Расчет геометрических параметров

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 q=0 до q=q_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

 

Постоян-ная затуха-ния М	Наибольшая относительная погрешность настройки и отсчета		Диапазон затухания		Внутренний диаметр центрального волновода	Диаметр шкалы отсчетного устройства
	q Î[0;45°]	q Î[45°;qmax]	Аmax	Amin	dв,мм	Dш,мм
-45	0,5	2,0	70	0	32	140

 

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                 d_в=32 мм.

Отсюда видно, что диаметральная разность r=d₂-d_в=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= p mz₁=12,56(мм);

2 Угол подъема винта червяка         g= =11°19¢

где q=20 – коэффициент диаметра червяка по ГОСТ 2144-76;

3 Межосевое расстояние                  a_w=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 ³ 2m( )=2 × (8,9+1)=19,8(мм)

принимаем                                b₁=30 (мм);

7 Высота витка                         h₁=h₁^* × m=2,2 (мм)

тут h₁^*=2 h_a^*+c₁^*=2 × 1+0,2=2,2;

8 Высота головки                     h_a1= h_a^* × m=1 (мм);

9 Диаметр вершин червяка d_a1=m(q+2 h_a^*)=20+2 × 1=22 (мм);

10 Диаметр вершин колеса d_a2=d₂+2h_a^*m=80+2 × 1 × 1=82 (мм);

11 Диаметр впадин червяка        

d_f1=d₁-2m(h_a^*+с₁^*)=20-2(1+0,2)=17,6 (мм);

12 Диаметр впадин колеса

    d_f2=d₂-2m(h_a^*+с₂^*)=80-2(1+0,2)=77,6(мм);

13 Радиус кривизны                 r _t1 = r _t2 = m r _t ^* =0,3 × 1=0,3 (мм);

14 Ширина венца                     b₂=0,75d₁=0,75 × 20=15 (мм);

15 Угол обхвата                                                                                                                              b = 44 ° 14 ¢

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