- •Лекция № 1 Взаимозаменяемость. Допуски и посадки
- •Термины и определения
- •Лекция №2 Допуски и посадки (продолжение)
- •2.1. Построение полей допусков
- •2.2. Основные понятия о посадках
- •2.3. Расчет предельных размеров деталей Метод «максимум – минимум».
- •Средний зазор:
- •Средний натяг:
- •2.4. Нанесение размеров с обозначением предельных отклонений или посадок
- •Лекция №3 Допуски и посадки (продолжение)
- •3.1. Вероятностный расчет полей допусков деталей и соединений
- •3.2. Расчет посадок с учетом температурной деформации
- •Лекция №4 Расчет размерных цепей
- •4.1 Основные понятия, термины и определения
- •4.1.1. Размерная цепь и ее звенья
- •4.1.2. Исходные и составляющие звенья
- •4.2. Основные формулы для расчета размерных цепей
- •4.3. Проектировочный расчет размерных цепей Расчет может быть выполнен двумя способами: способом равных допусков и способом одного квалитета (равноточных допусков).
- •4.3.1. Решение задачи проектировочного расчета способом равных допусков
- •4.3.2. Решение задачи проектировочного расчета способом одного квалитета
- •Лекция № 5
- •5.Отклонения формы, расположения и шероховатость поверхностей.
- •5.1. Шероховатость поверхностей.
- •5.2.1 Волнистость поверхности.
- •5.2.Отклонения формы и расположения поверхностей.
- •5.2.1.Отклонения формы
- •5.2.2. Отклонения расположения поверхностей.
- •Лекция №5
- •5.1. Выбор системы посадок
- •5.2. Рекомендации по выбору квалитета
- •5.3.1. Посадки с зазором
- •5.3.2. Переходные посадки
- •5.3.3. Прессовые посадки
- •Лекция № 6 Элементы приборных устройств. Валы и опоры
- •6.1 Общие сведения о валах, осях и опорах
- •6.2 Расчеты валов и осей
- •6.2.1. Расчеты на прочность
- •6.2.2. Расчет вала на крутильную прочность
- •Лекция №7 Валы и опоры (продолжение)
- •7.1 Расчет валов (продолжение)
- •7.1.1 Расчет вала на изгибную прочность
- •7.1.2 Расчет на крутильную жесткость
- •7.1.3 Расчет на изгибную жесткость
- •7.2. Опоры
- •7.2.1 Классификация.
- •7.2.2. Подшипники качения
- •Лекция №8 Шарикоподшипники
- •8.1 Шариковые подшипники качения
- •8.1.1 Конструкция
- •Лекция № 9 Подшипники
- •9.1 Понятие грузоподъемности стандартных подшипников
- •9.2 Грузоподъемность подшипников качения
- •9.3 Выбор подшипников по статической грузоподъемности
- •9.4 Выбор подшипника по динамической грузоподъемности
- •Лекция № 10
- •10.1 Трение в подшипнике качения
- •12.3. Посадки колец подшипника качения.
- •Лекция №11.
- •11.1 Подшипники скольжения.
- •11.1.1 Цилиндрические подшипники скольжения.
- •11.2 Основные параметры цилиндрических подшипников скольжения
- •11.2.1 Расчет подшипника скольжения
- •11.3 Момент трения подшипников скольжения
- •11.3.1 Расчет радиального момента трения.
- •11.3.2 Расчет осевого момента трения
- •Лекция № 12
- •12.1 Механические передачи.
- •12.2 Классификация по признакам
- •12.4. Силовое исследование передач
- •12.5. Динамические исследования передач
- •Лекция №13
- •13.1. Многоступенчатые зубчатые передачи. Основные понятия.
- •13.2. Классификация многоступенчатых зубчатых передач.
- •13.3. Виды передач в редукторе
- •13.4. Расчёт электромеханического привода.
- •13.4.1. Общие сведения об электромеханических приводах.
- •Лекция №14
- •14.1. Структурная схема нерегулируемого привода
- •14.2 Структурная схема регулируемого привода
- •Параметры регулируемых приводов:
- •14.3. Критерии работоспособности.
- •14.4. Основные характеристики и параметры приборных электродвигателей
- •1. Механическая характеристика.
- •2. Номинальная частота вращения nном и частота вращения холостого хода nхх. (ном ,XX).
- •14.6. Выбор двигателя по пусковому моменту
- •Лекция № 15 зубчатые передачи
- •15.1. Классификация.
- •По форме колёс и расположению геометрических осей
- •15.2. Основные понятия.
- •15.3. Основные параметры.
- •15.4. Основная теорема зацепления.
- •15.5. Общие требования к профилям зубьев.
- •Лекция № 16
- •16.1. Цилиндрическая эвольвентная зубчатая передача
- •16.2. Основные геометрические параметры эвольвентного цилиндрического зубчатого колеса
- •16.3. Виды зубчатых колёс в зависимости от толщины зуба по делительной окружности
- •1 6.4. Параметры при построении контакта эвольвентных профилей двух колес в зацеплении
- •Лекция № 17
- •17.1. Выбор участка эвольвенты для профиля зуба колеса
- •17.2. Элементы и параметры двух нулевых колёс эвольвентного профиля
- •17.3. Основные свойства эвольвентного зацепления.
- •Лекция № 18
- •18.1. Определение минимального числа зубьев колеса
- •18.2. Коррегирование эвольвентного зацепления
- •Лекция № 19 Расчёт зубчатых колёс на прочность
- •19.1 Виды повреждений зубьев.
- •Поломка зубьев при статических и динамических перегрузках.
- •Выкрашивание поверхности зубьев.
- •19.2. Силовые соотношения в прямозубых эвольвентных зубчатых передачах
- •19.3 Расчёт зубчатых передач на изгиб зубьев
- •19.4. Расчёт зубчатых колёс на контактную прочность.
- •19.5. Эвольвентные зубчатые передачи с внутренним зацеплением зубьев.
- •Лекция №20 Упругие элементы
- •20.1. Основные определения
- •20.2. Материалы упругих элементов
- •20.3. Основные параметры стержневых упругих элементов
- •Упругие элементы (продолжение)
- •21.2. Формулы для расчета геометрических параметров винтовой цилиндрической пружины
- •21.3. Пружины растяжения с начальным натяжением
- •21.4. Устойчивость пружин сжатия
- •21.5. Упругие несовершенства
- •Лекция №22 Плоские пружины
- •22.1. Формулы для определения геометрических параметров
- •22.2. Термобиметаллические пружины
- •22.2.1. Основные определения
- •22.2.2. Характеристики тб пружин
- •22.3. Маркировка пружин
- •Лекция № 23 червячная передача
- •23.1. Передаточное отношение червячной передачи
- •23.2. Геометрические и кинематические соотношения в червячной передаче
- •24.1. Скорость скольжения профилей зубьев в червячной передаче
- •24.2. Усилия в зацеплении червячной передачи
- •Передача «винт-гайка».
- •26.1. Кинематические и силовые соотношения в передаче
- •Лекция № 22 Планетарные передачи.
- •22.1. Определение по плану скоростей.
- •22.2. Определение i0 методом обращенного движения
- •Лекция № 27 Направляющие прямолинейного движения
- •Лекция №28 Муфты
- •28.1. Соединительные муфты
- •28.1. Втулочная муфта
- •28.2.Пальцевая (поводковая) муфта
- •28.3.Эластичные пальцевые муфты
- •Лекция№29 Предохранительные муфты
- •29.1.Место установки предохранительной муфты
- •29.3.Предохранительная фрикционная муфта
- •29.4.Кулачковая предохранительная муфта
- •29.2.Шариковая предохранительная муфта
- •28.4.Упругая муфта с винтовыми пружинами сжатия
- •Лекция№30 Потенциометры
- •30.1. Характеристики потенциометра
- •30.4.Конструкция
- •30.2. Расчёт потенциометров
- •30.3. Расчёт функционального потенциометра.
- •Лекция №31 Кулачковые механизмы
- •31.1. Основные сведения
- •31.2 Кинематика кулачковых передач
- •31.3. Силы в кулачковых передачах
- •31. 4. Программные механизмы
13.3. Виды передач в редукторе
В редукторах, состоящих из прямозубых цилиндрических колес, существует два вида передач: ступенчатая и рядная. В ступенчатой передаче на входном и выходном валах расположено по одному колесу, на промежуточных – по два.
Ступенчатой передача называется, так как частоты вращения меняются ступенчато от ведущего вала к ведомому. Ступенчатые редукторы наиболее распространены и применяются тогда, когда нужно передать вращение между параллельными валами при больших скоростях вращения и при необходимости иметь большие передаточные отношения. Кроме того, они дают возможность получать несколько выходных валов с разными угловыми скоростями (коробка передач).
Передаточное отношение многоступенчатой передачи равно iоб =
или произведению чисел зубьев ведомых колес, деленному на произведение чисел зубьев ведущих колес. Знак io в общем случае зависит от количества внешних зацеплений (при совпадении направления вращения на входе и выходе редуктора
io > 0; иначе io < 0). В рядной передаче общее передаточное отношение зависит только от чисел зубьев первого и последнего колёс. В связи с этим промежуточные колёса рядной передачи называются паразитными. Однако, погрешность общего передаточного отношения в зацеплении зависит от погрешности всех колёс этой передачи.
Рядные передачи применяются для сокращения габаритов редуктора, для осуществления передачи с одного вала на другой вокруг мешающего выступа, для сохранения направления вращения выходного вала таким же, как и у входного вала.
По назначению различают отсчётные, скоростные и силовые передачи.
О сновные требования.
К отсчётным передачам: высокая точность преобразования угла поворота от ведущего вала к ведомому.
К скоростным передачам: плавность работы.
К силовым передачам: хорошее прилегание зубьев по боковым поверхностям в целях уменьшения контактных давлений и повышения их износостойкости.
13.4. Расчёт электромеханического привода.
13.4.1. Общие сведения об электромеханических приводах.
Электромеханическим приводом (ЭМП) называют устройство, служащее для передачи и преобразования движения, состоящее из электродвигателя 1, механической передачи 2 и аппаратуры управления.
Рис. 16.2
Передача сообщает движение исполнительному элементу 3 (элемент нагрузки) с которым связано выполнение полезной работы ЭМП.
В зависимости от характера работы ЭМП делят на две группы: нерегулируемые и регулируемые ЭМП.
Нерегулируемые называют иногда силовыми, а регулируемые ‑ управляющими, следящими, исполнительными.
В нерегулируемых ЭМП характеристиками движения (скоростью или перемещением исполнительного элемента, движущим моментом на нём) во включённом состоянии не управляют. Такие ЭМП характеризуются лишь продолжительностью работы, в зависимости от которых установлены три основных режима работы: длительный, кратковременный и повторно-кратковременный.
ЭМП длительного режима работы отличаются редкими пусками и остановами, отсутствием реверсов или малой их частотой, большим ресурсом работы.
В ЭМП кратковременного и повторно-кратковременного режимов работы продолжительность рабочего состояния меньше, двигатель чаще включается, останавливается и реверсируется, имеет меньший ресурс.
Нерегулируемые ЭМП предназначены для преодоления постоянно действующей статической нагрузки, мало отличающейся от среднего её значения, кратковременной динамической нагрузки, что имеет место, например, при включении привода, а также для преодоления повторно-кратковременных статических и динамических нагрузок. К нерегулируемым ЭМП предъявляют требования высокой экономичности, определённого запаса по перегрузкам, иногда также стабильности выходной скорости, времени переходных процессов и другие.
В регулируемых ЭМП характеристиками движения на выходе управляют изменением либо продолжительностью включенного состояния двигателя, либо напряжением его питания. Такие ЭМП работают в повторно-кратковременных режимах с частыми пусками, реверсами со сравнительно быстрыми изменениями выходной скорости, поэтому нагрузка в них имеет преимущественно динамический характер. Основным требованием к регулируемым ЭМП являются малая инерционность, широкий диапазон регулирования скоростей, стабильность характеристик и так далее.
Общее требование, как к регулируемым, так и к нерегулируемым ЭМП – это малая масса, габариты, стоимость, высокая надёжность.
По требованиям:
Отсчётные приводы – маломощные приводы с высокой точностью движения выходных звеньев, не имеющих внешней нагрузки.
- оптико-механические и измерительные устройства;
- приводы шкал;
- приводы измерительных приборов, выполняющих функции контроля углов поворота, хода, скорости.
Здесь важна точность приводов. Исходя из соображений повышения точности, проводится разбиение передаточного отношения привода по ступеням, выбираются тип и степени точности зубчатых пар, типы опор валов, конструкция корпуса.
Силовые приводы – предназначены для приведения в движение исполнительных элементов, вспомогательных устройств. Они развивают значительные моменты или силы на выходных элементах.
К ним относятся:
- приводы устройств переключения заслонок, клапанов, арретиров, для которых главным является факт срабатывания;
- приводы, обеспечивающие преобразование мощности (электрогидравлические насосы, приводы пневмо- и гидро-охлаждения).
Основные требования ‑ надёжность при длительной эксплуатации, высокий КПД, высокий запас мощности при малом весе и габаритах. Этим и определяется необходимость прочностных расчётов элементов привода, введение предохранительных элементов (муфт, ограничивающих движение упоров), точное определение мощности двигателя, подбор коммутирующих элементов (реле, переключателей).
Силовые приводы высокой точности – приводы управляющих исполнительных элементов с жесткими требованиями к динамическим характеристикам и кинематическим погрешностям. Это силовые следящие приводы систем управления, выходные элементы которых (валики, штоки) подвержены варьирующим значениям статических и динамических нагрузок. Эти приводы сочетают в себе функции силовых (исполнительных) и отсчетных (измерительных) преобразователей, что приводит к необходимости привлечения всех названных выше критериев к их расчёту. С целью улучшения динамических характеристик привода стремятся снизить приведенный момент инерции. Проектирование таких приводов требует компромиссных решений на основе анализа ряда вариантов. На первом этапе проектирования выявляется набор необходимых составных частей привода (по выполняемым функциям). На этом этапе составляется структурная схема.