Модернизация программного механизма

Министерство образования Российской Федерации

Саратовский Государственный Технический Университет

Кафедра «Приборостроения» ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту по

«Теории расчетов

и проектированию приборов и систем»

на тему:

«Модернизация программного механизма»

Выполнил:

студент ФЭТиП

группы ПБС-31

Акмаев А.

Проверил:

Черепанов Д.В.

Саратов 2002

Содержание

Аннотация

Введение

1.             Описание конструкции, принципа действия и работы прибора

2.             Расчет и конструирование кулачкового механизма

2.1           Расчет профиля кулачка

2.1.1            Определение начального радиуса кулачка

2.1.2            Определение профиля кулачка

2.2           Силовой расчет кулачкового механизма

2.3           Расчет цилиндрической пружины толкателя

2.4           Расчет толкателя

3 Расчет храпового механизма

3.1 Расчет храповика

3.2 Расчет храпового колеса на прочность

3.3 Расчет толкающей собачки

3.4 Расчет стопорной собачки

4 Расчет червячного механизма

4.1 Кинематический расчет червячной передачи

4.2 Расчет модуля червячной передачи

4.3 Расчет червячной передачи

4.3.1 Исходные данные

4.3.2 Расчет геометрических параметров

4.4 Точность червячной передачи

4.5 Силовой расчет червячной передачи

4.6 Расчет зубьев на контактную прочность

4.7 Расчет зубьев червячного колеса на изгиб

4.8 КПД зубьев червячной передачи

5 Расчет контактной пары

6 Расчет валов и опор

6.1 Расчет вторичного вала но прочность

6.2 Расчет первичного вала но прочность

6.3 Выбор и расчет шарикоподшипников

Выводы

Литература

Заключение

Приложение

Аннотация

В данной пояснительной записке к курсовому проекту на тему "Программный механизм" приведен расчет такого устройства, как программный механизм. Рассчитаны его основные узлы и конструкция прибора. Расчет велся на основе соответствующей литературы, а также с активным применением вычислительной техники - все численные значения, приведенные в пояснительной записке, получены при использовании программного обеспечения, значительно упрощающего процесс расчета. В качестве примера в приложении приведена программа расчета профиля кулачка, написанная на языке программирования Паскаль.

Основной целью данного курсового проекта является ознакомление с основными приемами проектирования гироскопических устройств, а также, в частности, с конструктивными особенностями, принципом работы и т.д. последних.

Введение

В системах автоматического управления часто используются механизмы, которые позволяют осуществлять замыкания и размыкания различных контактов с заданной выдержкой времени и в определенной последовательности, соответствующей заранее установленной программе, которая по мере надобности также может изменяться.

Программный механизм, расчет которого приведен в пояснительной записке, является основным узлом арретирующих устройств. Арретирующие устройства обеспечивают жесткую фиксацию подвижных узлов гироприбора относительно друг друга, а также корпуса прибора.

Поэтому все параметры, характеризующие арретирующее устройство, определяются именно программным механизмом. Такими параметрами являются:

- Время арретирования и разарретирования.

- Точность арретирования.

К этим параметрам зачастую предъявляются весьма жесткие требования. Поэтому они являются определяющими при расчете конструкции арретирующего устройства, и программного механизма, в частности.

Т.к. главным элементом в нашем программном механизме является кулачок, то по мере надобности программа может изменяться путем изменения профиля кулачка (для этого требуется произвести перерасчет начального радиуса кулачка и всех параметров толкателя). В данных механизмах применяется электромеханический способ осуществления требуемой выдержки времени срабатывания контактов. При этом используются синхронные электродвигатели или двигатели постоянного тока, имеющие регулятор скорости.

1. Описание конструкции, принципа действия и работы прибора

Программный механизм является электромеханической системой, предназначенной для обеспечения поступательного движения толкателя (выходного звена) по определенному закону (программе) за счет профиля кулачка, выполненного по определенной программе.

Программный механизм состоит из шагового электродвигателя, привода кинематической передачи и кулачкового механизма. Толкатель кулачкового механизма соединяется с исполнительным элементом системы управления движением летательного аппарата.

Входной величиной программного механизма является число импульсов, подаваемых на шаговый электродвигатель, выполненный из электромагнита, храпового колеса, толкающей и стопорной собачек, а выходной - прямолинейное перемещение толкателя по заданной программе.

При подаче импульсов на электромагнит шагового механизма, движение от якоря, жестко связанного с толкающей собачкой, передается на храповик, затем через червячную передачу передается на выходной вал с кулачком и к толкателю. Стопорная собачка предохраняет храповик от поворота в обратную сторону при возвращении якоря в исходное положение (при отсутствии импульса). Пружина обеспечивает силовое замыкание кулачка и толкателя между собой.

Контактные группы служат для выключения электромагнита при отработке программы, а также для коммутации других электрических цепей управления.

Кинематическая схема программного механизма приведена в приложении.

Исходные данные

Частота импульсов20 Гц.

Цена оборота кулачка6500 импульсов/оборот.

Ход толкателя5 мм.

Наибольшее давление на толкатель6 Н.

ПрограммаЛинейная

Условия эксплуатации прибора

Температурный режим ± 40°С.

Линейные перегрузки 4 ед.

Амплитуда и частота колебаний ЛА 0,02-0,04 мм, 500 Гц.

Смазка механизма - разовая, консистентными маслами.

Срок службы - не менее 2000 ч.

2. Расчет и конструирования кулачкового механизма