Программный механизм (стр. 2 из 5)

Т.о. определяем:

Т.к. передачи с очень малым модулем обладают большей, по сравнению с передачами с большим модулем, погрешностью передачи, то увеличим модуль в четыре раза: m=0.5.

Межосевое расстояние данной передачи:

(2.7)

мм.

По методике [5] рассчитываем оставшиеся параметры:

Расчетный шаг:

=3.14*0.5=1.57 мм(2.8)

Ход червяка:

=1.57*1 мм(2.9)

Коэффициент смещения червяка:

=0(2.10)

Длина нарезанной части червяка:

=(11+0.06*100)0.5=8.5 мм(2.11)

Делительный диаметр

- червяка:

=20*0.5=10 мм(2.12)

- колеса:

=100*0.5=50 мм(2.13)

Коэффициент параметра исходного червяка: (таб. 4.3 [5])

- высоты головки витка:

-

=1

- радиального зазора у поверхности впадин червяка:

-

=0.3

- расчетной толщины витка:

-

=1.57

- высоты витка:

=2*1+0.3=2.3(2.14)

- радиуса кривизны переходной кривой витка радиального зазора у поверхности впадин колеса:

-

=0.4

Высота витка:

=2.3*0.5=1.65 мм(2.15)

Высота головки витка:

=1*0.5=0.5(2.16)

Диаметр вершин витков червяка:

=10+2*0.5=11 мм(2.17)

Диаметр вершин зубьев колеса:

=50+2*1*0.5=51 мм(2.18)

Наибольший диаметр колеса:

=51+(6*0.5/(1+2))=52 мм(2.19)

Радиусы кривизны переходных кривых:

=0.4*0.5=0.2(2.20)

Ширина венца колеса:

=0.75*11=8.25 мм(2.21)

Угол обхвата: (таб. 4.74 [5])

=80

Диаметр впадин витков червяка:

=11-2(1+0.3)0.5=9.7 мм(2.22)

Диаметр впадин зубьев колеса:

=50-2(1+0.25)0.5=48.75 мм(2.23)

Радиус дуги вершин зубьев колеса:

=0.5*10-1*0.5=4.5 мм(2.24)

По таблице 4.75 [5] выбираем:

Внутренний диаметр

dy=5 мм.

Диаметр отверстия для фиксации червяка на валу

dm=M2 мм.

Диаметр ступицы

dct=25 мм.

Допуск на радиальное биение червяка: (таб. 4.78 [5])

=16 мкм

Допуск на толщину витка по хорде:(таб. 4.81 [5])

=30 мкм

Допуск на радиальное биение наружного цилиндра червяка:

=0.34*3010 мкм

Допуск на торцевое биение червяка: (таб. 4.84 [5])

=9 мкм

Допуск на радиальное биение колеса: (таб. 4.87 [5])

=26 мкм

Допуск на радиальное биение наружного цилиндра зубчатого венца колеса:

=0.6*26=16 мкм(2.25)

Толщина обода колеса: (таб. 4.76 [5])

=2 мм

Средний диаметр опорной поверхности обода:

=48.75-2=46.75 мм(2.26)

Допуск на торцевое биение поверхности обода: (таб. 4.88 [5])

=18 мкм

Средний диаметр прижимного торца ступицы:

=0.5(14+9)=6.5 мкм(2.27)

Допуск на торцевое биение ступицы: (таб. 4.88 [5])

=11 мкм

Предельное отклонение межосевого расстояния: (таб. 4.89 [5])

=16 мкм

То же в обработке:

=0.75*18=12 мкм(2.28)

Предельное смещение средней плоскости колеса: (таб. 4.91 [5])

=13 мкм

То же в обработке:

=0.75*13=9.75 мкм(2.29)

Делительная толщина по хорде витка червяка:

=1.57*cos 2.52=0.78 мм(2.30)

Высота до хорды витка червяка:

=

=1*0.5+0.5*0.78tg(0.5*arcsin0.78sin2(2.52/16))=0.50 02 мм(2.31)

Производственный допуск на толщину витка по хорде:

=0.8*30=24 мкм(2.32)

Наименьшее отклонение толщины витка по хорде:

- слагаемое I: (таб. 4.93 [5])

=22 мкм

- слагаемое II: (таб. 4.94 [5])

=30 мкм

- суммарное:

= + =22+30=52 мкм(2.33)

Производственное отклонение:

- наименьшее:

=52+0.09*30=55 мкм(2.34)

- наибольшее:

-

=55+24=79 мкм(2.35)

3. Расчет шагового механизма

Шаговый механизм, применяемый в программном механизме, обеспечивает дискретное вращение вала, на котором закреплено храповое колесо, с заданной частотой. Шаговый механизм, как было сказано выше, состоит из следующих частей:

- Электромагнит.

- Храповое колесо.

- Толкающая собачка, закрепленная на якоре.

- Стопорная собачка.

3.1 Выбор электромагнита

Сначала определим момент на входном валу по известному выходному моменту:

Момент на валу, на закреплен кулачок с учетом потерь на трение в шарикоподшипниках

(3.1.1)

с учетом двух пар подшипников

, получаем:

Н мм.

Теперь определим нормальную силу на червячном колесе:

=2*45.(0.5*100*cos2.52*cos20)=1.89 Н. (3.1.2)

Поправочный коэффициент е находим по графику 3.12 [4], при

=1.89 Н е=0.7. КПД червячной пары определим по графику 3.15 [4] ( , f=0.15) :

.

С учетом поправочного коэффициента получаем:

.

Далее находим момент на ведущем червяке:

=45.(100*0.14*.0.98)=3.2 Н мм.(3.1.3)

Отсюда – момент, который должен обеспечивать электромагнит, определяем из соотношения плеч ярма электромагнита (см. рис. 1.):

(3.1.4)

Принимая для определенности

=2/1 (учитывая влияние этого отношения на величину хода толкающей собачки, а в конечном счете и на величину шага зубьев храпового колеса), находим:

=6.4 Н мм.

Возьмем (из конструктивных соображений)

=40 мм. Тогда минимальное усилие, развиваемое электромагнитом будет:

=6.4/40=0.16 Н.(3.1.5)

Руководствуясь полученным значением, выбираем электромагнит от реле РКН (паспорт РС3.259.007), имеющего следующие параметры:

- Ток в обмотке 0.15 А.

- Мощность (при 50 Гц) 0.25 Вт.