Исследование влияния зазора между телом качения и стенкой сепаратора на «мертвый ход» в передачи с ПТК

Объектом исследования являются допуски при изготовлении деталей редуктора с ПТК антенно-поворотного устройства.
Целью работы является исследование мертвого хода редуктора с промежуточными телами качения.
Исследование мертвого хода проводилось на испытательном стенде.
Новизна результатов исследования заключается в разработки методики достижения кинематической точности волнового редуктора с промежуточными телами качения. Проведенные исследования показывают, что данные в несколько раз превосходят мертвый ход передачи относительно технических характеристик изделия. Методика расчета допуска элементов редуктора может использоваться для определения мертвого хода привода антенно-поворотного устройства с другими параметрами или при проектировании новых типоразмеров таких устройств.

Оглавление:
Введение…………………………………………….…………………… 12
1. Глава 1. Основные передачи в механике, их преимущества и
недостатки, методы достижения точности этих передач
1.1 Цилиндрическая передача………………………………… 14
1.2 Коническая передача ……………………………………… 19
1.3 Червячная передача (редуктор)………………………..….. 19
1.4 Волновая передача …………………………………………. 25
1.5 Люфты в передачах………………………………………….. 32
1.6 Люфты в зубчатых передачах……………………………… 33
1.7 Геометрические отношения в волновых передачах с ПТК. 41
1.8 Люфты в волновых передачах с ПТК и способы их
устранения……………………………………………………….. 42
Выводы по разделу……………………………………………… 45
Глава 2. Конструкторско-технологическая часть.
2.1 Анализ конструкции изделия ……….…………………….. 46
2.2 Расчет допуска профиля венца.…………………………….. 50
2.3 Расчет допуска паза сепаратора.……………………….….. 52
2.4 Расчет усилия измерения.…………………………………. 55
2.5 Методика расчета мертвого хода в зависимости от точности
элементов передачи с ПТК………………………… 56
Выводы по разделу…………………………………………….. 57
Глава 3. Исследовательская часть
3.1 Описание способа контроля углового люфта.……………. 58
3.2 Методика исследования.…………..……………………….. 60
3.3 Контроль и выборка исследуемых деталей………………. 62
3.4 Сборка и испытание изделия……………………………… 70
Выводы по разделу….………………………………………… 74
Глава 4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбрежение
4.1 Общие сведения о научно-техническом
исследовании……………………………………………………. 76
4.2 Сегментирование рынка…………………………………… 76
4.3 Анализ конкурентных технических решений..………….… 77
4.4. Анализ рисков……………………………………………….. 78
4.5 SWOT-анализ…………………………………………………. 79
4.6 Определение возможных альтернатив проведения научных
исследований……………………………………………………… 82
4.7 Планирование научно-исследовательских работ…………… 82
4.8 Расчет трудоемкости НИР…………………………………… 83
4.9 Основная заработная плата исполнителей………………… 88
4.10 Накладные расходы………………………………………… 92
4.11 Определение финансовой, социальной, ресурсной и
экономической эффективности исследования ……………..…. 93
Выводы по разделу………………………………………………. 95
Глава 5. Социальная ответственность
5.1 Описание рабочего места……………………………………. 96
5.2 Анализ условий труда на рабочем месте…………………… 97
5.3 Анализ выявленных опасных факторов производственной
среды……………………………………………………………… 104
5.4 Факторы пожарной и взрывной природы…………………… 106
5.5 Охрана окружающей среды…………………………………. 108
5.6 Защита в чрезвычайных ситуациях…………………………. 109
5.7 Правовые нормы…………………………………………….. 110
5.8 Организационные мероприятия при компановке рабочей
зоны………………………………………………………………. 111
Выводы по разделу 112
Заключение………………………………………………………………. 113
Список литературы……………………………………………………… 114

В результате проделанной работы выполнены исследования влияния
допуска деталей на мертвый ход редуктора с ПТК. Разработана методика
достижения наибольшей кинематической точности волновой передачи с
промежуточными телами качения. Продемонстрирована практическая
применимость данной методики.
Рассчитанные углы мертвого хода превосходят технические
характеристики антенно-поворотного устройства в несколько раз, что может
судить о заложенной в конструкцию изделия более высокой точности
изготовления деталей, что подтверждено стендовыми испытаниями.
В работе даны рекомендации по снижению себестоимости детали
сепаратор при серийном изготовлении, расчетным методом доказана
возможность расширения поля допуска паза сепаратора, что в свою очередь
снижает требования к оборудованию, средствам контроля и персоналу.
Методика расчетов допусков в различных деталях машин, описанные в
работе, могут быть легко воспроизведены и модернизированы для расчета
различных вариантов конструкций редукторов с ПТК. На основе методики
расчета мертвого хода, можно произвести некую стандартизацию данных
передач по мертвому ходу по аналогии с зубчатыми передачами.

1. Беляев, А.Е. Механические передачи с шариковыми промежуточными телами
/А.Е. Беляев. — Томск: ТПУ, 1992. — 231с.
2. Иванов, М.Н. Волновые зубчатые передачи /М.Н. Иванов. — Москва: Высшая
школа, 1981. — 184с.
3. Борзидов, Б.М. Волновые зубчатые передачи: достижения и результаты /Б.М.
Борзидов. — Москва: Редукторы и приводы, 2006. — 26-28с.
4. Янгулов, В.С. Детали машин. Волновые и винтовые механизмы и передачи :
учебное пособие для магистратуры /В.С. Янгулов. — Москва: Юрайт, 2019. —
183с.
5. В.С. Янгулов, А.Е. Беляев. Расчёт мёртвого хода волновых передач с
промежуточными телами качения. Известия Томского политехнического
университета. 2008. Т. 313. № 3.
6. SIMACO – Сибирская машиностроительная компания [Электронный ресурс] /.
— Электрон. журн. — Режим доступа: https://smc.tomsk.ru/, свободный
7. ООО НПО “Сибирский машиностроитель” [Электронный ресурс] /. —
Электрон. журн. — Режим доступа: http://www.nposibmach.ru/, свободный
8. Крылов Н. В. Исследование жёсткости и прочности волновой передачи с
телами качения электромеханического силового привода летательного
аппарата. Московский авиационный институт. 2002. – С.20-26.
9. А.В.Кудрявцев, Л.Г.Муханин, Ю.В.Федоров. «Основы взаимозаменяемости»
Санкт-петербургскийгосударственныйуниверситетинформационных
технологий, механики и оптики. 2010. 10-26.
10.А. И. Аристов. Транспортные машины и транспортно-технологические
комплексы. Москва. ИНФРА-М. 2012. 255с.
11.Показатели, определяющие кинематическую точность зубчатого колеса
[Электронныйресурс]/.—Электрон.журн.—Режимдоступа:
https://helpiks.org/2-2220.html, свободный
12.В. В. Никонов. КОМПАС-3D: создание моделей. 2008. 53с.
13.В.С. Янгулов. Геометрические и конструктивные соотношения в волновых
передачахспромежуточнымителамикачения.ИзвестияТомского
политехнического университета. 2008.
14.А.В Шмелев. Численное исследование напряженно-деформированного
состояния подшипников качения /А.В. Шмелев, С.Ю. Котов. — Гомель:
Вестник ГГТУ им. П.О. Сухого №1, 2017. — 27-32 с.
15.М. Е. Лустенков Передачи с промежуточными телами качения: определение и
минимизацияпотерьмощности.ГУВПО«Белорусско-Российский
университет. 2010. – 30-33 с.
16.В.С. Янгулов. Проектирование передач с линейными перемещениями
выходного звена. Издательство Томского политехнического университета.
2011. – 10-12с.
17.В. Г. Мороз. Решение размерных цепей методом полной взаимозаменяемости.
Московский государственный индустриальный университет. Москва. 2005 –
11-14с.
18.С. А. Чернавский, К.Н. Боков, И. М. Чернии, Г. М. Ицкович, В, П. Козинцов.
Курсовоепроектированиедеталеймашин.Москва.Издательство
«Машиностроение», 1987 – 6-20с.
19.Г. Л. Баранов. Методические указания по курсам «Детали машин и основы
конструированияи» “Механика” УПИ, 2005, 47 с.
20.Алямовский, А.А. SolidWorks. Компьютерное моделирование в инженерной
практике /А.А. Алямовский. — Москва: БХВ-Петербург, 2009. — 274с.
21.А. Ф. Ковалев. Расчет зубчатых передач. Подразделение оперативной
полиграфии Владимирского государственного университета. Владимир – 1998
– 7, 48-68 с.
22.В.Д. Брицкий, М.А. Ноздрин, Г.Б. Заморуев, Б.П. Тимофеев, В.В. Биндюк, С.С.
Резников, Ю.С. Монахов, М.В.Абрамчук, М.С. Ларин, Проектирование
передаточного механизма – СПБ: СПБГУ ИТМО, 2010. – 155 с.
23.М. В. Абрамчук. Расчет параметров точности эвольвентных цилиндрических
зубчатых передач. Изв. вузов. приборостроение. 2018. Т. 61, № 2.
Нормативные ссылки
1. ГОСТ 23108-94. Редукторы волновые зубчатые одноступенчатые. Основные
параметры;
2. ГОСТ 12.0.001-82. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Основные
положения;
3. ГОСТ. Сталь качественная и высококачественная. Сортовой и фасонный
прокат. Калиброванная сталь. Сборник гостов. Часть 1.. – М.: Стандартов,
1990. – 408 c.
4. ГОСТ 12.0.003-2015. Система стандартов безопасности труда (ССБТ).
Опасные и вредные производственные факторы. Классификация;
5. ГОСТ 12.1.003-2014. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Шум.
Общие требования безопасности;
6. ГОСТ 12.1.005-88. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Общие
санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны;
7. ГОСТ 12.1.019-2017. Система стандартов безопасности труда (ССБТ).
Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты;
8. ГОСТ 12.1.029-80. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Средства
и методы защиты от шума. Классификация;
9. ГОСТ 12.1.038-82. Система стандартов безопасности труда (ССБТ).
Электробезопасность.Предельнодопустимыезначениянапряжений
прикосновения и токов;
10.ГОСТ Р 51337-99. Безопасность машин. Температуры касаемых поверхностей.
Эргономические данные для установления предельных величин горячих
поверхностей;
11.СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение;
12.СП 51.13330.2011. Защита от шума;
13.СП 52.13330.2016. Естественное и искусственное освещение;
14.СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Производственная вибрация, вибрация в помещениях
жилых и общественных зданий. Санитарные нормы;
15.СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. Гигиенические требования к естественному
искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий;
16.СанПиН 2.2.4/2.1.8.10-32-2002. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых,
общественных зданий и на территории жилой застройки;
17.СанПиН2.2.4.548-96.Гигиеническиетребованиякмикроклимату
производственных помещений;
18.СанПиН2.2.4.3359-16.Санитарно-эпидемиологическиетребованияк
физическим факторам на рабочих местах.