Разработка кинематической схемы редуктора (стр. 1 из 4)
Тульский Государственный Университет.
Кафедра приборов управления.
Приборный редуктор
Пояснительная записка по курсовому проекту
“Прикладная механика”
направление 200203 “Оптотехника”
Выполнил:
студент группы 121641
Проверил
Рогов С. В.
Тула 2007
Содержание:
1. Начальные данные
2. Введение
3. Патентно-библиографический поиск
4. Выбор типа передачи и вида зацепления
5. Разработка кинематической схемы
а) Определение обще-передаточного отношения
б) Определение числа ступеней
в) Этап выбора зубьев колёс
г) Кинематическая схема редукторов
6. Расчёты кинематики и геометрии
а) Определение кинематики редуктора
б) Расчёт геометрии зубчатых колёс
7. Разработка конструкции редуктора
а) Выбор конструкции зубчатых колёс
б) Расчёт валов
в) Выбор опор
г) Прочностной расчёт редукторов
д) Расчёт КПД редуктора
е) Описание конструкции редуктора
ж) Определение коэффициента заполнения
8. Заключение
9. Список литературы
10. Приложение
11. Спецификация
1. Начальные данные:
nвх = 1045
nвых = 19
Мвых = 65*10-3
Условие: минимальные габариты.
2. Введение
Подразделение зубчатых механизмов (редукторы и мультипликаторы):
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи.
Назначение редуктора — понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителямиили мультипликаторами.
Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи — зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренный масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).
Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назначения. Второй случай характерен для специализированных заводов, на которых организовано серийное производство редукторов.
В автоматических, вычислительных, измерительных и других приборах и устройствах широкое применение имеют малогабаритные редукторы и отсчётные механизмы, к которым предъявляются повышенные требования в отношении точности и плавности работ. Несмотря на различную применяемость (в качестве редукторов следящих систем или автоматических устройств, редукторов самопишущих приборов, отсчетных механизмов вычислительных устройств, механизмов настройки радиоэлектронной аппаратуры и т. д.), эти механизмы имеют много общего в методах проектирования, так как они составлены из однородных элементов (мелкомодульных зубчатых передач, валиков, опор, муфт, отсчетных устройств, стопоров и других механических узлов и деталей). Такие составные механизмы, обеспечивающие механические связи между заданными элементами приборов и конструктивно оформленные как единое целое в одном корпусе или на одном общем основании, называют редукторами точных приборов или приборными редукторами. Так как приборные редукторы имеют механические связи с электродвигателями, потенциометрами, вращающимися трансформаторами, сельсинами и другими электроэлементами, то последние обычно устанавливаются на общем корпусе (основании) редуктора.
Редукторы классифицируют по следующим основным признакам:
- типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные);
- числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т. д.);
- типу зубчатых колёс (цилиндрические, конические, коническо-цилиндричские и т. д.);
- относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные);
- особенностям кинематической схемы (развёрнутая, соосная, с раздвоенной ступенью и др.);
А в приборостроении находят применение следующие основные разновидности редукторов точных приборов:
- приводные приборные редукторы следящих и автоматических систем, самопишущих приборов, приборных электродвигателей и т. д.;
- отсчетные механизмы, служащие для передачи точных значений углов поворота в вычислительных или измерительных устройствах, для снятия результатов вычисления или измерения и для контроля за правильностью работы отдельных элементов устройства;
- механизмы ручной настройки радиоаппаратуры или ручного ввода математических величин в вычислительные устройства;
- волновые зубчатые редукторы — новые типы малогабаритных редукторов высокой точности, предназначенные для уменьшения скорости вращения ведомого вала.
Требования, предъявляемые редукторам: прочность, хорошая износостойкость, надёжность, работоспособность, экономичность, технологичность.
3. Библиографический поиск
Библиографический поиск проведен по теме: ''Зубчатые передачи, использованные в оптических приборах '' за период с 1956 по 1995 год по учебным пособиям и справочной литературе.
В результате проведенного поиска найдено девять источников, информация о которых представлена ниже.
Характерной особенностью оптических приборов является органичность сочетания и взаимодействия в них оптических и механических систем. Последние подразделяются на два основных вида: несущие и подвижные системы.
Несущие системы представляют собой комплексы неподвижных элементов (оснований, кронштейнов, плат, стоек и пр.) и предназначаются для базирования и внутреннего взаимного ориентирования оптических и других схемных элементов прибора. Они представляют собой общую компоновку конструкции, ее жесткость, технологичность сборки, надежность. Характерной особенностью является широкое применение в них регулировочно-юстировочных устройств, обусловленное высокими требованиями к точности оптических приборов, а также сравнительно низкий уровень унификации конструктивных решений.
Подвижные системы осуществляют механическое перемещение оптических систем и их элементов, обусловленное их функциональным назначением; образуют измерительные цепи приборов; являются основой устройств управления различными видами позиционирования, широко применяемого в оптических приборах; выполняют разнообразные простейшие транспортирующие функции. Подвижные системы представляют конструктивную реализацию кинематических цепей, поэтому проектирование их базируется на выборе типов исходных механизмов и на определении их параметров. Ведущую роль в данных механизмах играют малогабаритные редукторы.
Функциональное назначение механизмов в оптических приборах. В оптических приборах в основном встречаются три вида задач, решаемых с помощью механизмов: 1) позиционирования исполнительного элемента механизма в заданное положение; 2) передача измерительного сигнала от чувствительного элемента измерительной цепи на регистрирующее устройство; 3) осуществление процесса движения с целью перемещения некоторого рабочего элемента (кино- или магнитной ленты и т.п.).
Совокупность оптических деталей, установленных в положение, заданном расчетом и конструкцией, составляет оптическую систему прибора.
Оптические детали разделяются на следующие виды: линзы, зеркала, призмы и клинья, дифракционные решетки, сетки, экраны, светофильтры, защитные стекла, поляризационные призмы, поляфильтры, компенсаторы, световоды.
В качестве узлов рассматриваются части, состоящие из деталей, соединяемых склеиванием или устанавливаемых на оптическом контакте, а также объективы, окуляры, сложные призмы и типовые призменные системы. Эти детали и узлы являются основными элементами оптических приборов.
Однако, помимо перечисленных узлов, важную роль в оптических приборах играют зубчатые, червячные и ременные передачи.
Примеры зубчатых и других передач представлены в следующих устройствах, приведенных ниже, а также их назначение, основные требования и краткое описание работы.
Механизмы служат для осуществления заданного вида и закона механического движения. По условиям применения в подвижных системах оптических приборах (ПСОП) механизмы подразделяются на силовые, выполняющие простые транспортирующие функции; ходовые (применяются в основном при автоматизированном управлении движением) и точные механизмы. К первым предъявляются требования легкости и плавности хода, ко вторым- требование малости потерь на трение, к третьим- обеспечение заданной точности функционирования. Основные характеристики механизмов- структура и свойства. Структура сложного механизма, применяемого в оптических приборах, определяется числом и типами элементарных механизмов, составляющих его кинематическую цепь. /6, 7/
Классификиция узлов ОП, использующих зубчатые передачи представлено в следующей схеме:
Механическиеузлы ОП
 |  |  |
системы визированияузлы перемещенияюстировочные уст-ва
червячная червячная зубчато-реечная
цилиндрическая винтовая червячная