Задание на проектирование

Содержание

Тема задания: сконструировать редуктор привода азимутального вращения зеркала антенны РЛС самолета по кинематической схеме:

Исходные данные:

Угол обзораград - 100

Скорость обзора, град/с - - 90 

марка электродвигатель - ДПР-42-Ф1-03

Зубчатые модули Zодин-Z2 м=0,5мм

Z'2-Z3 м=0,7мм

Z'3-Z4 м=0,9мм

Z'4-Z5 м=1,25 мм

Расчетное время, час - 1400

и механические требования

1.1Режим работы привода - длительный с реверсом по расписанию

реверс двигателя

выполненный

электронный блок

управление

2.Описание конструкции привода

Кинематическая схема азимутального привода зеркала антенны РЛС с реверсированием зеркала за счет изменения направления вращения выходного вала электродвигателя представлена ​​на рисунке. Привод состоит из электродвигателя 1 и трехступенчатого редуктора 2, выходная шестерня которого Z'.четырене задействованы ни в одной из осей 3 зеркала антенны 4.

Частота вращения зеркала nа зависит от ширины диаграммы направленности, частоты излучения передатчика станции и других параметров. Для радаров, установленных на пассажирских самолетах, nа= 10..25 об/мин. В приводах зеркал авиационных РЛС применяются асинхронные электродвигатели переменного тока ЭМ, ДКМ и др. напряжение питания U=115В и частота f=400Гц. Применяются также двигатели постоянного тока типа Д, ДПР и другие с сетевым питанием. Двигатели переменного тока из-за меньшей инерции якоря имеют лучшую скорость при реверсе. Однако двигатели постоянного тока допускают большие перегрузки. Для получения необходимой частоты вращения вала зеркала антенны используется редуктор, число ступеней которого зависит от значения требуемого передаточного числа. Из-за относительно низкой окружной скорости в зубчатых колесах шестерни выполнены с прямыми зубьями. Модули зацепления: первая пара m1=0,5 мм, вторая m2=0,7 мм, третья m3=0,9 мм, а выходная шестерня имеет модуль m4=1,25 мм.

Материал шестерен (12ХН3А, 38ХА) с закалкой и высоким отпуском, что обеспечивает оптимальный баланс между твердостью поверхностей зубьев и мягкостью их сердцевины при малых модулях зацепления. Валы изготовлены из конструкционной легированной стали. Поскольку подшипники вала нагружены относительно небольшой радиальной нагрузкой; В подшипниках используются радиальные шарикоподшипники легкой серии. Предохранительная фрикционная муфта регулируется с помощью лужи на передачу крутящего момента, равного 1,2 номинального крутящего момента этого вала.

Конструкция корпуса редуктора отражает стремление к минимальной массе механизма, удобству размещения на антенном блоке. Корпус изготовлен методом литья в формы, что обеспечивает высокую производительность и качество отливки в сочетании с ее тонкостью. Корпус имеет разъемную конструкцию с разрезной плоскостью по осям валов. Выходной вал редуктора имеет манжетное уплотнение, позволяющее защитить внутреннюю плоскость редуктора от пыли и уменьшить утечку смазки. В качестве смазки используется смазка ОКБ-122, тонкий слой которой наносится на подшипники и шестерни при сборке. Для повышения антикоррозионных свойств детали имеют антикоррозионное покрытие - оксидирование с промасливанием, а крепежные детали - избыточную смазку.

3. Выбор электродвигателя.

3.1Приводной двигатель - постоянный токДПР-42-Ф1-03. ДвигательДПР-42-Ф1-03имеет исполнение Ф1 - фланцевое с одним выходным концом вала.

ДПР-42-Ф1-03

Скорость, об/мин -4500

Момент, Нмм-5,0

Срок службы, ч-2000

Мощность, Вт-2,36

3.2Общее передаточное отношение привода разбивается по условию:

Передаточное число последней пары следует принимать в пределах i4'5=8…10 .

3.3Рассчитать фрикцион для передачи расчетной нагрузки.

3.4Смазка шестерен и подшипников - пластичная.

4. Кинематический расчет механизма.

4.1Определение и разбивка по передаточному числу.

Передаточное отношение:

Частота вращения антенны:

Передаточные числа ступеней:

4.2Расчет количества зубов

Принимаем общее количество зубьев колесной пары в пределах Z=80…100 при Zmin17 тогда

4.3Передаточные числа:

4.4Скорость вала:

5. Силовой расчет механизма.

5.1Расчет эффективности:

5.2Моменты вала:

6. Выбор материала.

7.Геометрический расчет.

Определение межосевых расстояний и размеров зубчатых колес:

7.1Межосевые расстояния рассчитываются по формуле:

7.2Определяем размеры шестерен:

а) делительные диаметрыд=ми*зи

б) диаметры вершин зубьев шестерен и колес:

в) диаметры впадин зубьев шестерен и колес:

7.3Длина зубьев определяется по формуле bwi=awi*а, кудаа=0,1

Длина ступиц шестерен рассчитывается в зависимости от диаметра вала по формуле:

Диаметр ступицы зубчатого колеса рассчитывается в зависимости от диаметра вала по формуле:

8. Расчет зуба на контактную прочность.

Проверочный расчет зуба на контактную прочность проводят по формуле:

Минимальное предельное напряжение прикосновения выбирается из условия:

-количество эквивалентных циклов нагрузки для шестерни и колеса:

Для снаряжения:

Для колеса:

Для снаряжения:

9. Проверочный расчет вала.

Таким образом, выполняется условие прочности: n=21,7>[n]=1,5..1,7

10. Расчет подшипника на долговечность.

Рассчитываем по формуле:

а - коэффициент, учитывающий влияние качества металла колец и тел качения

а=0,21

в - динамическая грузоподъемность; для этого подшипника выходного вала

с=4620Н

p - эквивалентная динамическая нагрузка

Fr, Fa - радиальная и осевая нагрузки, а так как подшипник в данном случае радиальный, то Fa=0, V=1, т.к. внутреннее кольцо подшипника вращается;

К- коэффициент запаса прочности, К=1,3;

Кт - температурный коэффициент, Кт=1;

Х=1; Y=0; YA=26,2Н; ЗА=80,67Н;

nv - частота вращения вала nv4=150 об/мин;

таким образом обеспечивается работоспособность подшипника.

11. Расчет фрикционной предохранительной муфты.

Расчет сцепления осуществляется по формуле:

Откуда мы выражаем q, для выполнения условия q[q] = 0,6 МПа; q - удельное давление, где М сцепления - момент вала сцепления = 31,14 Н*мм;

Z-количество рабочих поверхностей. Z=4

f - коэффициент, учитывающий трение поверхностей дисков, f=0,08;

D - внешний диаметр дисков, D=18мм;

d - внутренний диаметр дисков, d=4мм;

Таким образом, q=0,06 МПа<[q]=0,6 МПа

12. Расчет ключа на задавливание.

д - диаметр вала; д=6мм

h - высота ключа; ч=2мм

Lp - длина ключа; Лп=5мм

Mb - момент на валу; Мв=371,9Н*мм

На котором находится дюбель.

[см]=150 МПа

13. Список литературы