Б. Для систем, отрабатывающих ступенчатые входные воздействия в опти-мальном переходном режиме

Методические указания

к курсовому проектированию по дисциплине

"Техническая механика"

для студентов специаль­ностей

“Информационно-измерительная техника"

 

Киев 2000 г.

 

Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине

"Техническая механика" для студентов специаль­ностей “Информационно-измерительная техника" /Сост. В. А. Бойко, В. C. Детлинг. - Киев: НТУУ КПИ. 2000.

1 ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1.1 Цель курсового проектирования

 

Курсовой проект по курсу "Техническая механика" является первой самостоятель-ной комплексной работой студентов в процессе подготовки к инженерной дея­тельности. Цель курсового проекта - систематизировать и закрепить тео­ретические знания, полу-ченные при изучении курсов "Инженерная графи­ка", "Физика", "Химия", "Математика", "Техническая механика", приобрести навыки проектирования новых изделий (в част-ности электромеханических устройств с учетом современных требо­ваний); использова-ния справочной литературы, стандартов, единых норм и расценок; разработки тексто-вой и графической документации; подготовки к выполнению курсовых проектов по профилирующим предметам.

Курсовой проект выполняется на основании технического задания, выдаваемого руководителем проекта.

       1.2. Содержание и объем курсового проекта

В процессе работы над курсовым проектом студенты рассчитывают основные параметры заданного механизма и разрабатывают его конструкцию. Конструкторская документация проекта состоит из пояснительной записки (15-20 страниц), принципиа-льной кинематической схемы, сборочных черте­жей устройства и сборочной единицы, рабочих чертежей 5-8 нестандартных деталей (вала, зубчатого колеса, шкалы, пружи-ны, стакана, стойки и т.п.).

Пояснительная записка в общем случае должна содержать следую­щее разделы:

Введение.

Назначение и область применения проектируемого изделия.

Техническая характеристика изделия.

Описание и обоснование выбранной конструкции.

Расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность конструкции:

расчет мощности и выбор электродвигателя;

расчет кинематических параметров (определение общего передаточ­ного отношения и передаточных отношений ступеней);

расчеты на прочность;

расчеты кинематической точности и погрешности мертвого хода;

выбор материалов и покрытий;

определение критериев конструктивного качества и экономической эффектив-ности конструкции.

Конкретный перечень конструкторской документация, подлежащей обязательной разработке, указывается в техническом задании на курсо­вой проект.

1.3. Оформлениедокументации проекта

Вся графическая и текстовая документация проекта должна оформ­ляться в полном соответствии с требованиями Единой системы конструк­торской документации (ЕСКД) и СТП КПИ 2.001-83 "Курсовые проекты. Требования к оформлению документации".

     

2. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ДЛЯ ПРИВОДОВ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ МАЛОЙ МОЩНОСТИ

Исходные данные

1 Назначение электропривода, общая характеристика режима рабо­ты электродви-гателя, специальные требования.

А. Приводы специализированных устройств (магнитофоны, МТЛ устройств ЭВМ, печатающие машины и др.). Режим работы и требования к электродвигателю опреде-ляются специальными техническими условиями.

Б. Нерегулируемые приводы исполнительных механизмов управления, операцион-ных механизмов и технологических устройств, механизмов дистанционного управления. Режим работы двигателя длительный или повторно-кратковременный, нерегулируемый по частоте вращения, реверсивный или нереверсивный.

В. Нерегулируемые приводы приборов времени, программных уст­ройств, МТЛ са-мопишущих приборов и др. Режим работа двигателя длитель­ный или повторно-кратко-временный с постоянной стабилизированной частотой вращения, нереверсивный.

Г. Приводы следящих систем управления (приводы РЛС, графопостроителей, ма-нипуляторов, привод стабилизации положения корпусов и др.). Режимработы длитель-ный или повторно-кратковременный реверсивный, регулируемый по частоте вращения.

2. Характеристика источника питания двигателя: для постоянного тока – напряже-ние и допускаемые токи нагрузки; для переменного - напряжение, частота и вид сети (однофазная, трехфазная).

3. Конструктивные требования:

способ крепления двигателя;

количество выходных концов вала ротора;

наличие встроенных элементов (тахогенератор, редуктор и др.).

4. Функциональные требования: допускаемое изменение частоты вращения, способ регулирования, время переходного процесса, характеристика режима работа следящей системы и входных сигналов.

5. Эксплуатационные требования: срок службы; температура внешней среды; тре-бования устойчивости к линейным ускорением, вибрации, к ударным перегрузкам, к изменениям атмосферного давления и влажности.

6. Характеристика внешней нагрузки: числовое значение или закон изменения ста-тического момента нагрузки; скорости и ускорения вала нагрузки.

2.2 Выбор серии электродвигателей

По исходным данным выбирают серии двигателей переменного или постоянного тока, соответствующих требованиям пп. 1 и 2 группы приво­да (А, Б, В или Г) (см. под-разд. 2.1), используя каталоги или ограничительные перечни, например таблице 2.1.

Из группы серий и типов выбирают двигатели, удовлетворяющие требованиям

пп. 1-5 исходных данных, сравнивая требования с паспортными характеристиками конк-ретных типов двигателей. В первую очередь отбира­ют серии, соответствующие напря-жению питания, частоте сети и требуемой постоянной времени (для следящих систем), затем, учитывая степень обязательности, выбирают серии и типы, удовлетворяющие требованиям к конструкции, сроку; службы и устойчивости к климатическим и механи-чес­ким воздействиям.

Сравнительные характеристики некоторых серий двигателей приве­дены в таблицах 2.2 и 2.3. Если исходные требования перечнем серий одной группы не могут быть удов-летворены, используют серии нижестоящих групп в таблице 2.1: группу Б, например, можно дополнить перечнем групп В или Г.

 

Таблица 2.1-Перечень электродвигателей предпочтительного применения

Группа	Общая характеристика		Серии или типы электродвигателей
			переменного тока	постоянного тока
А	Специальные	для аппаратуры магнитной записи	ЭДГ; типы: АД-5; АДТ-6; АДТ-1,6 КД-3,5 КДП-6-4; ДК-16; КД-б-4	ДКС; ДКМ типы: Д16-06; ВДС-02 МД-0,35-2ООО-9
		интегрирующие	ИД-1; ИД-2; ИД-9	ДИ-6-1500А
		для потенциомет-рических систем	РД-09	СЛ-267; СЛ-367
Б	Нерегулируемые	общего при-менения Редук-торн. двигатели со встроенным редуктором	УАД; АОЛБ; АОЛ	Дв. авиац. Д-100; МА Ред.:МКМ; МСВ; МС-160; МФА; ДР-1; 5Р, МН или ЭДН
В		со стабилизиро-ванной частотой вращения	Г; ДСР; ДСГ; ДСА; ДСМ; ДСДР; ДСД; типы: СД-09; ЭГ-10	ДПР; ДПМ в исп. Н3; ДРВ; ДП в исп. Цр,
Г	Управляемые общего приме­нения в следящих системах		АДП; ДИД; ЭМ; ДКМ; АД; ДМ; АДИ; ДАД; АСМ; с тахоге-нераторами АДТ; ДГ; СМА; СМБ	ДПМ; ДПР; ДП, СЛ, ДП, СД, ПЯ,

Таблица 2.2-Электродвигатели постоянного тока

Характеристикипараметры			Серии электродвигателей
			Д	ДРВ		СД	ДПМ	ДПP		МИГ	ДА
Напряжение питания В,		< 6	+	-		-	-	+		-	-
		6	-	-		-	-	+		-	-
		12	-	-		-	+	+		+	-
		27	+	+		+	+	+		+	+
		60	-	+		+	-	-		-	-
		110	-	-		-	-	-		-	-
Номиналь ная мощно-сть, Вт		от	0,1	0,1		8,0	0,5	0,3		10	2,0
		до	200	300		150	14	80		600	600
Электромехани-ческая постоян-ная времени,мс			25… 100	15...100		11...150	45..90	12..20		1,3…8.5	30….160
С регулятором скорости			-	+		-	+/-		+/-	-	-
С редуктором			-	-		-	-	-		-	-
С тахогенер.			-	-		-	-	+/-		+/-	-
С 0В"Лев" и "Пр			-	-		-	-	-		-	+
С тормозной муфтой			-	-		-	-	-		-	+/-
Кол. концов вала			1/2	1		1	1/2	1/2		1/2	1
С фланцевым крепле­нием			+	+		+	-	+		+	+
С креплением по диа­метру			+	-		-	+	+		-	+
Последовательно-го возбуждения			+	-		-	-	-		-	+
Параллельного воз­буждения			+	+		+	-	-		-	-
С постоянным магни­том			+	-		-	+	+		+	-
Срок службы, тыс. ч, макс.			1,5	1,5		0,5	1,0	3,0			0,5
Устойчивость	к линейн. ускор		35	15		15	50	100			35
	к вибрационным нагрузкам		12	10		10	10	10			15
	К ударным нагрузкам		35	10		35	50		50		35
	К внешн. температу-рам, °С:	Å	85	85	60		60	60			85
		;	60	60	60		60	60			60
	К влажности, %		98	98		98	98	98			98
	К внешнему атмосферному давлен, кПа		2,5-150	2,5-150		2,5-200	50- 200	50- 300			2,5- 150

 

2.3. Выбор типоразмера двигателя и передаточного отношения редуктора

Энергетические, кинематические и динамические показатели приво­да зависят одновременно от характеристик двигателя и от параметров редуктора. Оптимальный ва-риант сочетания типоразмера двигателя, струк­туры редуктора и его передаточного отно-шения устанавливается, на осно­вании энергетического, кинематического и динамиче-ского расчета системы ДВИГАТЕЛЬ-РЕДУКТОР-НАГРУЗКА. Для приводов группы А методика та­кого расчета разрабатывается применительно к конкретному виду привода.

 

Таблица 2.3 Электродвигатели переменного тока

Характеристи-ки, параметры					Серия єлектродвигателей
					АДП	АДТ	ДИД	ДГ	ЭМ	ДKM	АД	Г	ДСД	ДСР
Видпита-ния		1-фазн. 3-фазн.			+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
					-	-	-	-	-	-	-	+	-	-
Частота, Гц			50 400 500 1000		+	-	-	-	-	-	-	+	+	+
					+	+	+	+	+	+	+	+	-	-
					+	+	-	-	-	-	-	-	-	-
					+	-	+	+	-	-	-	-	-	-
Напряжениепитания, В			36- 40 110   220		+	+	+	+	+	+	+	+	-	-
					+	+	-	-	115	-	-	-	127	-
					+	-	-	-	-	-	-	-	+	+
Номинальная мощность, Вт					2,1 -62	0,3 -13	0,1 –10	0,1 –5,0	0,4 -50	0,2-60	0,3–3,5	1,0 -40	*	0,2–0,3
Эл.-мех. пост. времени, мс					6-82	22-500	26-160	50-290	15-170	15-150	10-20			30-50
Синхронные					-	-	-	-	-	-	-	+	+	+
С редуктором					-	-	-	-	+/-	-	-	+/-	+	+
С тахогенерат.					-	+	-	+	-	-	-	-	-	-
Кол. кон­цов вала					1/2	1	1	1	1/2	1	1/2	1	1	1
С фланцевым креплением					-	-	+	+	+	+	-	+	+	+
С креплением по диаметру					+	+	-	-	-	-	+	+	-	+
Срок службы, тыс. часов max					2	2	1	1,5	1	1	1	5	1	10
Устойчивость	К лин. ускор.				25	25	8	15	15	15	8	8
	К вибрациям				12	12	5	5	5	5	3,5	3,5
	К ударам				15	7	4	4	12	4	3	3
	К внеш-ним тем-перату-рам,°С			Å	70	60	100	100	80	80	70	50	50	60
				Q	50	40	60	60	60	60	50	60	40	40
	к влажности отн, %				98	98	98	98	98	98	98	98	98	98
	к внешнему атмо­сфер-ному давле-нию. кПа				2,5… 150	2,5… 150	2,5… 150	2,5… 150	2,5… 150	2,5… 150	2,5… 150	2,5… 150	2,5… 200	2,5… 150

Примечание. Для параметров устойчивости указаны максимальные значения по сериям двигателей. Виброуотойчивость - для частот 200...300 Гц.

^х Номинальная мощность двигателей ДСД около 12 мкВт.

 

2.3.1 Неуправляемый привод (группы Б и В)

Основная нагрузка привода - постоянный и переменный во времени (рисунок 1) статический момент Т_н.с(t)на выходном валу редуктора в ре­жиме нормируемого или не-нормируемого по времени переходного процесса в периоды пуска или изменения нагру-зочного момента.

Тн                                                                       Т4

                Т₁                        Т₃

                                  Т₂                                                               Т₅

 

               

           t₁   t₂            t₃       t₄                 t₅   

                                          t_∑

 

Рисунок 2.1- График изменения статического момента нагрузки.

 

Исходный кинематический параметр - средняя или номинальная угловая скорость на выходном валу редуктора -w_н, рад/с.

Переходный процесс может быть ограничен временем t_п ,с или предельным угло-вым ускорением вала нагрузки e_н, рад/с², при этом должен быть задан момент инерции нагрузки I_н, кг×м².

В качестве рабочего режима двигателя принимается номинальный, для чего на его обмотки необходимо подавать номинальное напряжение, а передаточное отношение редуктора принимают

i_р= ω_дв /ω_н,                                                                                                            (2.1)

где ω _дв - номинальная угловая скорость двигателя, который надлежит выбрать в следующем порядке.

1.Определить эквивалентный статический момент сопротивления на валу редук-тора, H·м:

,                                                                          (2.2)

где T_i среднее значение момента в интервале      i (см. рисунок 2.1);

t_i- продолжительность интервала, c.

При постоянном значении момента T_нc принимают           . Тэ = T_нс .

2. Определить необходимую мощность двигателя, Вт:

N_дв = Т_э· ω_н· к_{н /} η_{р ,}                                                                                                     (2.3)

где к_н - коэффициент запаса: 1,05... 1,1 - если нет ограничений по времени пере-ходного процесса; 1.2...2,2 - при заданном времени разго­на; при этом чем больше мо-мент инерции нагрузки, тем больше следует брать запас по мощности; 

η_р - ориентировочное значение КПД редукто­ра: 0,7...О,9 - для простого цилинд-рического, планетарного или волно­вого; 0,4...О,7 - для червячного.

3. Выбрать типоразмеры двигателей, номинальная мощность которых равна N_дв или несколько больше. Если время разгона ограничено значе­нием t_n, отбирают двигате-ли, электромеханическая постоянная времени которых меньше τ₀=t_n/6. Для приводов с длительном режимом работы предпочтение отдают двигателям с большим сроком служ-бы и хорошим КПД, для повторно-кратковременного режима - высокоскоростным.

4. Определить передаточное отношение редуктора по уравнению (2.1). После раз-работки кинематической схемы редуктора и геометрического расчета его элементов выбранный двигатель необходимо проверить:

по номинальной мощности, используя неравенство

N_ном ≥Т_э · ω_{дв /} η_р · i_р,                                                                 (2.4)

где η_р - расчетное значение КПД редуктора;

по пусковому моменту, чтобы

Т_п ≥ Т_нсп / (i_р η_р) + (І_рот + І_р +І_н/і²_р)∙( ω_дв /t_n),                              (2.5)

где Т_нсп - наибольший статическиймомент нагрузки при пуске, Н∙м;

І_рот - момент инерции ротора двигателя, кг∙м²;

І_р - момент инерции редуктора, приведенный к валу двигателя, кг∙м²;

по времени разгона, чтобы

t_р = 3∙ (І_рот + І_р +І_н/і²_р) ∙ ω_дв/ (Т_п - Т_сп) ≤ t _n ,                                 (2.6)

гдеТ_сп - статический момент нагрузки при пуске, приведенный к валу двигателя Н∙м: Т_сп = Т_нсп/(i_р η_р).

2.3.2 Следящий привод. Группа Г

В следящем приводе вал нагрузки через редуктор поворачивается по сигналам управления, поступающим от усилителей следящей системы. Привод, т.е. двигатель и редутор, являясь исполнительной частью следящей системы должен обеспечивать на нагрузочном валу необходимые статические и динамические характеристики (переме-щения, скорость и ускорение) в соответствии с требованиями оптимального пе­реход-ного процесса либо в точности, повторяя закон изменения управляю­щего сигнала. В этих условиях выбор передаточного отношения редуктора играет решающую роль. Оптимальное значение передаточного отношения зависит от выбора критерия оптими-зации (обеспечение максимального ус­корения вала нагрузки, получение минимальной мощности двигателя или наименьшего пускового момента), а также от соотношения статического и динамического моментов.

Внешняя нагрузка следящего привода характеризуется статическим моментом Т_нс, моментом инерции І_н, а внутренняя - статическим моментом сопротивления в редук-торе, учитываемым через КПД η_р, приве­денным моментом инерции редуктора І_р, момен-том инерция ротора І_рот электродвигателя.

Для воспроизведения входного сигнала двигатель должен обеспечи­вать необходи-мую угловую скорость ротора ω(t) = ω_н(t)∙iр при соответствующих значениях вращаю-щего момента двигателя, равного моменту всех сил сопротивления, т.е. значениям

T(t) = Т_нс /(i_р η_р) + І_н· ε_н(t)/ і_р + (І_рот + І_р) ∙і_р · ε_н (t)                     (2.7)

и достаточную плавность слежения: приведенный к валу двигателя момент статической нагрузки не должен превышать 5...1O % значения пускового момента электродвигателя, а, следовательно, передаточное отношение ре­дуктора должно удовлетворять неравен-ству

                        і_р ≥ γ ∙ Т_нс /T_п,                                                                                                       (2.8)

где γ - коэффициент плавности следящей системы, а мощность двига­теля в номи-нальном режиме - неравенству

N_ном≥ γ ·Т_нс · ω_{н max} /2                                                             (2.9)

Для систем высокой точности с погрешностями установок угла 0,0002...О,001 рад принимают γ = 10...20; при погрешностях по углу установки 0,002...0,007 рад можно принимать γ= 5...10.

Приведенные методы выбора параметров следящего привода не являются общими, а применяются для условий, указываемых в наименовании методики и во вводной части кним.

А. Для режимов с совпадающими во времени значениями ω_нmax   и ε_нmax.

Методика применима для систем, отрабатывающих сигналы вида

1) θ = ω₀t; ω_нmax =ω_н =ω₀; ε = 0

2) θ = ω₀t + ε₀ t² /2;ω_нmax=ω_н=ω₀ + ε₀ t_max ; ε_нmax = ε₀

3) θ = θ₀ (1-e^-αt ); ω_нmax= ω_нmax= θ₀ · w; |ε|_нmax = θ₀ ·w²

4) θ = w₀·t³+ w₁·t² + w₂·t; ω_нmax=Ò; ε_нmax = Ö

5) θ =2 θ₀ t² / t_n²; ω_нmax=2 θ₀ / t_n; |ε|_нmax = 2 θ₀  / t_n²

используемые в приводах РЛС, вычислительных механизмах, приводах управления и др., основной режим работы которых - продолжительные или часто повторяющиеся пе-риоды работа с максимальной мощностью, т.е. работа двигателя в номинальном режиме.

 

Методика выбора электродвигателя

1. Отобрать двигатели, быстродействие которых, с

τ = І_рот · ω_ном / Т_ном                                                                                                             (2.10)

меньше требуемого

τ = ω_нmax / ε_{нmax ,}                                                                                                                  (2.11)

где ω_ном - номинальная угловая скорость двигателя, рад/c;

T_ном- номинальный момент на валу двигателя, Н∙м;

ω_нmax -заданная максимальная угловая скорость вала нагрузки, рад/с;

ε_нmax - заданное максимальное угловое ускорение нагрузки, рад/с².

2. Определить полную мощность нагрузки, Вт:

N_∑ = (T_нс / η′_р+ I_н ε_нmax) ∙ω_нmax                                                         (2.12)

где T_нс - статический момент нагрузки, Н∙м;  

η′_р - ориентировочное значение КПД редуктора (см. формулу (2.3);

I_н - момент инерции нагрузки, кг ∙ м².

3. Выбрать значения коэффициента плавности и установить соотно­шение нагрузок:

T_нс ≥ I_н∙ ε_нmax / (0,5∙ γ-1)                                                               (2.13)

 Если T_нс больше правой части неравенства (13), выбор пара­метров привода выполняют по пп.4-8, если меньше - по пп. 9-12.

4. Определить относительное передаточное отношение

 α_ск ≥                                                                    (2.14)

5. Определить необходимую номинальную мощность двигателя, Вт:

N_{ном 0} = (1+ α²_ск)·N_∑                                                                                                    (2.15)

и необходимый динамический коэффициент, Н∙м/с²:

К_до=                                                        (2.16)

6. Выбрать двигатель, у которого

N_ном ≥ N_{ном 0} и        К_д =                                       (2.17)

7. Определить оптимальное значение передаточного отношения редуктора

                                    (2.18)

8.. Если двигатель пришлось выбрать с большим запасом по мощно­сти или Кд, проверить возможность применения передаточного отношения

при котором обеспечивается максимальное быстродействие. Его можно принять при выполнении условий:

;

.

9. Необходимая мощность двигателя, Вт:

 N_{ном 0} = 1,5∙ N_∑.                                                                                                                            (2.20)

и необходимый динамический коэффициент, Н∙м/с²,

К_до= 4,5∙ N_∑∙ ε_нmax / ω_нmax.                                                                   (2.21)

10. Выбрать двигатель, для которого соблюдаются условия:

11. Определить оптимальное значение передаточного отношения ре­дуктора из условия        

                              (2.22)

Если условие (2.22) не соблюдается, принять

После выполнения геометрического расчета редуктора следует про­верить двига-тель по тепловому режиму (для двигателей постоянного то­ка - обязательно): 

Т_ном / Т_ср.кв.≥(1…1,08), где

                       (2.23)

Б. Для систем, отрабатывающих ступенчатые входные воздействия в опти-мальном переходном режиме

(ε_нmax и ω_нmax совпадают во времени)

Режим используется в системах дистанционного управления, в уст­ройствах ввода данных, блоках сравнения и согласования и др.

Заданы: значения входного воздействия (угол перестановки) Θ, рад; время пере-ходного процесса t, с; момент инерции нагрузки I_н, кг·м², статический момент нагрузки Т, Н·м; коэффициент плавности, принимаемый γ = 10...20.

Методика выбора электродвигателя,

1. Определить параметры оптимального переходного процесса:

максимальное угловое ускорение при пуске ε_нп = 5,02∙ θ_н/t²_п;,

расчетную угловую скорость ω_нmax = 3,6 ∙θ_н/t_п.

2. Определить соотношение нагрузок:

.                                                        (2.24)

Если Т_нс больше правой части неравенства (2.24), выбор параметров привода вы-полняют согласно пп.3-5 (ниже), если меньше - используют методику А (пп. 2; 9…11).

3. Определить динамические характеристики привода:

                                                      (2.25)

                                                 (2.26)

4. Выбрать двигатель, для которого

и

Предпочтение следует отдавать быстроходным двигателям сноминальной часто-той вращения ротора 6000 об/мин и более.

5. Определить оптимальное передаточное отношение редуктора

.                                                  (2.27)

 

В.- Для систем, отрабатывающих гармонический сигнал вида θ = θ₀∙ sinω_at.

Заданы:     θ₀ - амплитуда сигнала, рад; круговая частота,ω_a= 2π/t, рад/с;  I_н, кг∙м²;

Т_нс, Н∙м; γ = 20...10, η_р.  

Требование: применять двигатели с линейной или с линеаризуемой механи­ческой характеристикой (см. таблица 2.1, группа Г).

Методика выбора электродвигателя.

Определить характеристики управления по выходу:

Максимальная расчетная угловая скорость нагрузки:

                                                              (2.28)

 Нормальное угловое ускорение нагрузки:

.                                                             (2.29)

Нормальная угловая скорость нагрузки:

                                                            (2.30)

       2. Определить соотношение нагрузок:

.                                    (2.31)

Если заданный статический момент Т_нс больше динамического (правая часть не-равенства (2.31)), выбор параметров привода выполняют по пп.3-5, если меньше - по пп.6…9

3. Определить необходимые динамические характеристики двигателя                                                        (2.32)

.                     (2.33)

4. Выбрать двигатель, для которого

; .

5. Определить оптимальное значение передаточного отношения ре­дуктора:     

                         .                                                     (2.34)

6. Определить необходимую мощность двигателя, Вт:

.                                            (2.35)      

 7. Выбрать двигатель, у которого N_ном≥ N_{ном 0}.

8. Определить оптимальное по быстродействию передаточное отно­шение редук-тора: 

                                         (2.36)

9. Проверить условие обеспечения заданной максимальной угловой скорости:

Если условиене выполняется, передаточное отношение редуктора

                           (2.37)

Запас по скорости следует принимать тем больше, чем больше относительное зна-чение статической нагрузки.

На рисунке 2.2 изображена на­грузочная характеристика привода  в поле механической характеристики двигателя при гармоническом входном сигнале.                                                  ω

                                   і_р ∙ω_нmax                           

       ω _A= і_р ∙ω_н                                                    A  

                                                                         ТТ                            T          

                                              Т

 

 

Рисунок 2.2

По относительному расположению значений  и можно определить необходимое значение коэффициента запаса:

                                                       (2.38)

 

 

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ОТНОШЕНИЙ В ЗУБЧАТЫХ МЕХАНИЗМАХ. С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ И КОНИЧЕСКИМИ КОЛЕСАМИ.

 

   3.1. Общее передаточное отношение механизма определяется по формуле:

,                                                                 (3.1)

где - общее передаточное отношение;

n_дв - частота вращения вала заданного или выбранного электродви­гателя, об/мин,

n_вых - частота вращение выходного вала механизма, об/мин.

Значение n_вых определяется на основании технического задания. При этом возмож-ны следующие варианты:

1. Значение n_вых задано непосредственно в техническом задании.

2. Задана угловая скорость выходного ω_вых рад/с:

.                                                             (3.2)

3.Задано время движения выходного вала t_p, с. При отом угол по­ворота выходного вала , либо задан либо может бытьназначен из конструктивных соображений. То