ПМ 01 Разработка конструкций деталей электромеханических приборных устройств Билет 1 1. Цели и задачи проектирования. Основные задачи проектирования 1. проведение теоретических исследований и расчетных работ, подтвержденных возможность выполнения. 2. проведения экспериментальных исследований макетных, экспериментальных и опытных образцов автоматических систем и их отдельных моделей. 3. Разработка конструкторской и программной документации. 4. Проведение приемо-сдаточных испытаний на заводах изготовителях, на объектах эксплуатации. 5. Совершенствование методов исследование методик расчета и испытаний автоматических систем. Цели проектирования: Дать сведения о конструкторской документации, взаимодействие составных частей, характеристики, проектируемого изделия и пояснить принцип его работы. 2. Общие сведения о фрикционных передачах. Фрикционная передача — механическая передача, служащая для передачи вращательного движения (или для преобразования вращательного движения в поступательное) между валами с помощью сил трения, возникающих между катками, цилиндрами или конусами, насаженными на валы и прижимаемыми один к другому. Фрикционные передачи состоят из двух катков ведущего и ведомого Фрикционные передачи классифицируют по следующим признакам: 1. По назначению: - с нерегулируемым передаточным числом; - с бесступенчатым (плавным) регулированием передаточного числа (вариаторы). 2. По взаимному расположению осей валов: - цилиндрические или конусные с параллельными осями; - конические с пересекающимися осями 3. В зависимости от условий работы: - открытые (работают всухую); - закрытые (работают в масляной ванне). В открытых фрикционных передачах коэффициент трения выше, прижимное усилие катков Fn меньше. В закрытых фрикционных передачах масляная ванна обеспечивает хороший отвод тепла, делает скольжение менее опасным, увеличивает долговечность передачи. 4. По принципу действия: - нереверсивные; - реверсивные. 5. Различают также передачи с постоянным или автоматическим регулируемым прижатием катков, с промежуточным (паразитным) фрикционным элементом или без него. Достоинства фрикционных передач: - простота конструкции и обслуживания; - плавность передачи движения и регулирования скорости и бесшумность работы; - большие кинематические возможности (преобразование вращательного движения в поступательное, бесступенчатое изменение скорости, возможность реверсирования на ходу, включение и выключение передачи на ходу без остановки); - за счет возможностей пробуксовки передача обладает предохранительными свойствами. Однако после пробуксовки передача, как правило, резко ухудшает свои качества - появляются лыски на катках, неравномерно срабатываются фрикционные поверхности и т.д. Поэтому использовать пробуксовку как предохранительное средство не рекомендуется; - отсутствие мёртвого хода при реверсе передачи; - равномерность вращения, что удобно для приборов; - возможность бесступенчатого регулирования передаточного числа, причем на ходу, без остановки передачи. Недостатки фрикционных передач: - непостоянство передаточного числа из-за проскальзывания; - незначительная передаваемая мощность (открытые передачи - до 10-20 кВт; закрытые - до 200-300 кВт); - для открытых передач сравнительно низкий КПД; - большое и неравномерное изнашивание катков при буксовании; - необходимость применения опор валов специальной конструкции с прижимными устройствами (это делает передачу громоздкой); - для силовых открытых передач незначительная окружная скорость ( 7 - 10 м/с); - большие нагрузки на валы и подшипники от прижимной силы , что увеличивает их размеры и делает передачу громоздкой. Этот недостаток ограничивает величину передаваемой мощности; - большие потери на трение. Применение. Фрикционные передачи с нерегулируемым передаточным числом в машиностроении применяются сравнительно редко, например, во фрикционных прессах, молотах, лебедках, буровой технике и т.п.). В качестве силовых передач они громоздки и малонадежны. Эти передачи применяются преимущественно в приборах, где требуется плавность и бесшумность работы (магнитофоны, проигрыватели, спидометры и т. п.). Они уступают зубчатым передачам в несущей способности. Зато фрикционные передачи с бесступенчатым регулированием скорости – вариаторы – широко применяются в различных машинах, например, в металлорежущих станках, в текстильных и транспортирующих машинах и т. д. Зубчатые передачи не позволяют такого регулирования. На практике широко применяют реверсивные фрикционные передачи винтовых прессов, передачи колесо — рельс и колесо — дорожное полотно самоходного транспорта. Фрикционные передачи предназначены для мощностей, не превышающих 20 кВт, окружная скорость катков допускается до 25 м/с. 3. Какие передачи изображены на рис. краткая характеристика этих передач Рис.1. Механические передачи с непосредственным контактом тел вращения: а — фрикционная передача; б — зубчатая передача; в — червячная передача; г, д — передачи винт-гайка 4.Для выбора электродвигателя определяют требуемую мощность и частоту вращения. Написать формулу. потребляемой мощности (кВт) привода (мощность) на выходе. Рв = Ftv/103 Рв - . потребляемая мощность (кВт) привода на выходе Ft (Н)– окружная сила на барабане ленточного или на звездочке цепного конвейера v (м/с)- скорость движения ленты или цепи; ПМ 01 Разработка конструкций деталей электромеханических приборных устройств Билет 2 1. Пояснительная записка: «Титульный лист, содержание, техническое задание, введение, построение проекта». Пояснительная записка должна быть выполнена на стандартной белой бумаге формата А4 по ГОСТ 2.301 с одной стороны листа. При выполнении пояснительной записки должны быть установлены стандартные поля по СТБ 6.38: - левое - 30 мм; - правое – не менее 8 мм; - верхнее и нижнее - не менее 20 мм. Пояснительная записка может быть выполнена с применением печатающих и графических устройств шрифтом Times new Roman черного цвета с высотой14 пт, через полтора интервала. Абзацы в тексте начинают отступом 15-17 мм, одинаковым по всему тексту. Вписывать в отпечатанный текст отдельные слова, формулы, условные знаки, а также выполнять иллюстрации следует черными чернилами (пастой, тушью). Для выполнения иллюстраций разрешается использовать графические редакторы, фотографии, ксерокопии и т.п. При использовании стандартного текстового редактора формулы могут быть оформлены с помощью средств этого редактора. Опечатки и описки допускается исправлять подчисткой или закрашиванием белой краской и нанесением на том же месте исправлений машинным или рукописным способом черными чернилами (пастой, тушью). Повреждения листов, помарки и следы прежнего текста не допускаются. Текст основной части пояснительной записки разделяют на разделы, подразделы и пункты. Разделы нумеруются арабскими цифрами без точки в пределах всей пояснительной записки и записываются с абзацного отступа. Подразделы должны иметь нумерацию в пределах каждого раздела. Номер подраздела состоит из номеров раздела и подраздела, разделенных точкой (например: 1.1). В конце номера подраздела точка не ставится. Пункты нумеруются в пределах подраздела. Номер пункта состоит изомеров подраздела и пункта, разделенных точкой (например: 1.1.1).Внутри пунктов могут быть приведены перечисления. Перед каждой позицией перечисления следует ставить тире или, при необходимости ссылки в тексте пояснительной записки на одно из перечислений, строчную букву, после которой ставится скобка. Для дальнейшей детализации перечислений необходимо использовать арабские цифры, после которых ставится скобка, а запись производится с отступом. Каждый пункт и перечисление записывают с абзацного отступа. Разделы и подразделы должны иметь заголовки. Пункты, как правило, заголовков не имеют. Заголовки должны четко и кратко отражать содержание разделов, подразделов. Переносы слов в заголовках не допускаются. Если заголовок состоит из двух предложений, их разделяют точкой. Заголовки разделов следует писать прописными буквами с абзацного отступа. Заголовки подразделов следует писать, начиная с прописной буквы строчными буквами, с абзацного отступа. Точка в конце заголовка раздела, подраздела не ставится, название не подчеркивается. Расстояние между заголовком и текстом при выполнении пояснительной записки машинным способом должно быть равно 3-4 интервала, при выполнении рукописным способом 15 мм. Расстояние между заголовками раздела и подраздела - 2 интервала, при выполнении рукописным способом - 8 мм. Каждый раздел пояснительной записки рекомендуется начинать с нового листа. Первой страницей пояснительной записки является титульный лист. Номера страниц на титульном листе не ставятся, но включаются в общую нумерацию страниц. В состав пояснительной записки входит титульный лист ,содержание, которое включает перечень условных обозначений, символов и терминов, техническое задание, введение, построение проекта», заключение, список использованных источников и приложения с указанием номеров страниц. Титульный лист Титульный лист - первая страница пояснительной записки и заполняется по определенным правилам. В верхнем поле указывается полное наименование учебного заведения. В среднем дается название проекта без слова "тема" и кавычек. Оно должно быть по возможности кратким и точным - соответствовать основному содержанию проекта. Если необходимо конкретизировать название работы, то можно дать подзаголовок, который должен быть предельно кратким и не превращаться в новое заглавие. Далее указывается фамилия, имя, номер школы и класс проектанта (в именительном падеже). Затем фамилия и инициалы руководителя проекта. В нижнем поле указывается место и год выполнения работы (без слова "год"). Содержание (Оглавление) Вслед за титульным листом помещается оглавление, в котором приводится все заголовки пояснительной записки и указываются страницы, на которых они находятся. Сокращать их или давать в другой формулировке, последовательности и соподчиненности нельзя. Все заготовки пишутся с прописной буквы и без точки в конце Последнее слово каждого заголовка соединяют отточием с соответствующим ему номером страницы в правом столбце оглавления. Введение к работе В нем обосновывается актуальность выбранной темы, цель и содержание поставленных задач, формулируются планируемый результат и основные проблемы, рассматриваемые в проекте, указываются межпредметные связи, сообщается, кому предназначен проект и в чем его новизна. Во введении также дается характеристика основных источников получения информации (официальных, научных, литературных, библиографических). Желательно перечислить используемые в ходе выполнения проекта оборудование Техническое задание — исходный документ на проектирование технического объекта (изделия). ТЗ устанавливает основное назначение разрабатываемого объекта, его технические характеристики, показатели качества и технико-экономические требования, предписание по выполнению необходимых стадий создания документации (конструкторской, технологической, программной и т. д.) и её состав, а также специальные требования. Техническое задание является юридическим документом — как приложение включается в договор между заказчиком и исполнителем на проведение проектных работ и является его основой: определяет порядок и условия работ, в том числе цель, задачи, принципы, ожидаемые результаты и сроки выполнения. Т.е. должны быть объективные критерии, по которым можно определить, сделан ли тот или иной пункт работ или нет. Все изменения, дополнения и уточнения формулировок ТЗ обязательно согласуются с заказчиком и им утверждаются. Это необходимо и потому, что в случае обнаружения в процессе решения проектной задачи неточностей или ошибочности исходных данных возникает необходимость определения степени вины каждой из сторон-участниц разработки, распределения понесенных в связи с этим убытков. 2. Общие сведения зубчатых передач, их достоинство и недостатки. Механизм, в котором два подвижных звена являются зубчатыми колесами, образующими с неподвижным звеном вращательную или поступательную пару, называют зубчатой передачей В большинстве случаев зубчатая передача служит для передачи вращательного движения. В некоторых механизмах эту передачу применяют для преобразования вращательного движения в поступательное . Зубчатые передачи — наиболее распространенный тип передач в современном машиностроении и приборостроении; их применяют в широких диапазонах скоростей (до 100 м/с), мощностей (до десятков тысяч киловатт). Классификация зубчатых передач По передаточному отношению: • с постоянным передаточным отношением; • с переменным передаточным отношением. По форме профиля зубьев: • эвольвентные; • круговые (передачи Новикова); • циклоидальные. По типу зубьев: • прямозубые; • косозубые; • шевронные; • криволинейные. По взаимному расположению осей валов: • с параллельными осями (цилиндрические передачи с прямыми, косыми и шевронными зубьями); • с пересекающимися осями (конические передачи); • с перекрещивающимися осями. По форме начальных поверхностей: • цилиндрические; • конические; • гиперболоидные; По окружной скорости колёс: • тихоходные; • среднескоростные; • быстроходные. По степени защищенности: • открытые; • закрытые. По относительному вращению колёс и расположению зубьев: • внутреннее зацепление (вращение колёс в одном направлении); • внешнее зацепление (вращение колёс в противоположном направлен Зубчатые передачи получили наибольшее распространение в машиностроении благодаря следующим достоинствам: а) практически неограниченной передаваемой мощности, б) малым габаритам и весу, в) стабильному передаточному отношению, г) высокому КПД, который составляет в среднем 0,97 - 0,98. Недостатком зубчатых передач является шум в работе на высоких скоростях, который однако может быть снижен при применении зубьев соответствующей геометрической формы и улучшении качества обработки профилей зубьев. При высоких угловых скоростях вращения рекомендуется применять косозубые шестерни, в которых зубья входят о зацепление плавно, что и обеспечивает относительно бесшумную работу. Недостатком косозубых шестерен является наличие осевых усилий, которые дополнительно нагружают подшипники. Этот недостаток можно устранить, применив сдвоенные шестерни с равнонаправленными спиралями зубьев или шевронные шестерни. Последние, ввиду высокой стоимости и трудности изготовления применяются сравнительно редко - обычно лишь для уникальных передач большой мощности. При малых угловых скоростях вращения применяются конические прямозубые шестерни, а при больших - шестерни с круговым зубом, которые в настоящее время заменили конические косозубые шестерни, применяемые ранее. Конические гипоидные шестерни тоже имеют круговой зуб, однако оси колес в них смещены, что создает особенно плавную и бесшумную работу. Передаточное отнесение в зубчатых парах колеблется в широких пределах, однако обычно оно равно 3 - 5. 3. Какие передачи изображены на рис. краткая характеристика этих передач Передачи с гибкой связью: а — ременная; б — цепная 4.Написать формулу частоты вращения пв мин-1 приводного вала или выходного вала редуктора. пв= 6*104 v/ ( Dб) пв мин-1 - частоты вращения приводного вала или выходного вала редуктора. Dб (мм) - диаметр барабана ПМ 01 Разработка конструкций деталей электромеханических приборных устройств Билет 3 1. Стадии проектирования. 2. Общие сведения зубчатых передач. Механизм, в котором два подвижных звена являются зубчатыми колесами, образующими с неподвижным звеном вращательную или поступательную пару, называют зубчатой передачей В большинстве случаев зубчатая передача служит для передачи вращательного движения. В некоторых механизмах эту передачу применяют для преобразования вращательного движения в поступательное . Зубчатые передачи — наиболее распространенный тип передач в современном машиностроении и приборостроении; их применяют в широких диапазонах скоростей (до 100 м/с), мощностей (до десятков тысяч киловатт). Классификация зубчатых передач По передаточному отношению: • с постоянным передаточным отношением; • с переменным передаточным отношением. По форме профиля зубьев: • эвольвентные; • круговые (передачи Новикова); • циклоидальные. По типу зубьев: • прямозубые; • косозубые; • шевронные; • криволинейные. По взаимному расположению осей валов: • с параллельными осями (цилиндрические передачи с прямыми, косыми и шевронными зубьями); • с пересекающимися осями (конические передачи); • с перекрещивающимися осями. По форме начальных поверхностей: • цилиндрические; • конические; • гиперболоидные; По окружной скорости колёс: • тихоходные; • среднескоростные; • быстроходные. По степени защищенности: • открытые; • закрытые. По относительному вращению колёс и расположению зубьев: • внутреннее зацепление (вращение колёс в одном направлении); • внешнее зацепление (вращение колёс в противоположном направлен Основные элементы зубчатой передачи. Термины, определения и обозначения Одноступенчатая зубчатая передача состоит из двух зубчатых колес - ведущего и ведомого. Меньшее по числу зубьев из пары колес называют шестерней, а большееколесом. Термин «зубчатое колесо» является общим. Параметрам шестерни (ведущего колеса) приписывают при обозначении нечетные индексы (1, 3, 5 и т. д.), а параметрам ведомого колеса — четные (2, 4, 6 и т. д.). 3. Перечислить какие кинематические схемы механических передач изображены на рис., краткая характеристика этих передач. Рис.1. Кинематические схемы механических передач: а — цилиндрические зубчатые передачи с внешним зацеплением; б — цилиндрические передачи с внутренним зацеплением; в — передача шестерня—рейка; г — конические зубчатые передачи с пересекающимися осями валов; д — гипоидная передача; е — передачи зубчатые цилиндрические со скрещивающимися валами 4. Написать формулу общего КПД привода. общ. =1 *2 * 3 ….. общ. – КПД общий; 1 2 3 ….. – КПД отдельных звеньев кинематической цепи. ПМ 01 Разработка конструкций деталей электромеханических приборных устройств Билет 4 1. Пояснительная записка: «Изложение текста, числа в тексте, символы и знаки, формулы». Изложение текста пояснительной записки Полное наименование объекта проектирования при первом упоминании в тексте пояснительной записки должно быть одинаковым с наименованием его в первом листе графической части дипломного проекта. В последующем тексте порядок слов в наименовании объекта проектирования должен быть прямой, т. е. на первом месте должно быть определение (прилагательное), а затем - название объекта проектирования (имя существительное). Допускается употреблять сокращенное наименование объекта проектирования. Наименования, приводимые в тексте пояснительной записки дипломного проекта на иллюстрациях, должны быть одинаковыми. В пояснительной записке дипломного проекта должны применяться научно-технические термины, обозначения и определения, установленные соответствующими государственными стандартами, РД РБ 0410.42, при их отсутствии в указанных документах - общепринятые в научно-технической литературе. В тексте пояснительной записки дипломного проекта , за исключением формул, таблиц и рисунков не допускается: применять обороты разговорной речи, техницизмы и профессионализмы, произвольные словообразования; применять различные термины для одного и того же понятия, иностранные слова и термины при наличии равнозначных в родном языке; сокращать обозначения физических величин, если они употребляются без цифр; применять математический знак минус - перед отрицательными значениями величин следует писать слово «минус»; применять знак диаметра - для обозначения диаметра следует писать слово «диаметр»; применять без числовых значений математические знаки, а также знаки «номер» и «процент»; применять индексы стандартов, технических условий и других документов без регистрационного номера. В тексте пояснительной записки не допускается применять сокращения слов, кроме установленных правилами орфографии и соответствующими государственными стандартами. Перечень допускаемых сокращений слов установлен в ГОСТ 2.316. Условные буквенные обозначения, изображения или знаки должны соответствовать принятым действующим законодательством и государственными стандартами. При необходимости применения других условных обозначений их следует пояснять в тексте при первом упоминании или в перечне обозначений. В пояснительной записке следует применять стандартизованные единицы физических величин, их наименования и обозначения в соответствии с ГОСТ 8.417. 2. Общие сведения механических передач. Механическими передачами, или просто передачами, называют механизмы для передачи энергии от машины-двигателя к машине-орудию, как правило, с преобразованием скоростей, моментов, а иногда — с преобразованием видов (например, вращательное в поступательное) и законов движения. В современном машиностроении применяют механические, пневматические, гидравлические и электрические передачи. При проектировании к механическим передачам предъявляются следующие требования: - высокие нагрузочные способности при ограниченных габаритных размерах, весе, стоимости; - постоянство передаточного отношения или закона его изменения; - обеспечение определенного взаимного расположения осей ведущего и ведомого валов, в частности, межосевого расстояния aw; - малые потери при передаче мощности (высокий кпд) и, как следствие, ограниченный нагрев и износ; - плавная и бесшумная работа; - прочность, долговечность, надёжность. Передачи имеют широкое распространение в машиностроении по следующим причинам: 1) энергию целесообразно передавать при больших частотах вращения; 2) требуемые скорости движения рабочих органов машин, как правило, не совпадают с оптимальными скоростями двигателя; обычно ниже, а создание тихоходных двигателей вызывает увеличение габаритов и стоимости; 3) скорость исполнительного органа в процессе работы машины-орудия необходимо изменять (например, у автомобиля, грузоподъемного крана, токарного станка), а скорость машины-двигателя чаще постоянна (например, у электродвигателей); 4) нередко от одного двигателя необходимо приводить в движение несколько механизмов с различными скоростями; 5) в отдельные периоды работы исполнительному органу машины требуется передать вращающие моменты, превышающие моменты на валу машины-двигателя, а это возможно выполнить за счет уменьшения угловой скорости вала машины-орудия; 6) двигатели обычно выполняют для равномерного вращательного движения, а в машинах часто оказывается необходимым поступательное движение с определенным законом; 7) двигатели не всегда могут быть непосредственно соединены с исполнительными механизмами из-за габаритов машины, условий техники безопасности и удобства обслуживания; 8) распределять работу двигателя между несколькими исполнительными органами машины. Как правило, угловые скорости валов большинства используемых в настоящее время в технике двигателей (поршневых двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных, электрических, гидравлических и пневматических двигателей) значительно превышают угловые скорости валов исполнительных или рабочих органов машин, порой на 2-3 порядка. Поэтому доставка (передача) энергии двигателя с помощью передачи любого типа, в том числе и механической, происходит, как правило, совместно с одновременным преобразованием моментов и угловых скоростей (в сторону повышения первых и понижения последних). Классификация механических передач Механические передачи, применяемые в машиностроении, классифицируют по энергетической характеристике механические передачи делятся на: - кинематические (передаваемая мощность Р<0,1 кВт), - силовые (передаваемая мощность Р≥0,1 кВт). по принципу передачи движения: - передачи трением (примеры: фрикционная и ременная ) - действующие за счет сил трения, создаваемых между элементами передач; 3. Какие передачи изображены на рис. краткая характеристика этих передач. Кинематические схемы механических передач: а — червячная передача; б — цепная передача; в — передача винт-гайка; г — ременная передач 4.Написать формулу частоты вращения пв мин-1 приводного вала пв= 6*104 v/ ( Dб) пв мин-1 - частоты вращения приводного вала или выходного вала редуктора. Dб (мм) - диаметр барабана ПМ 01 Разработка конструкций деталей электромеханических приборных устройств Билет 5 1. Эскизный проект. Эскизный проект разрабатывают, если это предусмотрено техническим заданием или протоколом рассмотрения технического предложения.Эскизный проект разрабатывают с целью установления принципиальных (конструктивных, схемных и др.) решений изделия, дающих общее представление о принципе работы и (или) устройстве изделия, когда это целесообразно сделать до разработки технического проекта или рабочей документации. На стадии разработки эскизного проекта рассматривают варианты изделия и (или) его составных частей. Эскизный проект может разрабатываться без рассмотрения на этой стадии различных вариантов. При разработке эскизного проекта выполняют работы, необходимые для обеспечения предъявляемых к изделию требований и позволяющие установить принципиальные решения. Перечень необходимых работ определяется разработчиком в зависимости от характера и назначения изделия и согласовывается с заказчиком, если изделие разрабатывается по заказам Министерства обороны. Примерный перечень работ для изделий народнохозяйственного назначения приведен в приложении. П р и м е ч а н и е . На стадии эскизного проекта не повторяют работы, приведенные на стадии технического предложения, если они не могут дать дополнительных данных. В этом случае результаты ранее проведенных работ отражают в пояснительной записке. В комплект документов эскизного проекта включают конструкторские документы, в соответствии с ГОСТ 2.102-68 предусмотренные техническим заданием и протоколом рассмотрения технического предложения. Конструкторские документы, разрабатываемые для изготовления макетов, в комплект документов эскизного проекта не включают. На рассмотрение, согласование и утверждение представляют копии документов эскизного проекта, скомплектованные по ГОСТ 2.106-96. Допускается по согласованию с заказчиком представлять подлинники документов эскизного проекта. 2. Общие сведения цепных передач, их достоинства и недостатки. Цепные передачи известны с XVI в. Обычные кованые цепи перекидывались через шкивы с соответствующими зубцами на них и таким образом могли передавать вращение . Однако звенья цепи не всегда попадали на зубцы, и передача была ненадежной. В середине XVIII в. англичанин Галль сконструировал цепь, до сих пор носящую его имя и широко используемую в машиностроении. Но обнаружилось, что цепь Галля при больших скоростях сильно ударяет о зубья звездочек, шумит и, вытягиваясь, может соскочить с зубьев. Эти недостатки в большой мере устранил американский инженер Рейнольде, предложив так называемую зубчатую, или бесшумную, цепь. Звенья цепи Рейнольдса плотно охватывают зубья звездочек, эта цепь не шумит, даже при больших скоростях, и прочнее всех других приводных цепей из-за большого количества пластин по ширине цепи. Дополнительное преимущество зубчатой цепи придает шарнир качения, скрепляющий звенья цепи. Он состоит из двух вкладышей 1 и 2 с цилиндрическими рабочими поверхностями, причем вкладыш 1 закреплен в пазе пластины В, а 2 — в пластине А. При этом поворот пластин Аи В друг относительно друга вызывает обкатывание вкладышей 1 и 2 одного по другому. По своим параметрам (прочности, быстроходности, КПД) зубчатая цепь приближается к зубчатым передачам и даже иногда используется в силовой трансмиссии автомобиля, нагруженной, как известно, весьма сильно. Цепные передачи смазываются капельным способом при скоростях до 4 м/с, а при больших скоростях — погружением в масляную ванну. При скоростях более 12 м/с применяют струйное смазывание от насоса. Цепи очень тихоходные или для мускульного привода (велосипеды) периодически смазываются пластичной смазкой. КПД цепных передач зависит от вида цепи и ее смазки. Наивысший КПД у зубчатых цепей с шарнирами качения. Среднее значение КПД цепных передач 0,95... 0,98. К особенностям цепных передач относятся следующие: 1. По мере изнашивания шарниров цепи вытягиваются и могут соскакивать со звездочек. Это связано с большим числом звеньев цепи. Так, например, если каждое звено, износившись, вытянется за счет образовавшихся зазоров на 0,1 мм, то цепь из 100 звеньев вытянется на 0,1 х 100 = 10 мм, а это уже серьезная величина вытяжки. При этом цепь начинает сильно провисать на ведомой ветви, что ведет к нарушению правильной работы. Натяжение цепи регулируется перемещением вала одной из звездочек, нажимными роликами или оттяжными звездочками. Можно вынимать из цепи звенья, ступенчато уменьшая ее длину. 2. При большом числе зубьев на звездочке (свыше 90 — 120, а для зубчатой цепи более 140) цепь начинает соскакивать с нее. Объясняется это, помимо прочего, тем, что при огибании такой звездочки цепью звенья ее образуют между собой угол, незначительно отличающийся от 180°, и даже большие силы натяжения цепи не могут создать достаточных радиальных сил для прижима звеньев к звездочке. Особенно сильно соскакивают изношенные — «вытянутые» — цепи. 3. . Из-за неравномерности хода цепной передачи минимальное число зубьев малой звездочки не должно быть меньше 13—15 при низких частотах вращения и 19 —23 — при высоких; для зубчатых цепей эти значения больше на 20...30 %. Вследствие этого, а также исходя из вышеприведенного в п. 2 передаточное число цепных передач не должно превышать пяти, в крайних случаях семи. 4. Лучше иметь нечетные числа зубьев звездочек и четные числа звеньев, тогда изнашивание передачи будет более равномерным. 5. В приводах с быстроходным двигателем и редуктором цепную передачу располагают обычно после редуктора. 6. Ведомую ветвь цепи располагают обычно внизу. 7. Для обеспечения самонатяжения угол наклона цепной передачи к горизонту стараются не делать больше 60° либо устанавливают на ведомую ветвь оттяжную звездочку. 8. Применение многорядных цепей нежелательно, так как здесь требуется повышенная точность изготовления звездочек и монтажа передачи. Достоинства и недостатки цепных передач Достоинства цепных передач: • По сравнению с зубчатыми передачами цепные передачи могут передавать движение между валами при значительных межосевых расстояниях (≤5 м). • По сравнению с ременными передачами более компактны, могут передавать большие мощности (до 3000 кВт), силы действующие на валы, значительно меньше, так как предварительное натяжение цепи мало. • Могут передавать движение одной цепью нескольким звездочкам. Недостатки цепных передач: • Значительный шум вследствие удара звена цепи при входе в зацепление, особенно при малых числах зубьев звездочек и большом шаге (этот недостаток ограничивает возможность применения цепных передач при больших скоростях). • Сравнительно быстрое изнашивание шарниров цепи вследствие затруднительного подвода смазочного материала. • Удлинение цепи из-за износа шарниров, что требует натяжных устройств. 3. Какие передачи изображены на рис. краткая характеристика этих передач Рис.1. Механические передачи с непосредственным контактом тел вращения: а — фрикционная передача; б — зубчатая передача; в — червячная передача; г, д — передачи винт-гайка 4.Для выбора электродвигателя определяют требуемую мощность и частоту вращения. Написать формулу. потребляемой мощности (кВт) привода (мощность) на выходе. Рв = Ftv/103 Рв - . потребляемая мощность (кВт) привода на выходе Ft (Н)– окружная сила на барабане ленточного или на звездочке цепного конвейера v (м/с)- скорость движения ленты или цепи; ПМ 01 Разработка конструкций деталей электромеханических приборных устройств Билет 1. Технический проект 2. Виды разрушения рабочих поверхностей фрикционных катков. Усталостное выкраивание встречается в закрытых передачах, работающих при выпа 3. Перечислить какие кинематические схемы механических передач изображены на рис., краткая характеристика этих передач. Рис.3. Кинематические схемы механических передач: а — цилиндрические зубчатые передачи с внешним зацеплением; б — цилиндрические передачи с внутренним зацеплением; в — передача шестерня—рейка; г — конические зубчатые передачи с пересекающимися осями валов; д — гипоидная передача; е — передачи зубчатые цилиндрические со скрещивающимися валами 4. Написать формулу: частоты вращения вала колеса тихоходной ступени. п2Т = пв ип п2Т - частоты вращения вала колеса тихоходной ступени пв - частота вращения приводного вала ип - передаточное число привода ПМ 01 Разработка конструкций деталей электромеханических приборных устройств Билет 7 1. Рабочая документация Рабочая конструкторская документация разрабатывается для изготовления изделий в серийном или массовом производстве. Разработка рабочей документации состоит в окончательной отработке документации и проведении корректировок документации по результатам изготовления изделий и их испытаний. Прежде всего изготавливаются опытные образцы или опытная партия изделий. Изготовленные изделия подвергаются предварительным испытаниям, которые проводятся в полном объеме по техническим условиям. Испытания на воздействие всех внешних факторов производятся в специально оборудованных испытательных лабораториях с помощью камер и стендов, имитирующих воздействие климатических и механических факторов. Если нельзя полностью воспроизвести комплекс воздействующих факторов, то проводят полевые, летные и другие испытания. По результатам изготовления и испытаний проводится корректировка всей конструкторской документации. Рабочая конструкторская документация серийного ( массового) производства предназначена для выпуска по ней товарной продукции. В процессе производства обязательно имеет место постоянное совершенствование способов и приемов изготовления изделия, его составных частей и деталей, улучшение конструкций отдельных узлов. Поэтому необходимо своевременно вносить изменения в документацию, а также систематически обобщать опыт изготовления и эксплуатации изделия для его модернизации или выполнения новой разработки. Рабочая конструкторская документация на линию согласованию с изготовителем не подлежит. Она передается изготовителю по акту, при этом производится только контроль качества и комплектности документации. Рабочая конструкторская документация - передаваемый изготовителю комплект различных видов графических и текстовых документов. Схемы кинематические и гидравлические, пневматические и электрические принципиальные на этапах технического проекта и рабочей документации, а также схемы соединений ( монтажные) на стадии рабочей документации разрабатываются обязательно. Указанные схемы включают в состав руководства по эксплуатации. 2. Общие сведения фрикционных передач. Фрикционная передача — механическая передача, служащая для передачи вращательного движения (или для преобразования вращательного движения в поступательное) между валами с помощью сил трения, возникающих между катками, цилиндрами или конусами, насаженными на валы и прижимаемыми один к другому. Фрикционные передачи состоят из двух катков ведущего и ведомого Фрикционные передачи классифицируют по следующим признакам: 1. По назначению: - с нерегулируемым передаточным числом; - с бесступенчатым (плавным) регулированием передаточного числа (вариаторы). По взаимному расположению осей валов: - цилиндрические или конусные с параллельными осями; - конические с пересекающимися осями 3. В зависимости от условий работы: - открытые (работают всухую); - закрытые (работают в масляной ванне). В открытых фрикционных передачах коэффициент трения выше, прижимное усилие катков Fn меньше. В закрытых фрикционных передачах масляная ванна обеспечивает хороший отвод тепла, делает скольжение менее опасным, увеличивает долговечность передачи. По принципу действия: - нереверсивные; - реверсивные. Различают также передачи с постоянным или автоматическим регулируемым прижатием катков, с промежуточным (паразитным) фрикционным элементом или без него. Применение. Фрикционные передачи с нерегулируемым передаточным числом в машиностроении применяются сравнительно редко, например, во фрикционных прессах, молотах, лебедках, буровой технике и т.п.). В качестве силовых передач они громоздки и малонадежны. Эти передачи применяются преимущественно в приборах, где требуется плавность и бесшумность работы (магнитофоны, проигрыватели, спидометры и т. п.). Они уступают зубчатым передачам в несущей способности. Зато фрикционные передачи с бесступенчатым регулированием скорости – вариаторы – широко применяются в различных машинах, например, в металлорежущих станках, в текстильных и транспортирующих машинах и т. д. Зубчатые передачи не позволяют такого регулирования. На практике широко применяют реверсивные фрикционные передачи винтовых прессов, передачи колесо — рельс и колесо — дорожное полотно самоходного транспорта. Фрикционные передачи предназначены для мощностей, не превышающих 20 кВт, окружная скорость катков допускается до 25 м/с. 3. Какие передачи изображены на рис. краткая характеристика этих передач Передачи с гибкой связью: а — ременная; б — цепная 4. Написать формулу частоты вращения пв мин-1 приводного вала или выходного вала редуктора. пв= 6*104 v/ ( Dб) пв мин-1 - частоты вращения приводного вала или выходного вала редуктора. Dб (мм) - диаметр барабана ПМ 01 Разработка конструкций деталей электромеханических приборных устройств Билет 8 1. Методы проектирования. Проектирование машин на основе системного подхода. Различие методов проектирования 1. Эвристические - всевозможные правила и рекомендации, помогающие решению задач без предварительной оценки результатов. 2. Алгоритмические – основы на алгоритме, который можно определить, как последовательность указанный позволяющих решить задачу. По совокупности решаемых задач можно выделить: Частное - частный подход к проектированию определяется критериями, отвечающих частным, а иногда и антисоциальным интересам. Системное – вносит коренные изменения во все стадии работы машины, начиная с её создания. Новый подход заключается в том, что решается задача, с которой создания развернутого семейства машин одного функционального назначения заданного главного параметра. Для решения такой задачи анализируется рационально-экономические границы. Основное внимание необходимо уделять созданию безопасных условий труда. Новая машина в процессе эксплуатации должна обеспечить приемлемый уровень эффективности. Должна быть отработана на технологическом уровне эффективность её изготовления, т.е. удовлетворять требованиям производства. 2. Общие сведения механизмов. Механизм —, в которой рабочий процесс реализуется путем выполнения определенных механических движений. Являясь носителем этих движений, механизм представляет собой совокупность (систему) взаимосвязанных тел, предназначенных для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел. Механизм осуществляет: передачу энергии (движения), как правило, с преобразованием сил и характеристик закона движения от источника, например двигателя, к одному или нескольким рабочим органам машины; преобразование и регулирование механического движения; заданную компоновку машины. Если в преобразовании движения участвуют как твердые, так и жидкие или газообразные тела, то механизм называется соответственно гидравлическим или пневматическим. Существенно, что однотипные механизмы используются в конструкциях самых разнообразных по назначению машин. Основными характеристиками машин являются: назначение и область применения, способ управления, мощность и производительность, коэффициент полезного действия, масса, габаритные размеры, стоимость и др. Коэффициент полезного действия является характеристикой экономичности машин. Он показывает долю полезно реализуемой энергии и эффективность ее использования. Массу и габаритные размеры необходимо знать для транспортирования машин и размещения их на производственных площадях. Основные характеристики машин указывают в их техническом паспорте. К механизмам предъявляют следующие основные требования: работоспособности; надежности; технологичности; экономичности; эргономичности. Работоспособность. Работоспособностью называют состояние механизмов, при. котором они способны нормально выполнять заданные функции с параметрами, установленными нормативнотехнической документацией (техническими условиями, стандартами и т. п.) Надежность. Надежностью изделия называют свойство выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам в условиях использования, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования. Надежность является общей проблемой для всех отраслей машиностроения и приборостроения. Любая современная машина или прибор, какими бы высокими характеристиками они ни обладали, будут обесценены при ненадежной работе. Надежность изделия зависит от необходимой наработки, которая может исчисляться в часах работы станка, налета самолета и т. д., в километрах пробега автомобиля, гектарах обработанной земли для сельскохозяйственной машины и т. д. Надежность зависит от всех этапов создания и эксплуатации изделий. Ошибки проектирования, погрешности в производстве, упаковке, транспортировке и эксплуатации изделия сказываются на его надежности. Тракторы, комбайны, плуги, сеялки и другие машины, применяемые для механизации работ в сельском хозяйстве, изготовляют на заводах. Для этого требуются самые различные материалы: чёрные металлы чугун и сталь), цветные металлы (медь, алюминий и др.), дерево, резина, текстильные изделия, войлок, кожа, асбест и т. д. Машины служат для выполнения полезной работы. Машина состоит из двигателя, рабочего (или исполнительного) и передаточного механизмов. Двигатель преобразует различные виды энергии в механическую (например, электродвигатель преобразует электрическую энергию, двигатель внутреннего сгорания — энергию жидкого или газообразного топлива). Исполнительный механизм непосредственно выполняет полезную работу. К исполнительным механизмам относятся рабочие органы машин: корпус плуга, барабан молотилки, режущий аппарат комбайна и др. Передаточный механизм преобразует и передаёт движение от двигателя к рабочему органу (зубчатые и ремённые передачи, криво-шипно-шатунные механизмы и т. д.). Отдельные части и механизмы машины присоединяются к общему остову, который называется станиной или рамой. У машин, работающих постоянно на одном месте (стационарные машины), станина крепится к фундаменту. У передвижных машин, к которым относится большинство сельскохозяйственных машин, рама устанавливается на колёсах. Машины собираются из отдельных частей. Число их, приходящееся на одну машину, достигает нескольких десятков, сотен или тысяч. Отдельная часть машины, выполненная из одного куска металла или другого материала, называетсяд е т а л ь ю . Части, встречающиеся в машинах любого назначения, назы-ваются общими деталями машин. К ним относятся детали соединений (болты, заклёпки, штифты, шпонки), детали передач, муфт, кривошипно-шатунных механизмов, а также оси, валы и их опоры. Части машин, имеющие специальное назначение, называются специальными деталями машин, например: отвал плуга, лапа культиватора, зуб молотильного барабана и др. В деталях различают отдельные элементы, которые имеют особое назначение и название, например: зуб шестерни, спица или ступица. Разъёмные соединения (например, соединяющих деталей. болтовое) разбираются без разрушения К разъёмным соединениям относятся соединения болтами, штифтами, клиньями, а также соединения посредством посадок с натягом. Соединение заклёпками. Заклёпка представляет собой стержень, имеющий на одном конце головку, называемую закладной. 3. Какие передачи изображены на рис. краткая характеристика этих передач Передачи с гибкой связью: а — ременная; б — цепная 4. Написать формулу механический КПД передачи. общ. =1 *2 * 3 ….. общ. – КПД общий; 1 2 3 ….. – КПД отдельных звеньев кинематической цепи. ПМ 01 Разработка конструкций деталей электромеханических приборных устройств Билет 9 1. Виды конструкторской документации. Конструкторская документация (КД) — графические и текстовые документы, которые, в совокупности или в отдельности, определяют состав и устройство изделия и содержат необходимые данные для его разработки, изготовления, контроля, эксплуатации, ремонта и утилизации. Конструкторские документы классифицируют: 1. По стадии разработки изделия на: Проектную конструкторскую документацию: Документы технического предложения; Документы эскизного проекта; Документы технического проекта; Рабочую конструкторскую документацию: опытного образца; серийного (массового) производства; По характеру их выполнения и использования на: Оригиналы; Подлинники; Дубликаты; Копии; 2. По виду документов (см. ниже). В зависимости от комплектности (полноты) комплекта конструкторских документов следует различать: основной конструкторский документ; основной комплект конструкторских документов; полный комплект конструкторских документов. Основной комплект конструкторских документов изделия объединяет конструкторские документы, относящиеся ко всему изделию (составленные на все данное изделие в целом), например, сборочный чертеж, принципиальная электрическая схема, технические условия, эксплуатационные документы. Конструкторские документы составных частей в основной Комплект документов изделия не входят. Полный комплект конструкторских документов изделия составляют (в общем случае) из следующих документов: основного комплекта конструкторских документов на данное изделие; основных комплектов конструкторских документов на все составные части данного изделия, примененные по своим основным конструкторским документам. В состав комплекта КД на изделие или его составную часть обязательно входит основной конструкторский документ, который полностью и однозначно определяют данное изделие и его состав. За основные конструкторские документы принимают: для деталей — чертеж детали; для сборочных единиц, комплексов и комплектов — спецификацию. Виды конструкторских документов ГОСТ 2.102-68 выделяет следующие виды конструкторских документов (в скобках указаны их коды): Графические документы: Чертеж детали; Сборочный чертеж (СБ); Чертеж общего вида (ВО); Теоретический чертеж (ТЧ); Габаритный чертеж (ГЧ); Электромонтажный чертеж (МЭ); Монтажный чертеж (МЧ); Упаковочный чертеж (УЧ); Схема (по ГОСТ 2.701); Электронная модель детали; Электронная модель сборочной единицы (ЭСБ); Электронная структура изделия. Текстовые документы Перечень элементов (ПЭ) Пояснительная записка (ПЗ); Таблица (ТБ); Расчет (РР); Инструкция (И); Технические условия (ТУ); Программа и методика испытаний (ПМ); Эксплуатационные документы (по ГОСТ 2.601); Ремонтные документы (по ГОСТ 2.602); Спецификация; Ведомость спецификаций (ВС); Ведомость ссылочных документов (ВД); Ведомость покупных изделий (ВП); Ведомость разрешения применения покупных изделий (ВИ); Ведомость держателей подлинников (ДП); Ведомость технического предложения (ПТ); Ведомость эскизного проекта (ЭП); Ведомость технического проекта (ТП); Ведомость электронных документов (ВДЭ). Все текстовые документы могут быть выполнены в электронной форме. Все графические документы могут быть выполнены в электронной форме как электронные чертежи и(или) как электронные модели. Документы одного вида и наименования, независимо от формы, являются равноправными и взаимозаменяемыми. 2. Общие сведения червячных передач их достоинства и недостатки. Общие сведения. Червячной передачей называется механизм, служащий для преобразования вращательного движения между валами со скрещивающимися осями. Обычно червячная передача (рис.1.72) состоит из червяка1 и сопряженного с ним червячного колеса 2. Угол скрещивания осей обычно равен 90°; неортогональные передачи встречаются редко. Червячные передачи относятся к передачам зацеплением, в которых движение осуществляется по принципу винтовой пары. Червячную передачу можно получить из рассмотренной ранее винтовой зубчатой передачи, если уменьшить число зубьев одного из косозубых колес до z1= 1...4 и увеличить их угол наклона к оси, превратив таким образом косозубое колесо в винт (червяк). Поэтому червячные передачи относят к категории зубчато-винтовых. Все применяемые в дальнейшем термины, определения и обозначения, относящиеся к червячным передачам, соответствуют ГОСТ 18498–89 «Передачи червячные» и ГОСТ 16530–83 «Передачи зубчатые». Витки червяка и зубья червячного колеса соприкасаются обычно по линиям и поэтому представляют собой высшую кинематическую пару. Обычно ведущее звено червячной передачи – червяк, но существуют механизмы, в которых ведущим звеном является червячное колесо. Достоинствачервячных передач: компактность конструкции и возможность получения больших передаточных чисел в одноступенчатой передаче (до и=300 и более); высокая кинематическая точность и повышенная плавность работы; малая интенсивность шума и виброактивности; возможность обеспечения самоторможения. Недостаткичервячных передач: значительное геометрическое скольжение в зацеплении и связанные с этим трение, повышенный износ, склонность к заеданию, нагрев передачи и сравнительно низкий КПД (от η = 0,5 до 0,95); необходимость применения для ответственных передач дорогостоящих и дефицитных антифрикционных цветных металлов. Указанные недостатки ограничивают мощность червячных передач (обычно до 60 кВт). Червячные передачи находят широкое применение, например, в металлорежущих станках, подъемно-транспортном оборудовании, транспортных машинах, а также в приборостроении. Витки червяка нарезают резцом на токарно-винторезном или дисковой фрезой на резьбофрезерном станке; после нарезания резьбы и термообработки рабочие поверхности витков нередко шлифуют и полируют, что существенно повышает нагрузочную способность передачи. Зубья червячного колеса нарезают методом обкатки червячными фрезами на зубофрезерных станках; режущий инструмент в этом случае подобен червяку, снабженному режущими кромками и гранями (производящий червяк). Такая технология изготовления обеспечивает линейный контакт между витками червяка и зубьями червячного колеса. Средние значения КПД первичной передачи составляют 0,7 -0,8. 3. Перечислить какие кинематические схемы механических передач изображены на рис., краткая характеристика этих передач. Рис.3. Кинематические схемы механических передач: а — цилиндрические зубчатые передачи с внешним зацеплением; б — цилиндрические передачи с внутренним зацеплением; в — передача шестерня—рейка; г — конические зубчатые передачи с пересекающимися осями валов; д — гипоидная передача; е — передачи зубчатые цилиндрические со скрещивающимися валами 4.Для выбора электродвигателя определяют требуемую мощность и частоту вращения. Написать формулу. потребляемой мощности (кВт) привода (мощность) на выходе. Рв = Ftv/103 Рв - . потребляемая мощность (кВт) привода на выходе Ft (Н)– окружная сила на барабане ленточного или на звездочке цепного конвейера v (м/с)- скорость движения ленты или цепи; ПМ 01 Разработка конструкций деталей электромеханических приборных устройств Билет 10 1. Общие сведения о кинематических схемах. 2. Общие сведения ременных передач. Ременные передачи появились еще в античные времена и вначале существовали в виде канатных передач, служивших, например, для подъема воды. Проработанная перекрестная канатная передача XVI в., предложенная итальянским математиком и механиком Дж. Кардано (известного также по «карданной передаче»). В XVII в. канат был заменен кожаным плоским ремнем, причем передача нередко выполнялась также перекрестной. Но скоро преобладающую роль получили «открытые» передачи, где сечения ремня оставались параллельными самим себе. При этом трение ремня о шкивы слабело, и в XVIII в. был предложен натяжной ролик, позволяющий увеличить как угол обхвата, так и натяжение ремня. Тогда же, в борьбе с соскакиванием плоского ремня со шкива, было принято парадоксальное на первый взгляд решение — делать ведомый шкив выпуклым. Вопреки ожиданию, что ремень будет соскакивать с такого шкива еще быстрее, первый занимал на нем устойчивое положение. В быстроходных плоскоременных передачах оба шкива — и ведомый, и ведущий — выполняют выпуклыми. С целью дальнейшего повышения несущей способности ременной передачи рабочую поверхность ремня стали выполнять в виде клина, и сама передача получила название клиноременной. Сечение ремня получилось трапециевидным (в одиночных клиновых ремнях) или даже пилообразным (в поликлиновых ремнях). Внутри ремней проходит корд — несущий прочный слой в виде ткани или шнуров из синтетического материала, из-за чего ремни получили названия соответственно кордтканевые и кордшнуровые. Последние более гибки и долговечны. Клиновые ремни, из-за их расклинивающего действия на шкив, прижимаются рабочими поверхностями к ручью шкива примерно в 3 раза сильнее, чем плоский ремень при том же натяжении. Этим обуславливается их повышенная несущая способность, малые габариты и углы обхвата по сравнению с плоскими ремнями. В настоящее время такие ремни имеют преимущественное применение в машиностроении, хотя все большие позиции завоевываются скоростными плоскими синтетическими ремнями. Кроме упомянутых типов ремней, бывают еще ремни круглые, почти как канаты в передаче Кардано, применяемые для малых мощностей. Зубчатые ремни работают по принципу зацепления (как цепные передачи), а не трения (как все ремни с гладкой рабочей поверхностью). Поэтому передачи такими ремнями могут быть отнесены к ременным лишь условно; по сути дела — это «мягкие» цепные передачи. Ременные передачи, как и цепные, в новых машинах применяют для малых и средних мощностей — от долей киловатта до ...300 кВт, но чаще всего до 50 кВт. КПД плоских и зубчатых ременных передач примерно такой же, как и у цепных — 0,94...0,98; у клиновых он ниже — 0,92...0,96. 3. Какие передачи изображены на рис. краткая характеристика этих передач Передачи с гибкой связью: а — ременная; б — цепная 4.Написать формулу: частоты вращения вала колеса тихоходной ступени. п2Т = пв ип п2Т - частоты вращения вала колеса тихоходной ступени пв - частота вращения приводного вала ип - передаточное число привода ПМ 01 Разработка конструкций деталей электромеханических приборных устройств Билет 11 1. Общие сведения о гидравлических и пневматических схемах. 2. Общие сведения ременных передач. Ременные передачи появились еще в античные времена и вначале существовали в виде канатных передач, служивших, например, для подъема воды. Проработанная перекрестная канатная передача XVI в., предложенная итальянским математиком и механиком Дж. Кардано (известного также по «карданной передаче»). В XVII в. канат был заменен кожаным плоским ремнем, причем передача нередко выполнялась также перекрестной. Но скоро преобладающую роль получили «открытые» передачи, где сечения ремня оставались параллельными самим себе. При этом трение ремня о шкивы слабело, и в XVIII в. был предложен натяжной ролик, позволяющий увеличить как угол обхвата, так и натяжение ремня. Тогда же, в борьбе с соскакиванием плоского ремня со шкива, было принято парадоксальное на первый взгляд решение — делать ведомый шкив выпуклым. Вопреки ожиданию, что ремень будет соскакивать с такого шкива еще быстрее, первый занимал на нем устойчивое положение. В быстроходных плоскоременных передачах оба шкива — и ведомый, и ведущий — выполняют выпуклыми. С целью дальнейшего повышения несущей способности ременной передачи рабочую поверхность ремня стали выполнять в виде клина, и сама передача получила название клиноременной. Сечение ремня получилось трапециевидным (в одиночных клиновых ремнях) или даже пилообразным (в поликлиновых ремнях). Внутри ремней проходит корд — несущий прочный слой в виде ткани или шнуров из синтетического материала, из-за чего ремни получили названия соответственно кордтканевые и кордшнуровые. Последние более гибки и долговечны. Клиновые ремни, из-за их расклинивающего действия на шкив, прижимаются рабочими поверхностями к ручью шкива примерно в 3 раза сильнее, чем плоский ремень при том же натяжении. Этим обуславливается их повышенная несущая способность, малые габариты и углы обхвата по сравнению с плоскими ремнями. В настоящее время такие ремни имеют преимущественное применение в машиностроении, хотя все большие позиции завоевываются скоростными плоскими синтетическими ремнями. Кроме упомянутых типов ремней, бывают еще ремни круглые, почти как канаты в передаче Кардано, применяемые для малых мощностей. Зубчатые ремни работают по принципу зацепления (как цепные передачи), а не трения (как все ремни с гладкой рабочей поверхностью). Поэтому передачи такими ремнями могут быть отнесены к ременным лишь условно; по сути дела — это «мягкие» цепные передачи. Ременные передачи, как и цепные, в новых машинах применяют для малых и средних мощностей — от долей киловатта до ...300 кВт, но чаще всего до 50 кВт. КПД плоских и зубчатых ременных передач примерно такой же, как и у цепных — 0,94...0,98; у клиновых он ниже — 0,92...0,96. 3. Какие передачи изображены на рис. краткая характеристика этих передач Рис.1. Механические передачи с непосредственным контактом тел вращения: а — фрикционная передача; б — зубчатая передача; в — червячная передача; г, д — передачи винт-гайка 4.Написать формулу частоты вращения пв мин-1 приводного вала или выходного вала редуктора. пв= 6*104 v/ ( Dб) пв мин-1 - частоты вращения приводного вала или выходного вала редуктора. Dб (мм) - диаметр барабана ПМ 01 Разработка конструкций деталей электромеханических приборных устройств Билет 12 1. Общие сведения об электрических схемах. 2. Общие сведения ременных передач их достоинства и недостатки. Ременные передачи появились еще в античные времена и вначале существовали в виде канатных передач, служивших, например, для подъема воды. Проработанная перекрестная канатная передача XVI в., предложенная итальянским математиком и механиком Дж. Кардано (известного также по «карданной передаче»). В XVII в. канат был заменен кожаным плоским ремнем, причем передача нередко выполнялась также перекрестной. Но скоро преобладающую роль получили «открытые» передачи, где сечения ремня оставались параллельными самим себе. При этом трение ремня о шкивы слабело, и в XVIII в. был предложен натяжной ролик, позволяющий увеличить как угол обхвата, так и натяжение ремня. Тогда же, в борьбе с соскакиванием плоского ремня со шкива, было принято парадоксальное на первый взгляд решение — делать ведомый шкив выпуклым. Вопреки ожиданию, что ремень будет соскакивать с такого шкива еще быстрее, первый занимал на нем устойчивое положение. В быстроходных плоскоременных передачах оба шкива — и ведомый, и ведущий — выполняют выпуклыми. С целью дальнейшего повышения несущей способности ременной передачи рабочую поверхность ремня стали выполнять в виде клина, и сама передача получила название клиноременной. Сечение ремня получилось трапециевидным (в одиночных клиновых ремнях) или даже пилообразным (в поликлиновых ремнях). Внутри ремней проходит корд — несущий прочный слой в виде ткани или шнуров из синтетического материала, из-за чего ремни получили названия соответственно кордтканевые и кордшнуровые. Последние более гибки и долговечны. Клиновые ремни, из-за их расклинивающего действия на шкив, прижимаются рабочими поверхностями к ручью шкива примерно в 3 раза сильнее, чем плоский ремень при том же натяжении. Этим обуславливается их повышенная несущая способность, малые габариты и углы обхвата по сравнению с плоскими ремнями. В настоящее время такие ремни имеют преимущественное применение в машиностроении, хотя все большие позиции завоевываются скоростными плоскими синтетическими ремнями. Кроме упомянутых типов ремней, бывают еще ремни круглые, почти как канаты в передаче Кардано, применяемые для малых мощностей. Зубчатые ремни работают по принципу зацепления (как цепные передачи), а не трения (как все ремни с гладкой рабочей поверхностью). Поэтому передачи такими ремнями могут быть отнесены к ременным лишь условно; по сути дела — это «мягкие» цепные передачи. Ременные передачи, как и цепные, в новых машинах применяют для малых и средних мощностей — от долей киловатта до ...300 кВт, но чаще всего до 50 кВт. КПД плоских и зубчатых ременных передач примерно такой же, как и у цепных — 0,94...0,98; у клиновых он ниже — 0,92...0,96. Достоинства ременных передач (в сравнении с цепными): плавность работы; бесшумность; проскальзывание в случае перегрузок; отсутствие потребности в смазке; малая стоимость; легкий монтаж; возможность работы на высоких окружных скоростях. Недостатки ременных передач (также в сравнении с цепными): большие габариты или малая несущая способность; неизбежное упругое проскальзывание (кроме зубчатых ремней); повышенные силы, действующие на опоры; малая долговечность, особенно быстроходных и клиновых ремней; необходимость специальных устройств для натяжения ремня. Ременные передачи, как и цепные, в новых машинах применяют для малых и средних мощностей — от долей киловатта до ...300 кВт, но чаще всего до 50 кВт. КПД плоских и зубчатых ременных передач примерно такой же, как и у цепных — 0,94...0,98; у клиновых он ниже — 0,92...0,96. 3. Какие передачи изображены на рис. краткая характеристика этих передач. Кинематические схемы механических передач: а — червячная передача; б — цепная передача; в — передача винт-гайка; г — ременная передач Написать формулу частоты вращения пв мин-1 приводного вала или выходного вала редуктора. 5. пв= 6*104 v/ ( Dб) 6. пв мин-1 - частоты вращения приводного вала или выходного вала редуктора. 7. Dб (мм) - диаметр барабана 4. ПМ 01 Разработка конструкций деталей электромеханических приборных устройств Билет 13 1. Методы проектирования. Проектирование машин на основе системного подхода. Различие методов проектирования Эвристические - всевозможные правила и рекомендации, помогающие решению задач без предварительной оценки результатов. Алгоритмические – основы на алгоритме, который можно определить, как последовательность указанный позволяющих решить задачу. По совокупности решаемых задач можно выделить: Частное - частный подход к проектированию определяется критериями, отвечающих частным, а иногда и антисоциальным интересам. Системное – вносит коренные изменения во все стадии работы машины, начиная с её создания. Новый подход заключается в том, что решается задача, с которой создания развернутого семейства машин одного функционального назначения заданного главного параметра. Для решения такой задачи анализируется рационально-экономические границы. Основное внимание необходимо уделять созданию безопасных условий труда. Новая машина в процессе эксплуатации должна обеспечить приемлемый уровень эффективности. Должна быть отработана на технологическом уровне эффективность её изготовления, т.е. удовлетворять требованиям производства. 2. Общие сведения ременных передач. Ременные передачи появились еще в античные времена и вначале существовали в виде канатных передач, служивших, например, для подъема воды. Проработанная перекрестная канатная передача XVI в., предложенная итальянским математиком и механиком Дж. Кардано (известного также по «карданной передаче»). В XVII в. канат был заменен кожаным плоским ремнем, причем передача нередко выполнялась также перекрестной. Но скоро преобладающую роль получили «открытые» передачи, где сечения ремня оставались параллельными самим себе. При этом трение ремня о шкивы слабело, и в XVIII в. был предложен натяжной ролик, позволяющий увеличить как угол обхвата, так и натяжение ремня. Тогда же, в борьбе с соскакиванием плоского ремня со шкива, было принято парадоксальное на первый взгляд решение — делать ведомый шкив выпуклым. Вопреки ожиданию, что ремень будет соскакивать с такого шкива еще быстрее, первый занимал на нем устойчивое положение. В быстроходных плоскоременных передачах оба шкива — и ведомый, и ведущий — выполняют выпуклыми. С целью дальнейшего повышения несущей способности ременной передачи рабочую поверхность ремня стали выполнять в виде клина, и сама передача получила название клиноременной. Сечение ремня получилось трапециевидным (в одиночных клиновых ремнях) или даже пилообразным (в поликлиновых ремнях). Внутри ремней проходит корд — несущий прочный слой в виде ткани или шнуров из синтетического материала, из-за чего ремни получили названия соответственно кордтканевые и кордшнуровые. Последние более гибки и долговечны. Клиновые ремни, из-за их расклинивающего действия на шкив, прижимаются рабочими поверхностями к ручью шкива примерно в 3 раза сильнее, чем плоский ремень при том же натяжении. Этим обуславливается их повышенная несущая способность, малые габариты и углы обхвата по сравнению с плоскими ремнями. В настоящее время такие ремни имеют преимущественное применение в машиностроении, хотя все большие позиции завоевываются скоростными плоскими синтетическими ремнями. Кроме упомянутых типов ремней, бывают еще ремни круглые, почти как канаты в передаче Кардано, применяемые для малых мощностей. Зубчатые ремни работают по принципу зацепления (как цепные передачи), а не трения (как все ремни с гладкой рабочей поверхностью). Поэтому передачи такими ремнями могут быть отнесены к ременным лишь условно; по сути дела — это «мягкие» цепные передачи. Ременные передачи, как и цепные, в новых машинах применяют для малых и средних мощностей — от долей киловатта до ...300 кВт, но чаще всего до 50 кВт. КПД плоских и зубчатых ременных передач примерно такой же, как и у цепных — 0,94...0,98; у клиновых он ниже — 0,92...0,96. 3. Какие передачи изображены на рис. краткая характеристика этих передач. Кинематические схемы механических передач: а — червячная передача; б — цепная передача; в — передача винт-гайка; г — ременная передач 4. Написать формулу: частоты вращения вала колеса тихоходной степени. п2Т = пв ип п2Т - частоты вращения вала колеса тихоходной ступени пв - частота вращения приводного вала; ип - передаточное число привода ПМ 01 Разработка конструкций деталей электромеханических приборных устройств Билет 14 1. Виды, типы и общие требования к выполнению схем. 2. Общие сведения вариаторов. Вариаторы можно разделить на следующие группы: клиноременные, цепные и фрикционные. Вариаторы разделяются на два основных типа: а) простые, в которых изменяется только один радиус контакта, а другой остается постоянным (лобовой, конусный, дисковый); б) сложные, в которых изменяются оба радиуса (торовый, шаровой). Вариатор применяется в механизмах, машинах (агрегатах), где требуется бесступенчато изменять передаточное отношение. Фрикционные вариаторы:лобовые;конусные;шаровые;многодисковые;торовые;волновые;дискошариков ые;клиноременные. Вариаторы зацепленияцепной вариатор.высокомоментный вариатор Вариатор является бесступенчатой коробкой передач, т.е. обеспечивает в заданном диапазоне плавное изменение передаточного числа. Основное преимущество вариатора по сравнению с другими коробками передач заключается в эффективном использовании мощности двигателя за счет оптимального согласования нагрузки на автомобиль с оборотами коленчатого вала, тем самым достигается высокая топливная экономичность. непрерывное изменение крутящего момента, отсутствие рывков обеспечивают высокий уровень комфорта при передвижении на автомобиле с вариатором. Из всего многообразия различных видов вариаторов на автомобилях нашли применение только два - клиноременный и тороидный вариаторы. Наибольшее распространение получил клиноременный вариатор. Клиноременный вариатор состоит из одной, реже двух ременных передач. Передача включает два шкива, соединенные клиновидным ремнем. Шкив образуют два конических диска, которые могут сдвигаться или раздвигаться, обеспечивая тем самым изменение диаметра шкива. Для сближения конусов используется гидравлическое давление, центробежная сила, усилие пружин. Конические диски имеют угол наклона 20°, при котором обеспечивается перемещение ремня по поверхности шкива с наименьшим сопротивлением. На вариаторах Multitronic, Lineartronic вместо ремня применена металлическая цепь. Такие коробки передач имеют название клиноцепной вариатор. Металлическая цепь состоит из пластин соединенных осями. Такая конструкция цепи обеспечивает лучшую гибкость (радиус изгиба 25мм). В отличие от клиноременного вариатора крутящий момент передается торцевой поверхностью цепи при ее точечном контакте с коническими дисками. В местах контакта возникают высокие напряжения, которые компенсируются за счет изготовления конических дисков из высокопрочной (подшипниковой) стали. Клиноцепной вариатор имеет наименьшие потери при передаче крутящего момента и наивысший коэффициент полезного действия. Преимущества и недостатки вариатора Преимущества: 1.Главное преимущество вариатора по сравнению с другими коробками передач заключается в эффективном использовании мощности двигателя, благодаря оптимальному согласованию нагрузки на автомобиль с оборотами коленчатого вала двигателя, тем самым достигается высокая экономичность. 2.Плавное изменение крутящего момента, из-за отсутствия рывков при переключении передач, обеспечивает высокий уровень комфорта при передвижении на автомобиле с вариатором. Недостатки: o Ввиду ограничений по передаваемой мощности вариаторы на сегодняшний день применяются только на легковых автомобилях, но диапазон их использования вследствие технического прогресса постоянно расширяется. o Другой недостаток CVT заключается в достаточно высокой технической и технологической сложности конструкции, что сказывается на стоимости производства и обслуживания. o Считается, что вариатор имеет пониженный срок службы в сравнении с другими автоматическими автомобильными трансмиссиями. 3. Какие передачи изображены на рис. краткая характеристика этих передач Рис.1. Механические передачи с непосредственным контактом тел вращения: а — фрикционная передача; б — зубчатая передача; в — червячная передача; г, д — передачи винт-гайка 4.Для выбора электродвигателя определяют требуемую мощность и частоту вращения. Написать формулу. потребляемой мощности (кВт) привода (мощность) на выходе. Рв = Ftv/103 Рв - . потребляемая мощность (кВт) привода на выходе Ft (Н)– окружная сила на барабане ленточного или на звездочке цепного конвейера v (м/с)- скорость движения ленты или цепи; ПМ 01 Разработка конструкций деталей электромеханических приборных устройств Билет 15 1. Пояснительная записка: «Титульный лист, содержание, техническое задание, введение, построение проекта». Пояснительная записка должна быть выполнена на стандартной белой бумаге формата А4 по ГОСТ 2.301 с одной стороны листа. При выполнении пояснительной записки должны быть установлены стандартные поля по СТБ 6.38: - левое - 30 мм; - правое – не менее 8 мм; - верхнее и нижнее - не менее 20 мм. Пояснительная записка может быть выполнена с применением печатающих и графических устройств шрифтом Times new Roman черного цвета с высотой14 пт, через полтора интервала. Абзацы в тексте начинают отступом 15-17 мм, одинаковым по всему тексту. Вписывать в отпечатанный текст отдельные слова, формулы, условные знаки, а также выполнять иллюстрации следует черными чернилами (пастой, тушью). Для выполнения иллюстраций разрешается использовать графические редакторы, фотографии, ксерокопии и т.п. При использовании стандартного текстового редактора формулы могут быть оформлены с помощью средств этого редактора. Опечатки и описки допускается исправлять подчисткой или закрашиванием белой краской и нанесением на том же месте исправлений машинным или рукописным способом черными чернилами (пастой, тушью). Повреждения листов, помарки и следы прежнего текста не допускаются. Текст основной части пояснительной записки разделяют на разделы, подразделы и пункты. Разделы нумеруются арабскими цифрами без точки в пределах всей пояснительной записки и записываются с абзацного отступа. Подразделы должны иметь нумерацию в пределах каждого раздела. Номер подраздела состоит из номеров раздела и подраздела, разделенных точкой (например: 1.1). В конце номера подраздела точка не ставится. Пункты нумеруются в пределах подраздела. Номер пункта состоит изомеров подраздела и пункта, разделенных точкой (например: 1.1.1).Внутри пунктов могут быть приведены перечисления. Перед каждой позицией перечисления следует ставить тире или, при необходимости ссылки в тексте пояснительной записки на одно из перечислений, строчную букву, после которой ставится скобка. Для дальнейшей детализации перечислений необходимо использовать арабские цифры, после которых ставится скобка, а запись производится с отступом. Каждый пункт и перечисление записывают с абзацного отступа. Разделы и подразделы должны иметь заголовки. Пункты, как правило, заголовков не имеют. Заголовки должны четко и кратко отражать содержание разделов, подразделов. Переносы слов в заголовках не допускаются. Если заголовок состоит из двух предложений, их разделяют точкой. Заголовки разделов следует писать прописными буквами с абзацного отступа. Заголовки подразделов следует писать, начиная с прописной буквы строчными буквами, с абзацного отступа. Точка в конце заголовка раздела, подраздела не ставится, название не подчеркивается. Расстояние между заголовком и текстом при выполнении пояснительной записки машинным способом должно быть равно 3-4 интервала, при выполнении рукописным способом 15 мм. Расстояние между заголовками раздела и подраздела - 2 интервала, при выполнении рукописным способом - 8 мм. Каждый раздел пояснительной записки рекомендуется начинать с нового листа. Первой страницей пояснительной записки является титульный лист. Номера страниц на титульном листе не ставятся, но включаются в общую нумерацию страниц. В состав пояснительной записки входит титульный лист ,содержание, которое включает перечень условных обозначений, символов и терминов, техническое задание, введение, построение проекта», заключение, список использованных источников и приложения с указанием номеров страниц. Техническое задание — исходный документ на проектирование технического объекта (изделия). ТЗ устанавливает основное назначение разрабатываемого объекта, его технические характеристики, показатели качества и технико-экономические требования, предписание по выполнению необходимых стадий создания документации (конструкторской, технологической, программной и т. д.) и её состав, а также специальные требования. Техническое задание является юридическим документом — как приложение включается в договор между заказчиком и исполнителем на проведение проектных работ и является его основой: определяет порядок и условия работ, в том числе цель, задачи, принципы, ожидаемые результаты и сроки выполнения. Т.е. должны быть объективные критерии, по которым можно определить, сделан ли тот или иной пункт работ или нет. Все изменения, дополнения и уточнения формулировок ТЗ обязательно согласуются с заказчиком и им утверждаются. Это необходимо и потому, что в случае обнаружения в процессе решения проектной задачи неточностей или ошибочности исходных данных возникает необходимость определения степени вины каждой из сторон-участниц разработки, распределения понесенных в связи с этим убытков. 1. Общие сведения ременных передач фрикционных передач их достоинства и недостатки. Применяются также для передачи вращения между параллельными удаленными валами. Область распространения этих передач в настоящее время значительно сократилась, однако они еще находят широкое применение в качестве первичного привода от двигателя, а также привода к механизмам, обладающим большим моментом вращающихся масс. При трогании с места и в случае внезапных перегрузок ремни пробуксовывают, спасая механизмы от поломок. Преимущественное распространение перед плоскими получили плановые ремни, обладающие большей тяговой способностью. Достоинства ременных передач (в сравнении с цепными): плавность работы; бесшумность; проскальзывание в случае перегрузок; отсутствие потребности в смазке; малая стоимость; легкий монтаж; возможность работы на высоких окружных скоростях. Недостатки ременных передач (также в сравнении с цепными): большие габариты или малая несущая способность; неизбежное упругое проскальзывание (кроме зубчатых ремней); повышенные силы, действующие на опоры; малая долговечность, особенно быстроходных и клиновых ремней; необходимость специальных устройств для натяжения ремня. Фрикционная передача — механическая передача, служащая для передачи вращательного движения (или для преобразования вращательного движения в поступательное) между валами с помощью сил трения, возникающих между катками, цилиндрами или конусами, насаженными на валы и прижимаемыми один к другому. Фрикционные передачи состоят из двух катков ведущего и ведомого Достоинства фрикционных передач: - простота конструкции и обслуживания; - плавность передачи движения и регулирования скорости и бесшумность работы; - большие кинематические возможности (преобразование вращательного движения в поступательное, бесступенчатое изменение скорости, возможность реверсирования на ходу, включение и выключение передачи на ходу без остановки); - за счет возможностей пробуксовки передача обладает предохранительными свойствами. Однако после пробуксовки передача, как правило, резко ухудшает свои качества - появляются лыски на катках, неравномерно срабатываются фрикционные поверхности и т.д. Поэтому использовать пробуксовку как предохранительное средство не рекомендуется; - отсутствие мёртвого хода при реверсе передачи; - равномерность вращения, что удобно для приборов; - возможность бесступенчатого регулирования передаточного числа, причем на ходу, без остановки передачи. Недостатки фрикционных передач: - непостоянство передаточного числа из-за проскальзывания; - незначительная передаваемая мощность (открытые передачи - до 10-20 кВт; закрытые - до 200-300 кВт); - для открытых передач сравнительно низкий КПД; - большое и неравномерное изнашивание катков при буксовании; - необходимость применения опор валов специальной конструкции с прижимными устройствами (это делает передачу громоздкой); - для силовых открытых передач незначительная окружная скорость ( 7 - 10 м/с); - большие нагрузки на валы и подшипники от прижимной силы , что увеличивает их размеры и делает передачу громоздкой. Этот недостаток ограничивает величину передаваемой мощности; - большие потери на трение. 2. Какие передачи изображены на рис. краткая характеристика этих передач? Передачи с гибкой связью: а — ременная; б — цепная 4.Для выбора электродвигателя определяют требуемую мощность и частоту вращения. Написать формулу. потребляемой мощности (кВт) привода (мощность) на выходе. Рв = Ftv/103 Рв - . потребляемая мощность (кВт) привода на выходе Ft (Н)– окружная сила на барабане ленточного или на звездочке цепного конвейера v (м/с)- скорость движения ленты или цепи;