Всего на сайте:
303 тыс. 117 статей

Главная | Электроника

Шпоночные соединения. Расчет на прочность  Просмотрен 950

Проверочный расчет выполняется по напряжениям смятия:

где T – передаваемый соединением крутящий момент; d – диаметр вала; lр – рабочая длина шпонки (без учета длины закруглённых торцов); h – высота шпонки; t1 – величина заглубления шпонки в паз вала, [s]см = (80…150) МПа.

Для подвижных соединений с целью предупреждения образования задиров и заедания при осевом перемещении ступицы допускаемые напряжения снижают ещё в 2…4 раза.

В особо ответственных соединениях или при использовании нестандартных материалов шпонки выполняется её проверочный расчёт на срез:

где l – полная длина шпонки; b – ширина шпонки.

Шлицевое (зубчатое, пазовое) соединение – подвижное или неподвижное соединение двух соосных деталей, имеющих равномерно расположенные пазы и выступы (выступы одной детали входят в пазы другой).

Достоинства:

1) высокая нагрузочная способность;

2) меньшая концентрация напряжений в материале вала и ступицы;

3) лучшее центрирование соединяемых деталей и более точное направление при осевых перемещениях;

4) высокая надёжность при динамических и реверсивных нагрузках;

5) минимальное число деталей, участвующих в соединении (элементы, передающие крутящий момент, выполнены как одно целое с валом и со стенками отверстия).

Недостатки:

1) относительно высокая стоимость и трудоёмкость изготовления и ремонта;

2) зависимость прочности от характера нагружения (неустойчиво при комбинации крутящего и изгибающего моментов при короткой длине шлица).

Стандартизованы прямобочные и эвольвентные шлицевые соединения.

Прямобочные шлицевые соединения выполняются с числом шлицов 6 £ z £ 20 для диаметров валов 14 £ d £ 125 мм; эвольвентные - 6 £ z £ 82 для валов диаметром 4 £ d £ 500 мм.

Центрирование по боковым поверхностям зубьев позволяет более равномерно распределить нагрузку между зубьями, но хуже центрирует соединение.

Центрирование по диаметру, наружному или внутреннему, обеспечивает более высокую соосность вала и ступицы. Выбор для центрирования наружного или внутреннего диаметра определяется технологическими требованиями.

 

6. Штифтовые соединения. Виды штифтов. Расчет соединений

Штифт – деталь цилиндрической либо конической формы. Применяют два способа установки штифтов:

а) штифт расположен параллельно оси вращения. Устанавливается по посадке с натягом.

б) штифт установлен в радиальном направлении.

Достоинства:

1) вследствие благоприятной формы выемок в вале и ступице концентрация напряжений относительно невелика;

2) невысокая стоимость и необходимость наличия несложного инструмента для механической обработки.

Недостатки :

1) необходимость совместной обработки отверстий под штифты в вале и ступице;

2) материал детали (ступицы) и вала должен быть одинаковой твердости, т.к. при сверлении возможен уход сверла в сторону более мягкого материала (исполнение «а»);

3) отверстия сильно ослабляют вал (исполнение «б») и отсутствует затяжка соединения.

7. Резьбовые соединения. Виды резьбы

8. Валы и оси. Назначение, классификация, материалы валов и осей. Расчет валов на прочность

9. Подшипники скольжения. Общая характеристика подшипников качения. Типы подшипников

10. Подшипники качения – определение приведенной (эквивалентной) нагрузки.

Определение долговечности подшипников качения

11. Классификация зубчатых передач

12. Цилиндрическая эвольвентная зубчатая передача

13. Коническая зубчатая передача. Качественные особенности передачи. Расчет геометрии

14. Червячная передача. Расчет геометрии

15. Волновые передачи. Качественные особенности передачи. Расчет передачи.

16. Передача винт-гайка качения.

17. Передача винт-гайка скольжения.

18. Мертвый ход многоступенчатых преобразователей движения.

19. Кинематическая погрешность многоступенчатых преобразователей движения.

20. Выборка мертвого хода в зубчатых преобразователях движения.

21. Выборка мертвого хода в винтовых преобразователях движения.

22. Тормозные устройства.

 

ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА МЕХАТРОННЫХ И РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ»

1. Операционные усилители и их свойства.

 

2.

Шифраторы и дешифраторы.

Шифратор (кодер) — (англ. encoder) логическое устройство, выполняющее преобразование позиционного кода в n-разрядный двоичный код.

Если количество входов настолько велико, что в шифраторе используются все возможные комбинации сигналов на выходе, то такой шифратор называется полным, если не все, то неполным. Число входов и выходов в полном шифраторе связано соотношением:
где n — число входов,m — число выходов.

Дешифратор - это логическое устройство, работающее следующим образом: он получает на вход закодированный сигнал (двоичный, двоично-десятичный и т.п.), и выдает его на одном из n своих выходов. Существуют другие дешифраторы, преобразующие один код в другой.
Число входов дешифратора обычно меньше числа выходов.

3. Мультиплексоры и демультиплексоры.

Мультиплексор- комбинационное цифровое устройство, которое обеспечивает передачу на единственный выход F одного из нескольких входных сигналов Dj в соответствии с поступающим адресным кодом Ai. При наличии n адресных входов можно реализовать M=2n комбинаций адресных сигналов, каждая из которых обеспечивает выбор одного из Mвходов.

Демультиплексор выполняет функцию, обратную мультиплексору, т.е. в соответствии с принятой адресацией Ai направляет информацию с единственного входа D на один из M выходов Fj.

4. Сумматоры. Разновидности триггеров.

Сумматор — это электронная логическая схема, выполняющая суммирование двоичных чисел.

Виды триггеров


а. ассинхронный RS

б. синхронный RS

в. D

г. JK


5. Счетчики.

Счётчик числа импульсов — устройство, на выходах которого получается двоичный(двоично-десятичный) код, определяемый числом поступивших импульсов. Счётчики могут строиться на двухступенчатых D-триггерах, T-триггерах и JK-триггерах.

Основной параметр счётчика — модуль счёта — максимальное число единичных сигналов, которое может быть сосчитано счётчиком. Счётчики обозначают через СТ (от англ. counter).

6. Регистры.

Регистр — устройство, используемое для хранения n-разрядныхдвоичных данных и выполнения преобразований над ними.

Регистр представляет собой упорядоченный набор триггеров, обычно D-, число n которых соответствует числу разрядов в слове. С каждым регистром обычно связано комбинационное цифровое устройство, с помощью которого обеспечивается выполнение некоторых операций над словами.

Основой построения регистров являются: D-триггеры, RS-триггеры,JK-триггеры.

7. Цифро-аналоговые (ЦАП) преобразователи. Принципы построения, основные параметры и характеристики.

ЦАП -устройство для преобразования цифрового (обычно двоичного) кода в аналоговый сигнал (ток,напряжение или заряд).

ЦАП находятся в начале аналогового тракта любой системы, поэтому параметры ЦАП во многом определяют параметры всей системы в целом. Далее перечислены наиболее важные характеристики ЦАП.

ñРазрядность — количество различных уровней выходного сигнала, которые ЦАП может воспроизвести. Обычно задается вбитах; количество бит есть логарифм по основанию 2 от количества уровней. Например, однобитный ЦАП способен воспроизвести два уровня, а восьмибитный — 256 уровней. Разрядность тесно связана с эффективной разрядностью (англ. ENOB, Effective Number of Bits), которая показывает реальное разрешение, достижимое на данном ЦАП.

ñМаксимальная частота дискретизации — максимальная частота, на которой ЦАП может работать, выдавая на выходе корректный результат. В соответствии с теоремой Котельникова, для корректного воспроизведения аналогового сигнала из цифровой формы необходимо, чтобы частота дискретизации была не менее, чем удвоенная максимальная частота в спектре сигнала. Например, для воспроизведения всего слышимого человеком звукового диапазона частот, спектр которого простирается до 20 кГц, необходимо, чтобы звуковой сигнал был дискретизован с частотой не менее 40 кГц. Стандарт Audio CDустанавливает частоту дискретизации звукового сигнала 44,1 кГц; для воспроизведения данного сигнала понадобится ЦАП, способный работать на этой частоте. В дешевых компьютерныхзвуковых картах частота дискретизации составляет 48 кГц. Сигналы, дискретизованные на других частотах, подвергаются передискретизации до 48 кГц, что частично ухудшает качество сигнала.

ñМонотонность — свойство ЦАП увеличивать аналоговый выходной сигнал при увеличении входного кода.

ñДинамический диапазон — соотношение наибольшего и наименьшего сигналов, которые может воспроизвести ЦАП, выражается в децибелах. Данный параметр связан с разрядностью и шумовым порогом.

 

8. Аналого-цифровые (АЦП) преобразователи. Принципы построения, основные параметры и характеристики.

 

9. Силовые ключи. Мостовое и полумостовое подключение.

Силовые электронные ключи - это комбинация силовых электронных компонентов или силовых полупроводников и драйвера для них. Внутренние функциональные связи и взаимодействия определяют некоторые характеристики ключа.

 

10. Драйверы управления силовыми ключами.

Драйвер представляет собой усилитель мощности импульсов и предна значен для непосредственного управ зления силовыми ключами преобра зователей параметров электроэнергии.

 

Предыдущая статья:Классификация муфт Следующая статья:ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАТРОННЫХ И РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
page speed (0.0156 sec, direct)