 [2]):



где Рн – мощность нагрузки на выходном валу, Вт; η0 - КПД цепи двигатель – нагрузка.


При этом следует выдерживать условие (стр.10 [2]):


где Рт – мощность двигателя по паспортным данным, Вт; ξ – коэффициент запаса, учитывающий необходимость преодоления динамических нагрузок в период разгона ЭМП.



где Мн – момент нагрузки на выходном валу привода,; а ωнугловая скорость выходного вала привода, с-1.

Вт


Так как момент нагрузки мал, то примем η0=0,65.(стр.9 [2])


Вт

Вт


Этому значению мощности удовлетворяет двигатель ДПР 32-Ф1-02.


Его параметры:


Номинальная мощность:

Номинальная частота вращения: 6000 об/мин

Номинальный момент: 2,5

Пусковой момент: 10

Время работы: 1000 ч

Масса: 0,08 кг

Момент инерции ротора:


Кинематический расчет ЭМП

Определение общего передаточного отношения


общее передаточное отношение редуктора (стр.10 [2]):


где nвых – число оборотов выходного вала привода, об/мин.


об/мин


Определение общего числа ступеней


Предположим, что в состав ЭМП входят прямозубые цилиндрические колеса, т.к. они проще в изготовлении, имеют низкую себестоимость, высокий КПД, подходят для малонагруженных передач.

Если критерием расчета задана минимизация погрешностей ЭМП, то назначают максимальное передаточное отношение одной ступени в пределах от 7,5 до 10 и определяют число ступеней редуктора по формуле:

(стр. 19 [2])

Полученное значение n округляют до целого числа в большую сторону. После этого назначают передаточные отношения последней и предпоследней ступеней одинаковыми и равными принятому значению . Передаточные отношения остальных ступеней редуктора определяют с учетом требований к ЭМП.


Назначим , тогда


Редуктор будет иметь 4 ступени.


Определение чисел зубьев колес редуктора


Случайные файлы

Файл
128329.doc
Metod.doc
24809.rtf
157886.rtf
______ __________.doc




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.