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.
[pic]
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 (=0 до (=(max. Затухание А в децибелах определяют по формуле [pic];
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-н|Наибольшая относительная |Диапазон |Внутренний |Диаметр |
|ая |погрешность настройки и |затухания |диаметр |шкалы |
|затуха-ни|отсчета | |центрального |отсчетного |
|я М | | |волновода |устройства |
| |( ([0;45(] | ( ([45(;(max]|Аmax| |dв,мм |Dш,мм |
| | | | |Amin| | |
|-45 |0,5 |2,0 |70 |0 |32 |140 |
1 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 [pic](мм).
Внутренний диаметр волновода dв=32 мм.
Отсюда видно, что диаметральная разность r=d2-dв=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=(mz1=12,56(мм);
2 Угол подъема винта червяка (=[pic]=11(19( где q=20 – коэффициент диаметра червяка по ГОСТ 2144-76;
3 Межосевое расстояние aw=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(2m([pic])=2((8,9+1)=19,8(мм) принимаем b1=30 (мм);
7 Высота витка h1=h1*(m=2,2 (мм) тут h1*=2 ha*+c1*=2(1+0,2=2,2;
8 Высота головки ha1= ha*(m=1 (мм);
9 Диаметр вершин червяка da1=m(q+2 ha*)=20+2(1=22 (мм);
10 Диаметр вершин колеса da2=d2+2ha*m=80+2(1(1=82 (мм);
11 Диаметр впадин червяка df1=d1-2m(ha*+с1*)=20-2(1+0,2)=17,6 (мм);
12 Диаметр впадин колеса df2=d2-2m(ha*+с2*)=80-2(1+0,2)=77,6(мм);
13 Радиус кривизны (t1=(t2= m (t* =0,3(1=0,3 (мм);
14 Ширина венца b2=0,75d1=0,75(20=15 (мм);
15 Угол обхвата
(=[pic]44(14(
16 Радиус дуги, образующей кольцевую поверхность вершин зубьев червячного
колеса R=0,5d1- mha*=0,5(20-1(1=9 (мм).
2 Проверочный расчет червячной пары на прочность
При расчетах принимаем, что к валу червяка приложен крутящий момент
М1=Мвх=1 Нм.
1 Определяем КПД редуктора
(=0,93tg((ctg((+()=0,93tg11(19((ctg(11(19(+1(43()=0,8
где (=arctg f=arctg0,03=1(43(.
Момент на выходе редуктора [pic](Нм).
2 Определяем силы, действующие в зацеплении
[pic](Н), [pic](Н)
[pic](=145,6(Н)
3 Проверка по контактным и изгибающим напряжениям
[pic],
из [3] для пары бронза-сталь [pic];
[pic]
для материала БрОНФ10-1-1 при центробежном литье предельнодопустимое напряжение [(н]=210Мпа [3,табл.20], откуда следует (н ([(н].
[pic](Мпа),
тут YF – коэффициент формы зуба, что зависит от эквивалентного числа зубьев [pic]. На основании [9,табл.3.1] выбираем YF=1,34. Коэффициенты
КН и КF принимаются равными 1, исходя из того, что редуктор выполняется при высокой точности, скорость скольжения Vск