Презентация Расчёт электромагнитного поля (ЭМП) онлайн

Содержание слайда: Расчёт ЭМП

Содержание слайда: закон, вид и характер движения выходного звена закон, вид и характер движения выходного звена общее передаточное отношение цепей ЭМП параметры нагрузки требуемая точность заданная компоновочная схема ЭМП условия эксплуатации и долговечности технологичность и экономические факторы в случае возникновения неоднозначности в выборе схемных элементов следует проанализировать целесообразность выбора с учётом дополнительных условий (стоимость, КПД, точность, технологичность) назначение для каждой из элементарных передач

Содержание слайда: прочностные характеристики материалов ЗК и шестерён близки между собой прочностные характеристики материалов ЗК и шестерён близки между собой числа зубьев шестерён одинаковы КПД передачи близок к 1 отношение нагруженной ширины зубчатого венца к модулю для всех передач – постоянная величина число ступеней и передаточное отношение для каждой ступени даётся для случая равномодульной и равнопрочной передачи

Содержание слайда: Минимизация суммарного межосевого расстояния Минимизация суммарного межосевого расстояния Равнопрочные передачи: Равномодульные передачи: Минимизация суммарного линейного расстояния при равнопрочности на изгиб Равнопрочность на изгиб: , выходное колесо получается меньшим, чем в пред.

Содержание слайда: Минимизация площади зубчатых колёс и равнопрочность на изгиб – ограничение по площади на размещение редуктора Минимизация площади зубчатых колёс и равнопрочность на изгиб – ограничение по площади на размещение редуктора Равенство делительных окружностей колёс и равнопрочность на изгиб – мощные силовые редукторы; особенность – размещение осей колёс в одной плоскости

Содержание слайда: Минимизация приведённого момента инерции – максимально возможное быстродействие Минимизация приведённого момента инерции – максимально возможное быстродействие Равнопрочность на изгиб: по таблице Равномодульные передачи: и учитывают зависимость момента инерции шестерни и колеса от их конструктивного оформления; их назначают одинаковыми для всех шестерён и колёс ЭМП и выбирают согласно рис.; большие значения назначают для слабонагруженных передач

Содержание слайда: Минимизация массы Минимизация массы Равнопрочность на изгиб: Равномодульные передачи: по табл. и учитывают зависимость массы шестерни и колеса от их конструктивного решения; они назначаются равными и выбирают по рис.; большие значения назначают для слабонагруженных передач. Минимизация погрешностей Первая и последняя передача с одинаковым , а остальные получаются при учёте дополнительных требований.

Содержание слайда: Задача: определение крутящих моментов (статического и суммарного), действующих на каждом валу. Задача: определение крутящих моментов (статического и суммарного), действующих на каждом валу. При нескольких нагрузках момент приводится от самой дальней и суммируется на соответствующем валу. При наличии динамической и статической нагрузки: При наличии только статической нагрузки: - момент инерции нагрузки i-го выходного вала - угловое ускорение вала i-го выходного звена - коэффициент динамичности внешней нагрузки - усилие на реечной передаче, - делительный диаметр реечной передачи

Содержание слайда: При предварительном расчёте нагруженных механизмов () принимают КПД: При предварительном расчёте нагруженных механизмов () принимают КПД: для одной пары подшипников качения – цилиндрической передачи – червячной передачи – конической передачи – зубчато-реечной передачи – планетарной передачи Для малонагруженной передачи () указанные значения КПД уменьшаются в 1,1…1,2 раза.

Содержание слайда: При кратковременном включении и редком изменении скорости перемещения нагрузки: При кратковременном включении и редком изменении скорости перемещения нагрузки: При частом изменении скорости и реверсе: Приведённый суммарный момент определяется по формуле: - момент инерции ротора двигателя - коэффициент, учитывающий инерционность зубчатого механизма ( для малоинерционных двигателей ДПР, ДИД, АДП и др., для двигателей со сплошным ротором) Для двигателей, работающих при переменной нагрузке: – кратность номинального момента двигателя (из справочников)

Содержание слайда: Расчёт на изгиб Расчёт на изгиб Расчёт на контактную прочность Выбор материалов зубчатых передач Допускаемые напряжения при расчёте на выносливость При постоянном нагружении: При переменном нагружении эквивалентную величину находят из циклограммы нагружения.

Содержание слайда: Допускаемое контактное напряжение для шестерни и колеса Допускаемое контактное напряжение для шестерни и колеса - предел контактной выносливости поверхности зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений - коэффициент, учитывающий шереховатость сопряжённых поверхностей, при - коэффициент, учитывающий окружную скорость колеса, при - коэффициент долговечности, учитывает возможность повышения допускаемых напряжений для кратковременно работающих передач (при ): зависит от твёрдости колеса: для нормализованных колёс, для колёс, улучшаемых до твёрдости , для колёс, закалённых до , для закалённых до . Если при расчёте то и если , то . Для бронз и . для стальных колёс и для бронз. – коэффициент безопасности

Содержание слайда: Результаты вычислений округляют до целого числа. В качестве допускаемого контактного напряжения выбирается меньшее из рассчитанных, а для косозубых и конических передач с твёрдостью колеса менее и твёрдостью шестерни более допускаемое напряжение: , при это должно выполняться условие: для конических колёс , для косозубых .

Содержание слайда: Допускаемое напряжение изгиба Допускаемое напряжение изгиба - предел выносливости при изгибе - коэффициент, учитывающий цикл нагружения колеса - коэффициент долговечности - коэффициент запаса прочности, для обычных условий работы, для особо ответственных передач. Для нереверсивных передач , для реверсивных . – показатель степени, для HB350 и для - число циклов перемен напряжений, при принимают , при принимают После проектного расчёта на прочность выполняется геометрический расчёт.

Содержание слайда: Проверка правильности выбора двигателя Проверка правильности выбора двигателя Для кратковременного режима работы: Для частых пусков и реверсов: Для цилиндрических прямозубых передач внешнего зацепления и косозубых передач при : В конической передаче с межосевым углом : Коэффициент нагрузки для цилиндрических и конических передач: , для косозубых КПД червячных передач с ведущим червяком:

Содержание слайда: – коэффициент трения: для закалёной стали , из бронзы , из алюминия , из текстолита – коэффициент трения: для закалёной стали , из бронзы , из алюминия , из текстолита – коэффициент перекрытия - окружная сила - углы начальных конусов шестерни и колеса – угол подъема винтовой линии червяка - приведённый угол трения При принимают - моменты инерции всех элементов, установленных на валах - скорости центров масс Момент инерции валов не учитывают

Содержание слайда: Момент инерции вращающихся звеньев из комбинации круговых цилиндров и дисков: Момент инерции вращающихся звеньев из комбинации круговых цилиндров и дисков: Уточненное значение КПД подшипников: – крутящий момент на валу, - определяется из расчёта В случае невыполнения условия по моментам выбирается двигатель с большим значением номинального и пускового моментов Проверочные расчёты на прочность На выносливость: – для открытых передач, – для закрытых передач При действии кратковременных нагрузок: Расчёты на прочность проводят для шестерни и колеса

Содержание слайда: Для открытых передач: Для открытых передач: – прямозубые и косозубые передачи - передачи конические - передачи червячные Для закрытых передач: - передачи цилиндрические прямозубые и косозубые - передачи конические - передачи червячные – коэффициент расчётной нагрузки, при расчёте на контактную прочность и при расчёте на изгибную прочность При расчёте на изгибную прочность для цилиндрических передач при для консольно закреплённых колёс , для колёс между опорами . При .

Содержание слайда: Коэффициент динамичности: Коэффициент динамичности: При расчёте на контактную выносливость: Для конических передач: Для червячных передач: Результат расчёта на прочность удовлетворителен, если расчетные напряжение превышают допустимое не более 5% и не ниже на 20%

Содержание слайда: Проверочный расчёт на контактную прочность: проверяется колесо и шестерня в отдельности Проверочный расчёт на контактную прочность: проверяется колесо и шестерня в отдельности Статическая прочность зубьев при перегрузках моментом : - коэффициент перегрузки, или - контактное напряжение под действием момента , вычисленного при расчёте на выносливость Предельно допустимое напряжение зависит от химико-термической обработки, зубьев шестерни и колеса: при нормализации, улучшении или объемной закалке, при цементации и закалкой токами высокой частоты, при азотировании Аналогично определяют напряжение изгиба: - напряжение при расчёте на выносливость, - предельно допустимое напряжение: Если условия не выполняются, то в конструкции необходимо предусмотреть предохранительную муфту!

Содержание слайда: Проверочный расчёт на быстродействие Проверочный расчёт на быстродействие Время разгона характеризует готовность ЭМП к работе Время выбега – время до полной остановки двигателя при снятии напряжения питания Угол выбега (угол поворота выходного вала за время выбега): Для уменьшения времени выбега и угла выбега в приводах используют тормозные устройства. Значение тормозного момента на валу двигателя:

Содержание слайда: Кинематические схемы: ГОСТ 2.703-2011 и ГОСТ 2.770-68 Кинематические схемы: ГОСТ 2.703-2011 и ГОСТ 2.770-68 Схема кинематическая – документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений механические составные части и их взаимосвязи Схемы кинематические в зависимости от основного назначения подразделяют на следующие типы: принципиальные структурные функциональные На принципиальной схеме изделия должна быть представлена вся совокупность кинематических элементов и их соединений, предназначенных для осуществления, регулирования, управления и контроля заданных движений исполнительных органов; должны быть отражены кинематические связи (механические и немеханические), предусмотренные внутри исполнительных органов, между отдельными парами, цепями и группами, а также связи с источником движения. Допускается принципиальные схемы вписывать в контур изображения изделия, а также изображать в аксонометрических проекциях. Все элементы на схеме изображают условными графическими обозначениями (УГО) или упрощенно в виде контурных очертаний.

Содержание слайда: Взаимное расположение элементов на схеме кинематической должно соответствовать исходному, среднему или рабочему положению исполнительных органов изделия (механизма). Взаимное расположение элементов на схеме кинематической должно соответствовать исходному, среднему или рабочему положению исполнительных органов изделия (механизма). Допускается пояснять надписью положение исполнительных органов, для которых выполнена схема. Если элемент при работе изделия меняет свое положение, то на схеме допускается показывать его крайние положения тонкими штрихпунктирными линиями. Соотношение размеров условных графических обозначений взаимодействующих элементов на схеме должно примерно соответствовать действительному соотношению размеров этих элементов в изделии. На принципиальных схемах изображают в соответствии с ГОСТ 2.303: - валы, оси, стержни, шатуны, кривошипы и т. д. - сплошными основными линиями толщиной s; - элементы, показанные упрощенно в виде контурных очертаний, зубчатые колеса, червяки, звездочки, шкивы, кулачки и т. д. - сплошными линиями толщиной s/2; - контур изделия, в который вписана схема, - сплошными тонкими линиями толщиной s/3; - линии взаимосвязи между сопряженными звеньями пары, вычерченными раздельно, штриховыми линиями толщиной s/2; - линии взаимосвязи между элементами или между ними и источником движения через немеханические (энергетические) участки -двойными штриховыми линиями толщиной s/2; - расчетные взаимосвязи между элементами - тройными штриховыми линиями толщиной s/2;

Содержание слайда: На принципиальной схеме изделия указывают: На принципиальной схеме изделия указывают: - наименование каждой кинематической группы элементов, учитывая ее основное функциональное назначение (например, привод подачи), которое наносят на полке линии-выноски, проведенной от соответствующей группы - основные характеристики и параметры кинематических элементов, определяющие исполнительные движения рабочих органов изделия или его составных частей Если принципиальная схема изделия содержит элементы, параметры которых уточняют при регулировании подбором, то на схеме эти параметры указывают на основе расчетных данных и делают надпись: «Параметры подбирают при регулировании». Если принципиальная схема содержит отсчетные, делительные и другие точные механизмы и пары, то на схеме указывают данные об их кинематической точности: степень точности передачи, значения допустимых относительных перемещений, поворотов, значения допустимых мертвых ходов между основными ведущими и исполнительными элементами и т. д. На принципиальной схеме допускается указывать: - предельные значения чисел оборотов валов кинематических цепей; - справочные и расчетные данные (в виде графиков, диаграмм, таблиц), представляющие последовательность процессов по времени и поясняющие связи между отдельными элементами.

Содержание слайда: Если принципиальная схема служит для динамического анализа, то на ней указывают необходимые размеры и характеристики элементов, а также наибольшие значения нагрузок основных ведущих элементов. Если принципиальная схема служит для динамического анализа, то на ней указывают необходимые размеры и характеристики элементов, а также наибольшие значения нагрузок основных ведущих элементов. На такой схеме показывают опоры валов и осей с учетом их функционального назначения. В остальных случаях опоры валов и осей допускается изображать общими условными графическими обозначениями. Каждому кинематическому элементу, изображенному на схеме, как правило, присваивают порядковый номер, начиная от источника движения, или буквенно-цифровые позиционные обозначения. Валы допускается нумеровать римскими цифрами, остальные элементы нумеруют только арабскими цифрами. Элементы покупных или заимствованных механизмов (например, редукторов, вариаторов) не нумеруют, а порядковый номер присваивают всему механизму в целом. Порядковый номер элемента проставляют на полке линии-выноски. Под полкой линии-выноски указывают основные характеристики и параметры кинематического элемента. Характеристики и параметры кинематических элементов допускается помещать в перечень элементов, оформленный в виде таблицы по ГОСТ 2.701. Сменные кинематические элементы групп настройки обозначают на схеме строчными буквами латинского алфавита и указывают в таблице характеристики для всего набора сменных элементов. Таким элементам порядковые номера не присваивают. Допускается таблицу характеристик выполнять на отдельных листах.

Содержание слайда: Правила выполнения структурных схем Правила выполнения структурных схем На структурной схеме изображают все основные функциональные части изделия (элементы, устройства) и основные взаимосвязи между ними. Структурные схемы изделия представляют либо графическим изображением с применением простых геометрических фигур, либо аналитической записью, допускающей применение электронной вычислительной машины. На структурной схеме должны быть указаны наименования каждой функциональной части изделия, если для ее обозначения применена простая геометрическая фигура. При этом наименования, как правило, вписывают внутрь этой фигуры.

Содержание слайда: Правила выполнения функциональных схем Правила выполнения функциональных схем На функциональной схеме изображают функциональные части изделия, участвующие в процессе, иллюстрируемом схемой, и связи между этими частями. Функциональные части изображают простыми геометрическими фигурами. Для передачи более полной информации о функциональной части внутри геометрической фигуры допускается помещать соответствующие обозначения или надпись. На функциональной схеме должны быть указаны наименования всех изображенных функциональных частей. Для наиболее наглядного представления процессов, иллюстрируемых функциональной схемой, обозначения функциональных частей следует располагать в последовательности их функциональной связи. Допускается, если это не нарушает наглядности представления процессов, учитывать действительное расположение функциональных частей.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Регламентирован ГОСТ 21098-82 – кинематическая погрешность и погрешность мёртвого хода. Регламентирован ГОСТ 21098-82 – кинематическая погрешность и погрешность мёртвого хода. Их определение по методу максимума-минимума и вероятностным методом. Метод максимума-минимума обеспечивает полную взаимозаменяемость и учитывает самые наихудшие варианты отклонений размеров. Вероятностный метод учитывает законы рассеяния размеров деталей и случайный характер их соединения на сборке. Совпадение действительных размеров деталей в цепи, выполненных равным предельным размерам, маловероятно. Поэтому, задаваясь некоторым процентом риска (процентом изделий, размеры замыкающих звеньев которых выйдут за установленные пределы), определяют возможное расширение полей допусков составляющих размеров. Вероятностный метод обеспечивает неполную взаимозаменяемость.

Содержание слайда: Назначение: установка подвижных и неподвижных деталей и сборочных единиц механизмов приборов, в частности опор в виде подшипников скольжения и качения, электродвигателей, потенциометров, а также для их защиты от внешних воздействий, удобства монтажа и безопасности эксплуатации. Назначение: установка подвижных и неподвижных деталей и сборочных единиц механизмов приборов, в частности опор в виде подшипников скольжения и качения, электродвигателей, потенциометров, а также для их защиты от внешних воздействий, удобства монтажа и безопасности эксплуатации. По функциональным признакам: корпусы-кожухи корпусы несущие По конструктивным признакам: цельные разъемные сборные

Содержание слайда: Назначение: защита механизмов приборов от случайных механических повреждений или воздействия отдельных факторов внешней среды (пыли и влаги) Назначение: защита механизмов приборов от случайных механических повреждений или воздействия отдельных факторов внешней среды (пыли и влаги)

Содержание слайда: Назначение: обеспечение требуемого взаимного расположения подвижных и неподвижных узлов и деталей механизма Назначение: обеспечение требуемого взаимного расположения подвижных и неподвижных узлов и деталей механизма Конструктивные признаки и условия сборки: Разъемные Сборные Одноплатные Двухплатные Способы изготовления: цельноточёные сварные литые прессованные штампованные

Содержание слайда: Цельноточёные корпуса применяются в условиях единичного производства. Они могут иметь форму кронштейна или тела вращения и изготовляться без применения сборочных операций фрезерованием и точением. Как правило, они состоят из нескольких деталей: непосредственно из корпуса и нескольких крышек и заглушок. Цельноточёные корпуса применяются в условиях единичного производства. Они могут иметь форму кронштейна или тела вращения и изготовляться без применения сборочных операций фрезерованием и точением. Как правило, они состоят из нескольких деталей: непосредственно из корпуса и нескольких крышек и заглушок. Сварные корпуса выполняют из проката (листы, полосы, трубы, уголки). После сварки корпус рекомендуется обжигать, а иногда и править (рихтовать). Затем производят обработку плоскостей и отверстий. – толщина стенки сварного корпуса В случае небольших нагрузок толщина стенок определяется типом сварки и внутренними напряжениями в корпусе после сварки. Для повышения жёсткости при сварке применяют усиливающие элементы, особенно в местах крепления опор. В случае единичного производства сварка дешевле литья.

Содержание слайда: Литые корпуса изготавливают литьём под давлением из силумина АЛ4 и АЛ9, магнитных сплавов МЛ4 и МЛ6, из бронзы БрАМц 9-2 и латуни ЛК80-ЭЛ. Литые корпуса изготавливают литьём под давлением из силумина АЛ4 и АЛ9, магнитных сплавов МЛ4 и МЛ6, из бронзы БрАМц 9-2 и латуни ЛК80-ЭЛ. Корпуса должны иметь простую конфигурацию, ограниченную плоскостями и поверхностями вращения без поднутрений. Рекомендуется обрабатываемые поверхности располагать в одной плоскости и делать выступающими на 2-5 мм над необрабатываемыми; толщина стенок корпуса выбирается в пределах 1-3 мм, при этом внутренние стенки должны быть тоньше внешних на 20%; необходимо предусматривать закругления всех острых углов; поверхности разъема притирать, неплоскостностью до 0,05 мм. Допуски размеров цилиндрических поверхностей назначаются по 6 кв., линейных размеров – по 8-11 кв.

Содержание слайда: Прессованные корпуса изготавливают из пластмасс: фенопласта К18-2, пресс-материала ФКПМ/5Т, аминопласта, волокнистых пластмасс. Они имеют малую плотность, высокую антикоррозионную стойкость при отсутствии дополнительных покрытий, высокие электроизоляционные свойства и малая стоимость. Прессованные корпуса изготавливают из пластмасс: фенопласта К18-2, пресс-материала ФКПМ/5Т, аминопласта, волокнистых пластмасс. Они имеют малую плотность, высокую антикоррозионную стойкость при отсутствии дополнительных покрытий, высокие электроизоляционные свойства и малая стоимость. Деталь должна иметь ровные стенки почти одинаковой толщины (3-5 мм), уклоны и плавные переходы от тонких стенок к утолщениям. Допуски на размеры назначаются по 4-8 кв. Штампованные корпуса выполняют вырубкой, гибкой и вытяжкой из листовых и полосовых заготовок. Для плоских и гнутых деталей применяют стали 10, 15 и Ст2, сплавы алюминия Д1А-М, Д16А-М, латунь Л62 и синтетические материалы – текстолит, стеклотекстолит СТК-41; для малых деталей, изготовляемых вытяжкой, применяют стали 08кп и 10кп, алюминий А и АМ, латуни Л90, Л80 и Л68, медь М1. Толщина стенок металлических корпусов делается равной 0,5-2 мм, пластмассовых 0,7-2 мм, при высоте стенки более 40 мм – 3-8 мм.

Содержание слайда: при проектировании передач на подшипниках скольжения платы изготавливают из материала типа латуни толщиной 1,2…2,5 мм; при диаметре подшипников скольжения больше 3 мм рекомендуют использовать втулки из бронзы, запресованные в платах при проектировании передач на подшипниках скольжения платы изготавливают из материала типа латуни толщиной 1,2…2,5 мм; при диаметре подшипников скольжения больше 3 мм рекомендуют использовать втулки из бронзы, запресованные в платах валы в отверстия плат устанавливают по посадке H7/f7; при диаметре цапф вала больше 2…3 мм используют подшипники качения, которые устанавливают либо непосредственно в платах, либо с помощью втулок при использовании втулок можно применять платы небольшой толщины координаты установочных и присоединительных отверстий в платах выполняют с точностью до , что обеспечивается совместной обработкой плат в точных приспособлениях допуски задаются на прямые расстояния между осями установочных отверстий в платах независимо от способа их изготовления; большое влияние на размер бокового и радиального зазоров и подшипниках скольжения оказывает плоскостность платы, которая для точных устройств не должна превышать в среднем 0,5 мм на 50 мм

Содержание слайда: параллельность плат и требуемую жёсткость корпуса обеспечивают с помощью стоек и втулок параллельность плат и требуемую жёсткость корпуса обеспечивают с помощью стоек и втулок основное требование к стойкам заключается в соосности цапф, перпендикулярности и параллельности опорных торцов; посадочные диаметры стоек выполняют по h6, а предельные отклонения отверстий в платах для стоек назначают по H7 размер между опорными поверхностями стоек выполняют по h8 несоосность посадочных диаметров стойки не должна превышать 0,01 мм Точность расстояния между платами и их параллельность достигаются путём совместного шлифования торцовых поверхностей втулок или стоек, соосность цапф обеспечивается автоматически при изготовлении валов, так как обе цапфы являются продолжением одной и той же геометрической оси. Сборные корпуса выполняют из листовых материалов толщиной не менее 1,5 мм. Стенки, кронштейны и основания корпуса соединяют между собой винтами, штифтами. Для обеспечения необходимой жёсткости используют сварку, пайку, загибку или развальцовку стенок кромки

Содержание слайда: базовые поверхности базовые поверхности посадочные места (двигатель, потенциометр, подшипники)

Содержание слайда: центрирующая расточка под двигатель – H7 центрирующая расточка под двигатель – H7 отверстия под потенциометры типов ПТП и ПЛ изготавливают глубиной до 1 мм и растачивают по H9 установка подшипников качения – через втулку или непосредственно в корпус

Содержание слайда: требования по точности изготовления назначаются исходя из принципа взаимозаменяемости деталей, т.е. без пригонки требования по точности изготовления назначаются исходя из принципа взаимозаменяемости деталей, т.е. без пригонки установочные и присоединительные отверстия – допуски по 6…7 кв. линейные размеры – 8…11 кв. резьбовые поверхности – 7 кв. точность формы цилиндрических посадочных поверхностей нормируется пределами точности (1/4…1/2) T_i точность взаимного расположения поверхностей: отклонение координатных размеров (межосевые расстояния и расстояния между осью цилиндрической и базовой поверхностями) – соосность (эксцентриситет и перекос осей) – перпендикулярность осей – параллельность осей – плоскостность – отклонение геометрической формы плоских посадочных поверхностей

Содержание слайда: базовые поверхности базовые поверхности посадочные места (двигатель, потенциометр, подшипники)

Содержание слайда: