5.3. Проектирование фото считывающего устройства фсу
5.3.1. Расчет параметров ведущей звёздочки.
По числу штифтов ведущей звездочки Z1 и шагу перемещению перфоленты 1 определяем длину (мм) и диаметр (мм) окружности ведущей звездочки по основанию штифтов:
Из формул видно,
что
,
а
.
Диаметр штифтов dш определяется диаметром транспортного отверстия на перфоленте (по ГОСТ 10860-68). Длинна части штифта, выступающей из корпуса ведущей звездочки,
Угловой шаг ведущей звездочки
и
.
рад.
5.3.2. Расчет передаточных отношений кинематической цепи с использованием шагового двигателя.
Из справочника «Микроэлектродвигатели для систем автоматики» (под редакцией Лодочникова) выбираем двигатель ШД 2-3.
Выбранный двигатель имеет следующие данные:
- угловой шаг при
отработке одного управляющего импульса
градусов.
- допускаемый нагрузочный момент инерции Iшд=7 г*см^2
- допускаемый нагрузочный статический момент Mc=100 г*см - максимальная частота отработки шага f=320 шаг/сек
По заданной скорости считывания фотосчитывающего устройства и частоте отработки шага шагового двигателя определяем число управляющих импульсов, которое необходимое подать на его обмотки для протягивания перфоленты на один шаг:
где N-скорость считывания зн/с.
nu =16 имп./шаг.
Для упрощения схемы редуктора выберем :
nu =8 имп./шаг.
При этом шаговый
двигатель отрабатывает полный угол
По угловому шагу
ведущей звездочки и полному углу шагового
двигателя определяем общее передаточное
отношение:
.
Из формулы видно, что
i0
= 13,33.
В проектируемом устройстве будут использоваться две ступени. Определим передаточные отношения каждой ступени:
i0 = i32 * i54 = 2,96 * 4,5.
5.3.3. Определение параметров зубчатых колес.
Все зубчатые колеса
в данном устройстве будут иметь один и
тот же модуль зацепления
.
Определим количество зубьев на всех зубчатых колесах:
Z5 = 30;
Z4 = i54 * Z5 =135;
Z3= 30;
Z2 = i32 * Z3 =59,2;
Округлим в ближайшую сторону : Z2=59.
Определим диаметры
делительных окружностей всех зубчатых
колес по формуле
.
Где
-диаметр
делительной окружности, m
-модуль зацепления зубчатого колеса,
а Z -количество
зубьев.
Dд5 = 15;
Dд4 = 67,5;
Dд5 = 10;
Dд5 = 29, 5.
Для дальнейших расчетов и документации нам потребуются следующие данные:
|
Z |
Dд |
D0 |
Dвс |
Dвп |
m |
b(толщ) |
Z2 |
59 |
29,5 |
27,72 |
30,5 |
28,25 |
0,5 |
2 |
Z3 |
20 |
10 |
9,39 |
11 |
8,75 |
0,5 |
6,5 |
Z4 |
135 |
67,5 |
63,43 |
68,5 |
66,25 |
0,5 |
4 |
Z5 |
30 |
15 |
14,1 |
16 |
13,75 |
0,5 |
4 |
5.3.4. Проектирование деталей трехмерной модели фотосчитывающего устройства
В фотосчитывающем устройстве можно выделить следующие основные элементы:
1. Звездочка
2. Зубчатые колеса:
колесо, находящееся на валу двигателя (колесо 5)
колесо, находящееся в зацеплении с колесом 5 (колесо 4)
колесо, находящееся на валу с колесом 4 (колесо 3)
колесо, находящееся в зацеплении с колесом 3 (колесо 2)
3. Валы
4. Втулки
5. Винты
6. Двигатель
7. Детали корпуса
8. Считывающее устройство
9. Уголки