Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Казань – 2008





Рекомендации для выполнения курсового проекта на тему «Проект электромеханического привода с одноступенчатым червячным редуктором» соответствуют программе обучения курсантов по учебной дисциплине "Прикладная механика" по направлению подготовки «Электротехника, электромеханика и электротехнологии»; по специальности «Электромеханика» и по военной специальности «Применение подразделений артиллерии».

 
Рекомендации предназначены для оказания помощи курсантам при проектировании электромеханических приводов механизмов штатной техники с одноступенчатым червячным редуктором в ходе выполнения курсовых проектов, выпускных квалификационных и расчетно–графических работ. В рекомендациях приведен пример расчета одноступенчатого червячного редуктора.

Рекомендации являются учебно–наглядным пособием и предназначены для курсантов, обучающихся в высшем артиллерийском командном училище (военном институте).

Рекомендации разработаны кандидатом технических наук, доцентом Здуновым А.Н.

Иллюстраций – 20, таблиц – 8, библиографий – 4 (назв.).

Ответственный за выпуск ЗДУНОВ А.Н.

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Предметом изучения прикладной механики являются механические системы, широко применяемые в технике и вооружении, которые являются продуктом производства машиностроения и приборостроения. Современный офицер артиллерист должен уметь производить инженерные расчеты и знать основы конструирования, чтобы эти знания можно применить в дальнейшем для качественного освоения новых образцов техники и вооружения.

Курсовой проект имеет целью научить курсантов самостоятельно применять полученные теоретические знания для комплексного решения конкретных практических задач; привить навыки проектирования, производства расчетов, самостоятельного проведения научных исследований и обоснования принимаемых решений.

Для выполнения курсового проекта курсанту выдается задание, в котором указывается тема проекта, целевая установка, исходные данные, основные вопросы, подлежащее разработке и рекомендуемая литература.

По исходным данным следует произвести общий расчет электромеханического привода, ряд проектировочных расчетов, сделать проверочные расчеты, выбрать тип подшипников, муфту, проанализировать сборку и особенности эксплуатации редуктора; выполнить сборочный чертеж редуктора, рабочий чертеж детали, кинематическую схему электропривода, оформить пояснительную записку; приведен пример проектирования электромеханического привода механизма артиллерийского орудия с одноступенчатым червячным редуктором.

Во введении необходимо раскрыть тему проекта на примерах машин общего назначения и механизмов штатной техники и определить целевое назначение данного проекта.

В заключении необходимо сформулировать основные результаты проектировочного расчета и конструктивной разработки спроектированного привода, рекомендации по его применению в конструкциях артиллерийского вооружения.

1 ОБЩИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

Целью данного этапа расчета является: на основе анализа требований «заказчика» к проектируемому механизму определить:

область технического использования проектируемого изделия на образцах артиллерийского вооружения;

климатический диапазон изменения температур и влажности, пылезащищенность изделия;

зависимость двигателя от базового источника энергии;

обоснованность заданных «заказчиком» технических требований и их соответствие с ГОСТами и т.д.

Правильно проведенный анализ требований «заказчика» позволяет создать обоснованную кинематическую схему проектируемого изделия и приступить к проектировочным расчетам.

1.1 Кинематическая схема и ее анализ. Исходные данные

Для рассматриваемого примера анализ требований заказчика может быть сформулирован в следующем виде:

во-первых, поскольку электромеханический привод (ЭМП) является составной частью САУ и БМ РСЗО и планируется к эксплуатации в полевых условиях, которые характеризуются температурным диапазоном от – 40О до + 50ОС, повышенной, свыше 80% влажностью, наличием пыли и грязи, высокой ремонтопригодностью, то эти условия определяют, что ЭМП должен содержать стандартные, широко распространенные составные узлы и детали, иметь корпус закрытого типа;

во-вторых, так как базовым источником электроэнергии является генератор (или АКБ) постоянного тока, а полевые условия эксплуатации накладывают дополнительные ограничения – он должен быть закрытого типа с принудительной вентиляцией, а наличие требований к переменной и реверсивной нагрузке обусловливает также применение электродвигателя со смешанным возбуждением;

в-третьих, установка ЭМП на подвижном основании (базовой части автомобиля, станины артиллерийского орудия) подразумевает наличие угловых и линейных несоосностей соединяемых валов электродвигателя и входного вала редуктора, что, в свою очередь, предусматривает соединение с помощью компенсирующих муфт;

в-четвертых, требование «заказчика» к выполнению передачи одноступенчатой может быть обоснованно только после выполнения кинематических расчетов.

На основании проводимого анализа кинематическая схема ЭМП должна содержать:

электродвигатель постоянного тока со смешанным возбуждением, напряжением питания 27 В;

червячный редуктор;

компенсирующие муфты.

Кинематическая схема привода приведена на рис.1.

Рис.1 Кинематическая схема электромеханического привода

Например, исходными данными для дальнейших расчетов электромеханического привода являются:

мощность на выходном валу Рвых = 2,5 кВт;

частота вращения выходного вала nвых = 25 об/мин;

ресурс работы – 30000 часов.

Привод включает электродвигатель М и редуктор закрытого типа, которые соединены муфтой Х1. Редуктор одноступенчатый, червячный. Входной В1 и выходной В2 валы вращаются в подшипниках качения (две пары). Выходной вал муфтой Х2 соединен с исполнительным механизмом (рабочим органом).

1.2 Выбор электродвигателя

Целью этого этапа работы является: из обоснованных в п.1.1 требований к электродвигателям, применяемых для механизмов наведения САУ и БМ РСЗО по заданной мощности Рвых и числу оборотов nвых выбрать конкретный электродвигатель. Выбор производится в соответствии с методикой, изложенной в [3].

Рэл.тр ≥ Рвых и nэл.min ≤ nэл.тр ≤ nэл.max ,

где Рэл.тр – требуемая мощность электродвигателя;

nэл.тр – требуемое число оборотов вала электродвигателя.

Рэл.тр определяется из выражения:

Рэл.тр = Рвых/η,

где η – ориентировочный коэффициент полезного действия определяемый из табл. 14 [4].

Для рассматриваемого примера

Рвых. тр = 2,5/(0,7…0,92) = (3,57…2,72) кВт.

nэл.тр = nвых · u,

где значение u берется из значений рекомендуемых передаточных чисел из табл. 14 [4], стр.17.

nэл.тр = 25 (8…80) = (200…2000) об/мин.

Таким образом, выбираемый электродвигатель должен удовлетворять условиям:

Рэл.тр ≥ 3,57 кВт, а 200 об/мин ≤ nэл.тр ≤ 2000 об/мин.

Рекомендуется, при одинаковых мощностях, выбирать электродвигатель с меньшими габаритными размерами, а с числом оборотов ближе к минимальному значению nэл.тр, так как это обусловливает меньшие габаритные размеры ЭМП в целом и меньшее значение передаточных чисел.

Таким образом, исходя из рассчитанных условий, выбирается электродвигатель из таблиц 11, 12, 13 [4].

Для рассматриваемого примера, рассчитанным требованиям удовлетворяет электродвигатель серии 2ПН160YXЛ4, имеющий мощность

Рэл. = 4 кВт, номинальное число оборотов 750 об/мин, максимальное число оборотов 1850 об/мин.

Электродвигатель постоянного тока серии 2ПН общепромышленного применения, напряжением 27В, закрытого типа с принудительной вентиляцией, 4-х полюсный, высота оси вала от опорной поверхности лапок двигателя 160 мм, диаметр вала электродвигателя dэ = 42 мм.

1.3 Кинематический расчет привода

Целью кинематического расчета является определение угловых скоростей валов и передаточных отношений передач

ω1 = πnэл/ 30 и ω2 = πnвых/30,

где ω1 – угловая скорость вращения входного вала редуктора, равная угловой скорости вала приводного электродвигателя;

nэл – частота вращения вала электродвигателя;

ω2 – угловая скорость выходного вала редуктора;

nвых – частота вращения выходного вала редуктора.

Для рассматриваемого примера:

ω1 = = 78,5 с-1,

ω2 = = 2,62 с-1.







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 722. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.004 сек.) русская версия | украинская версия