Материал: Расчет и проектирование механизмов радиоэлектронных средств. Андреев И.В
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Воронежский государственный технический университет
И. В. Андреев
РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ
Учебное пособие
Допущено Учебно-методическим объединением
по образованию в области автоматики,злектроники,микроэлектроники
ирадиотехники
вкачестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению 551100
испециальностям 200800 и 220500
Воронеж 2001
УДК 621.396.66
Андреев И.В. Расчет и проектирование механизмов радиоэлектронных средств: Учеб. пособие / Воронеж.гос.техн.ун-т. ВГТУ, 2001. 109 с.
Рассматриваются основы проектирования и конструирования механизмов РЭС, расчет кинематических и геометрических характеристик механизмов, их силовой расчет, выбор материалов и прочностные параметры зубчатых, фрикционных, мальтийских механизмов, анализируются программы расчетов таких передач выполненных на языке
Turbo Pascal 7.0.
Учебное пособие предназначено для студентов обучающихся по специальности 200800 “Проектирование и технология радиоэлектронных средств” при изучении курса “Прикладная механика”.
Учебное пособие изготовлено на магнитном носителе в текстовом редакторе MS Word 97.0 и содержится в файлах “механизмы РЭС.doc”.
Табл. 7. Ил. 17. Библиогр.: 12 назв.
Научный редактор – д-р физ.-мат. наук Ю.С. Балашов
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
Рецензенты: кафедра конструирования и технологии радиоэлектронных средств Владимирского государственного университета :
д-р физ.мат.наук ,профессор В.Н.Санин
Андреев И.В.,2001 Оформление. Воронежский государственный
технический университет, 2001.
Содержание
Введение |
4 |
||
1. |
Основные виды механизмов |
5 |
|
2. |
Кинематический расчет механизмов |
10 |
|
3. |
Расчет геометрии передачи и ее деталей |
16 |
|
|
3.1 |
Фрикционные передачи |
16 |
|
3.2 |
Геометрия цилиндрической зубчатой передачи |
18 |
|
3.3 |
Конические зубчатые передачи |
22 |
|
3.4 |
Геометрия червячной передачи |
23 |
|
3.5 |
Передача винт-гайка |
26 |
|
3.6 |
Мальтийские механизмы |
29 |
4. |
Силовой расчет механизмов |
31 |
|
5. |
Расчет зацеплений на прочность |
38 |
|
5.1Прочностные расчеты фрикционных передач
|
и мальтийских механизмов |
38 |
5.2 |
Износостойкость механизма винт-гайка |
40 |
5.3 Расчет на прочность цилиндрических |
|
|
|
и конических зубчатых передач |
41 |
5.4 Расчет на прочность червячных передач |
48 |
|
6. Расчет прочности одного из валов |
51 |
|
7. Выбор конструкционных материалов |
54 |
|
8. Основы конструирования отдельных деталей передач |
|
|
зацеплением и программы расчета |
55 |
|
8.1 |
Конструирование зубчатых колес |
55 |
8.2 |
Проектирование червяков и червячных колес |
59 |
8.3 |
Конструирование деталей фрикционных передач |
61 |
8.4 |
Типовые конструкции корпусных деталей |
65 |
8.5 |
Программы расчета |
69 |
Заключение |
107 |
|
Список литературы |
108 |
|
ВВЕДЕНИЕ
При проектировании механизмов РЭС производится анализ различных типов передач: зубчатых и червячных, фрикционных
сжесткой и гибкой связью, планетарных и волновых передач, а также рассматриваются различные типы исполнительных механизмов: рычажные, кулачковые и механизмы прерывистого движения: секторная зубчатая передача, мальтийский крест и храповый механизм. Исходя из функциональных особенностей работы РЭС все механизмы можно объединить в следующие группы: механизмы привода антенн; механизмы дистанционных передач; отсчетные механизмы; механизмы следящих систем; передачи ручной настройки; механизмы перемещения носителей информации в устройствах магнитофонов и видеомагнитофонов; механизмы электромеханической настройки.
Механизмы каждой группы имеют свои особенности как с точки зрения конструкции, так и передаваемых нагрузок и характера движения. Так, например, лентопротяжный механизм современного кассетного магнитофона включает несколько зубчатых передач и фрикционных механизмов с гибкой связью, состоящих из нескольких цилиндрических дисков, приводящихся во вращение гибкой связью, представляющей плоский или круглый ремень. Конструкции приводов современных CD-ROM персональных компьютеров содержат несколько различных зубчатых механизмов: прямозубых и реечных передач, задающих определенную скорость вращения диска и возможность установки его в персональный компьютер. Проектирование таких передач невозможно без расчета геометрии и динамических характеристик механизмов, а правильный выбор материалов и определение силовых нагрузок
срасчетом зацепления на прочность определяет их конкурентоспособность и технологичность.
1. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ МЕХАНИЗМОВ
Исходя из кинематических, конструктивных и функциональных свойств, механизмы подразделяют на рычажные, кулачковые, фрикционные, зубчатые и механизмы прерывистого движения. Рычажными называют механизмы с геометрическим замыканием звеньев во вращательных и поступательных парах /1/. К рычажным механизмам относятся кривошипно-ползунный, кулисный, синусный, тангенсный, и пространственно-сферический (рис.1).
Рис.1. Виды рычажных механизмов
Кривошипно-ползунный механизм, используемый для преобразования
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
l1 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
||
1 |
|
|
|
|
3 |
|
||
|
|
3 |
|
|
|
|||
r |
|
|
O' |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
O |
|
|
l0 |
|
|
|
2 |
4 |
|
|
|
|
|
B |
|||
|
|
|
1 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
l |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
O1 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
2 |
B |
|
|
|
1 |
|
|
O' |
|
3 |
O |
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) 1 |
|
|
|
б)O' |
|
O'' |
в) |
|
r |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
г) |
|
|
д) |
|
|
|
|
вращательного движения кривошипа 1 (рис. 1.а) в возвратно-поступательное движение ползуна 3. Ползун и кривошип соединяются с помощью звена 2, а сам ползун 3 совершает движение и оказывает давление на неподвижное звено 4. Кривошипно-кулисный механизм состоит из кривошипа 1 (рис. 1.б) и кулисы 3, представляющей собой подвижное направляющее звено, и звено
2, называемое кулисным камнем. Если l r , то вращательное движение кривошипа 1 преобразуется в возвратно-вращательное движение кулисы 3.
Когда l r , то при равномерном вращении кривошипа 1 кулиса 3 вращается с переменной угловой скоростью. Для синусного механизма (рис. 1.в) при вращении кривошипа 1, точка А кривошипа двигается по окружности радиусом r . Ползун 4 синусного механизма шарнирно соединен с кривошипом и может перемещаться по направляющей звена 2,