- •Введение
- •Технические характеристики:
- •Медико-технические требования к прибору
- •1. Наименование и область применения изделия.
- •2. Исполнители разработки.
- •3. Цель и назначение разработки.
- •4. Источники разработки.
- •5. Технические требования.
- •6.3.4. Виды транспортных средств, необходимость крепления при транспортировании и
- •6.3.2. Требования устойчивости изделия и (или) его составных частей к стерилизации или
- •8. Экономические показатели.
- •3. Подбор электродвигателя
- •4. Кинематический расчет проектируемой конструкции
- •4.1. Определение передаточного отношения
- •4.2. Определение числа ступеней
- •Выбор числа зубьев колес и шестерен и передаточных отношений по ступеням
- •Силовой расчет редуктора
- •5.1. Выбор материала и вида обработки зубчатых колес и шестерен.
- •5.2 Определение допускаемых напряжений зубчатых колес при длительном режиме работы с постоянной нагрузкой
- •5.3 Расчет зубьев на изгибную прочность
- •5.4 Расчет геометрических размеров
- •5.5 Проверочный расчет зубьев на контактную прочность
- •Уточненный расчет кпд редуктора.
- •6.1 Проверка по статическому моменту
- •6.2 Проверка двигателя по пусковому моменту
- •Расчет валов
- •7.1. Расчет диаметров валов
- •7.2 Проверка на статическую прочность
- •7.3 Расчет на крутильную жесткость
- •Расчет опор качения
- •8.1 Расчет цапфы на изгиб
- •8.2 Расчет подшипников качения
- •8.3 Расчет кпд подшипниковых опор
- •9. Расчет пружины люфтовыбирающего колеса.
- •10. Расчет шпонок на смятие
- •11. Расчет штифтов на срез и смятие.
- •12. Рейка
- •12.1 Кинематический и геометрический расчет передачи
- •12.2 Расчет передачи на прочность
- •13. Список литературы
8. Экономические показатели.
8.1. Источник финансирования.
Разработка финансируется заказчиком.
3. Подбор электродвигателя
Обработка начальных параметров
Выбор двигателя по мощности
Проведем расчет параметров двигателя по исходным данным.
Технические характеристики стола:
Статическая сила на выходном звене |
600 Н |
Скорость движения выходного звена |
5мм/с |
Диаметр реечной передачи |
40 мм |
Рабочий ход выходного звена |
40мм |
Mвых=F(d/2)=600*20=12000 Н*мм
ωвых=2V/d=2*5/40=0,25 с-1
Расчетная мощность двигателя (при преобразовании вращательного движения в поступательное):
Ррасч
=
ζ= 1.5 – коэффициент запаса для нерегулируемого привода и переменной статической нагрузке;
η = 0.7 - КПД привода
Ррасч
=
– необходимо выбрать двигатель, мощность
которого была бы не менее рассчитанной.
Из каталога выбираем двигатель ДАТ 21411
Технические характеристики электродвигателя ДАТ 21411
Параметр |
Значение |
напряжение, В |
36 |
потребляемая мощность, Вт |
6,0 |
частота вращения, об/мин |
5000 |
срок службы, часов |
3000 |
Мпуск Н*м |
235*10-4 |
Мном Н*м |
117,5*10-4 |
Габаритные и присоединительные размеры двигателя (исполнение фланцевое с одним свободным концом вала:
d1 |
d2 |
d3 |
d4 |
d5 |
d6 |
l1 |
l2 |
l3 |
l4 |
l5 |
l6 |
l7 |
B|_| |
b |
h |
4,0 |
М3 |
50 |
4,5 |
40 |
40 |
12,0 |
7 |
2,5 |
8 |
84 |
3,5 |
4 |
47 |
0,8 |
4,8 |
Получив параметры, выясним оставшиеся необходимые параметры для расчета.
Вычислим угловую скорость вала двигателя:
ωдв=
ωдв=
= 523,3 с-1
4. Кинематический расчет проектируемой конструкции
4.1. Определение передаточного отношения
Для реализации электропривода для офтальмологического прибора выбираем редуктор с цилиндрической зубчатой передачей.
Общее передаточное отношение:
iобщ=
4.2. Определение числа ступеней
Оптимизация (распределение общего передаточного отношения по ступеням).
Метод – минимизация погрешности.
nопт=1,1*lg(iобщ)=3,65 → 4 (берем 4 ступени)
Рис.1 Схема редуктора
i1<i2<i3<i4
i4=8
Выбор числа зубьев колес и шестерен и передаточных отношений по ступеням
Выбираем размеры шестерен и колес из стандартных рядов:
Z
Z2=102
Z
Z4=154
Z
Z6=154
Z
7=22 i4=8
Z8=176
i общ = i1* i2* i3* i4 = 2060,8
Силовой расчет редуктора
5.1. Выбор материала и вида обработки зубчатых колес и шестерен.
Назначим материалы зубчатых колёс. Пусть все шестерни будут выполнены из одинакового материала и ведомые колёса также будут выполнены из одинакового (но уже другого) материала. Учтём, что шестерни должны быть выполнены из материала более качественного, чем колёса, и выберем для шестерён сталь Ст40Х, а для колёс – сталь Ст40.
Термообработка колес – до 180-200 НВ. Для шестерен – улучшение (закалка и высокий отпуск) до 280 НВ.
сталь 40Х:
σв =750 МПа – предел прочности
HB=280 МПа – твердость по шкале Бриннеля.
σ-1=400 МПа – предел выносливости для симметричного
знакопеременного цикла.
сталь 40:
σв =650 МПа - предел прочности
НB=200 МПа - твёрдость по шкале Бриннеля;
σ-1=240 МПа – предел выносливости для симметричного знакопеременного цикла.
