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!

    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа
    user1250010 Омский государственный университет, 2010, преподаватель,...
    4 (15 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
    21 Выполненная работа
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    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
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы

    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)