Проектирование сервопривода на базе редуктора с промежуточными телами качения и свободной обоймой

Стрыгин, Константин Валерьевич Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Анализ существующих сервоприводов и их состава, выделение редукторной части и замена ее на редуктор с промежуточными телами качения и свободной обоймой. Проектирование редуктора с ПТКСО для сервопривода с уменьшенными нагрузками на опоры качения, а также проработка кинематической связи между собой отдельных сателлитов.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 11
1 Обзор современных конструктивных решений в машиностроении,
применимых к серводвигателям и редукторам с ПТК и СО …………………………. 13
1.1 Сервоприводы в современном машиностроении……………………………. 13
1.2 Современные синхронные серводвигатели……………………………………. 14
1.3 Анализ конструкции редукторов, выполненных по схеме 2k-h ………. 18
1.4 Обзор датчиков положения для вращающихся механизмов ……………. 22
1.5 Выводы по обзору современных решений …………………………………….. 26
2 Проектирование сервопривода ………………………………………………………………… 27
2.1 Выбор серводвигателя …………………………………………………………………. 27
2.2 Геометрия передачи с ПТКСО ……………………………………………………… 28
2.2.1 Исходные параметры передачи с ПТКСО ………………………….. 28
2.2.2 Геометрия циклоидальных профилей передачи с ПТКСО…… 31
2.3 Уравновешивание эксцентриситета входного узла редуктора ………… 38
2.4 Расчет силовых характеристик …………………………………………………….. 42
2.4.1 Расчет усилий в передаче …………………………………………………. 42
2.4.2 Расчет контактных напряжений ………………………………………… 44
2.5 Расчет валов редуктора ……………………………………………………………….. 45
2.6 Расчет опор редуктора …………………………………………………………………. 46
2.6.1 Расчет подшипников кулачка …………………………………………… 47
2.6.2 Расчет опор эксцентрикового вала …………………………………… 48
2.6.3 Расчет опор выходного вала ……………………………………………… 49
2.7Расчет шпоночных соединений …………………………………………………….. 51
2.7.1 Расчет шпоночного соединения выходного вала редуктора … 51
2.7.2 Расчет соединения венцов ………………………………………………… 52
2.7.3 Расчет шпоночного соединения входного вала ………………….. 53
2.8 Расчет соединений на срез …………………………………………………………… 53
3 Результаты …………………………………………………………………………………………….. 55
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ……. 57
4.1 Пред проектный анализ. Потенциальные потребители результатов
исследования ……………………………………………………………………………………………. 58
4.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения ……………………………………………… 58
4.3 SWOT – анализ …………………………………………………………………………… 61
4.4 Инициация проекта……………………………………………………………………… 64
4.4.1 Цели и результат проекта. ……………………………………………….. 64
4.4.2 Организационная структура проекта …………………………………. 66
4.5 Планирование управления научно-техническим проектом …………….. 67
4.5.1 Иерархическая структура работ проекта ……………………………. 67
4.5.2 Контрольные события проекта …………………………………………. 68
4.5.3 План проекта …………………………………………………………………. 69
4.6 Бюджет научного исследования …………………………………………………… 71
4.6.1 Расчет заработной платы ………………………………………………….. 71
4.6.2 Накладные расходы …………………………………………………………. 72
4.7 Оценка сравнительной эффективности исследования ……………………. 73
5 Социальная ответственность …………………………………………………………………… 74
5.1 Производственная безопасность …………………………………………………… 77
5.1.1 Анализ выявленных вредных факторов при разработке
проектируемого решения …………………………………………………………………………… 77
5.1.2 Анализ выявленных опасных факторов при разработке
проектируемого решения …………………………………………………………………………… 83
5.2 Экологическая безопасность ………………………………………………………… 84
5.2.1 Анализ влияния объекта исследования на окружающую
среду………………………………………………………………………………………………………… 84
5.2.2 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды …. 84
5.3 Безопасность в ЧС ………………………………………………………………………. 85
5.3.1 Обоснование мероприятий по предотвращению пожара и
разработка порядка действия в случае его возникновения ……………………………. 85
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности…. 87
5.4.1 Специальные (характерные для проектируемой рабочей зоны)
правовые нормы трудового законодательства……………………………………………… 87
5.4.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей
зоны …………………………………………………………………………………………………………. 88
Заключение ………………………………………………………………………………………………. 90
Список выступлений …………………………………………………………………………………. 91
Список использованных источников ………………………………………………………….. 92
Приложение А Раздел на иностранном языке ……………………………………………… 96
Приложение Б Конструкторская документация …………………………………………. 111

Электроприводы применяются во всех сферах промышленности начиная
от сельского хозяйства и закачивая аэрокосмическим машиностроением.
В сельском хозяйстве электроприводы используются для управления
машинами, например, в посевной технике. К таким приводам предъявляются не
высокие требования. Но когда заходит речь о космосе, то от приводов требуют
высокую точность, надежность, ремонтопригодность и т.д.
Отдельную нишу в семействе электроприводов занимают сервоприводы.
Сервопривод – привод с управлением через отрицательную обратную связь,
позволяющую точно управлять параметрами движения. К сервоприводам
относится множество регуляторов, например, электро-, пневмо-,
гидроусилители, однако, термин сервопривод чаще используется для
обозначения электроприводов с отрицательной обратной связью.
В сервоприводах часто встречаются конические, цилиндрические,
планетарные редукторы. Каждый из них имеет свои отличительные
характеристики, но наиболее перспективным является редуктор с ПТК и СО,
который имеет исключительные технико-экономические характеристики [1].
Именно этот фактор определяет приоритетное направление в исследованиях,
разработках и применении редуктора с ПТК и СО в сервоприводах
высокоточных исполнительных механизмов.
Целью диссертации является создание компактной конструкции
редуктора с ПТК и СО с целью применения в сервоприводе, с высокой точностью
позиционирования.
Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи:
1. Анализ современных конструкций сервоприводов;
2. Анализ современных конструкций редукторов с ПТК и СО;
3. Анализ технических характеристик и выбор датчика положения;
4. Выполнить необходимые расчеты для создания конструкции
редуктора с ПТК и СО;
5. Оформить конструкторскую документацию в соответствии с
требованиями ЕСКД.

В заключении стоит отметить, что поставленная цель диссертации
достигнута, разработан сервопривод компактного исполнения на базе редуктора
с ПТКСО, который имеет уравновешенный эксцентриситет на входном узле.
Все поставленные задачи решены:
– Проведен обзор современных решений, применяемых в конструкции
приводной техники;
– Проанализирована современная конструкция редукторов,
разработанных по схеме 2k-h;
– Спроектирован редуктор с ПТКСО компактного исполнения.
Спроектированный сервопривод может быть применен в
машиностроительной сфере, в следующих устройствах: тактовый конвейер; в
системах позиционирования солнечных панелей; в промышленных роботах
повышенной мощности и т.п.
Компактность и точность позиционирования сервопривода позволяет
выполнять тяжелые работы с сохранением точностных характеристик
исполнительных органов машин.
Список выступлений и публикаций

Выступления:
«Анализ конструкции сервопривода, применяемого в
робототехнике» – Конференция «Современные проблемы машиностроения
2017» – Декабрь 2017 года.

Публикации:
«Исследование возможности уравновешивания входного узла
редуктора с промежуточными телами качения и свободной обоймой» –
Электронные и электромеханические системы и устройства: тезисы докладов
научно-технической конференции молодых специалистов (Томск, 12-13 апреля
2018 г.) / АО «НПЦ «Полюс». – Томск, 2018. – 348 с.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Оксана М. Восточноукраинский национальный университет, студент 4 - ...
    4.9 (37 отзывов)
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.
    #Кандидатские #Магистерские
    68 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Анна В. Инжэкон, студент, кандидат наук
    5 (21 отзыв)
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссе... Читать все
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссертаций. Работала в маркетинге. Практикующий бизнес-консультант.
    #Кандидатские #Магистерские
    31 Выполненная работа

    Другие учебные работы по предмету

    Решение технологических проблем при обработке литого корпуса
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Повышение работоспособности торцовых фрез с механическим креплением режущих пластин
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии изготовления деталей насос-дозатора с применением операции дорнования
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии автоматической сварки под слоем флюса тавровых балок на установке Corimpex
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка алгоритмов управления дугой горящей в динамическом режиме
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Электронно-лучевая сварка термоизолированной трубы
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)