Основы конструирования элементов приборов

Содержание

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 3

Задание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 5

1 Расчет геометрических параметров . . . . . . . . . . . . . . 7

2 Проверочный расчет червячной пары на прочность 8

3 Расчет вала червяка (Построение эпюр) . . . . . . . . . . 10

4 Выбор подшипников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 12

5 Расчет шкалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 14

6 Расчет редуктора на точность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 17

Приложение 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 18
Приложение 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 19

Введение

Механизм поворота и отсчета аттенюатора. Прибор предназначен для уменьшения мощности сигнала в известное число раз. Аттенюатор характеризуется вносимым в тракт затуханием, т.е. отношением мощностей на входе и выходе.

Рисунок 1 – Волноводный аттенюатор.

В данном случае прибор относится к числу аттенюаторов, обеспечивающих затухание за счет поглощения мощности материалом, помещенным в электромагнитное поле. Схема аттенюатора для круглого волновода, возбуждаемого волной, показана на рисунке 1. Здесь 1 и 3 – неподвижные участки волновода, 2 – его вращающийся участок. Когда все три поглощающие пластины П во всех участках волновода лежат в одной плоскости, то затухание близко к нулю. По мере поворота поглощающей пластины 2 во вращающейся части волновода затухание на выходном конце волновода увеличивается.

Проанализировав данный узел можно составить структурную схему взаимодействия узлов и механизмов аттенюатора.

На рисунке 2 в механизме условно выделены следующие составляющие звенья: волноводы, которые в свою очередь можно разделить на подвижные и неподвижные, и отсчетное устройство – собственно шкалу. Два последних звена непосредственно контактируют с червячным редуктором.

Механизм поворота и отсчета аттенюатора

Волноводы Отсчетное устройство

Неподвижные Подвижные Шкала

Редуктор

Рисунок 2 – Структурная схема механизма поворота и отсчета аттенюатора

Задание

Разработать конструкцию механизма поворота поглощающей пластины П центрального волновода 2 поляризационного аттенюатора в сочетании с отсчетным устройством по кинематической схеме, исходным данным (Таблица 1) и следующим техническим требованиям:

1) затухание сигнала в волноводе 3 обеспечить поворотом волновода 2 с пластиной П на угол от (=0 до (=(max. Затухание А в децибелах определяют по формуле ;

2) пластину П изготовить из двойного слоя слюды толщиной 0,25 мм с нанесением поглощающего слоя из графита;

3) отверстия входного 1 и выходного 3 волноводов выполнить прямоугольными с размерами 12(28 мм. На торцах предусмотреть контактные фланцы;

4) соединение центрального подвижного волновода с неподвижным выполнить дроссельными фланцами;

5) для улучшения электрических характеристик контура контактные и токопроводящие поверхности серебрить.

Из условия задачи имеем следующие исходные параметры:
- передаточное число червячной передачи и=12;
- заходность червяка z1=4;
- число зубьев на колесе z2=48;
- модуль зацепления m=1 мм.

Таблица 1. Исходные параметры

1 Расчет геометрических параметров

Производим анализ технического задания: из условий следует, что делительный диаметр червячного колеса должен обеспечивать минимально необходимую высоту колеса над втулкой волновода. Выполним проверку этого условия.

Делительный диаметр червячного колеса (мм).

Внутренний диаметр волновода dв=32 мм.

Отсюда видно, что диаметральная разность r=d2-dв=48-32=16 (мм), что конструктивно не исполнимо.

Увеличиваем число зубьев на колесе z2=80.

Производим пересчет передаточного числа u=z2/z1=80/4=20.

Производим расчет геометрических параметров редуктора.

1 Ход червяка p1=(mz1=12,56(мм);
2 Угол подъема винта червяка (==11(19( где q=20 – коэффициент диаметра червяка по ГОСТ 2144-76;

3 Межосевое расстояние aw=0,5(m(z2+q)=50 (мм);
4 Делительный диаметр червяка d1=m(q =20 (мм);
5 Делительный диаметр червяка d2=m(z2=80 (мм);
6 Длинна нарезной части червяка b1(2m()=2((8,9+1)=19,8(мм) принимаем b1=30 (мм);
7 Высота витка h1=h1*(m=2,2 (мм) тут h1*=2 ha*+c1*=2(1+0,2=2,2;
8 Высота головки ha1= ha*(m=1 (мм);
9 Диаметр вершин червяка da1=m(q+2 ha*)=20+2(1=22 (мм);
10 Диаметр вершин колеса da2=d2+2ha*m=80+2(1(1=82 (мм);
11 Диаметр впадин червяка df1=d1-2m(ha*+с1*)=20-2(1+0,2)=17,6 (мм);
12 Диаметр впадин колеса df2=d2-2m(ha*+с2*)=80-2(1+0,2)=77,6(мм);
13 Радиус кривизны (t1=(t2= m (t* =0,3(1=0,3 (мм);
14 Ширина венца b2=0,75d1=0,75(20=15 (мм);
15 Угол обхвата

(=44(14(

16 Радиус дуги, образующей кольцевую поверхность вершин зубьев червячного колеса R=0,5d1- mha*=0,5(20-1(1=9 (мм).

2 Проверочный расчет червячной пары на прочность

При расчетах принимаем, что к валу червяка приложен крутящий момент
М1=Мвх=1 Нм.

1 Определяем КПД редуктора

(=0,93tg((ctg((+()=0,93tg11(19((ctg(11(19(+1(43()=0,8

где (=arctg f=arctg0,03=1(43(.

Момент на выходе редуктора (Нм).

2 Определяем силы, действующие в зацеплении

(Н), (Н)

(=145,6(Н)

3 Проверка по контактным и изгибающим напряжениям

из [3] для пары бронза-сталь ;

для материала БрОНФ10-1-1 при центробежном литье предельнодопустимое напряжение [(н]=210Мпа [3,табл.20], откуда следует (н ([(н].

(Мпа),

тут YF – коэффициент формы зуба, что зависит от эквивалентного числа зубьев . На основании [9,табл.3.1] выбираем YF=1,34. Коэффициенты

КН и КF принимаются равными 1, исходя из того, что редуктор выполняется при высокой точности, скорость скольжения Vск

Вернуться