Лабораторної роботи з «Мехатроніка»

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ

Кафедра КІТАР

Звіт

з лабораторної роботи №1

з дисципліни
«Мехатроніка» 

Виконав:                                                                        Перевірив:

ст. гр. АКТАКІТ-23-2                                                        доц. каф КІТАР

Карповича Б.О.                                                                Аллахверанов Р.Ю.

Харків 2025

1 ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ ВИКОНАВЧИХ ПЕРЕДАВНИХ МЕХАНІЗМІВ ЛІНІЙНИХ ПЕРЕМІЩЕНЬ ТИПУ «ГВИНТ-ГАЙКА»

1.1 Мета роботи

Метою роботи є придбання студентами навичок дослідження, розрахунку та застосування виконавчих передавальних механізмів лінійних переміщень типу «гвинт-гайка».

1.2 Хід виконання роботи

1.2.1 Ознайомились із методичними вказівками

1.2.2 Ознайомилися з обладнанням з лабораторної роботи – токарний верстат, що має передавальний механізм типу «гвинт-гайка» (ходовий гвинт-супорт).

1.2.3 Кінематична схема передачі гвинт-гайка наведена на рисунку 1.1

[pic 1]

Рисунок 1.1 - Кінематична схема передачі гвинт-гайка

Гвинт має трапецеї дальне різьблення, профіль якого наведено на рисунку 1.2.

[pic 2]

Рисунок 1.2 – Профіль різьблення гвинта

1.2.4 Кінематичні залежності передачі гвинт-гайка визначається стандартними параметрами різьблення:

d, d1, d2 – зовнішній, внутрішній та середній діаметри різьблення;

α – кут профілю різьблення;

β – половина кута профілю різьблення;

s – крок різьблення;

z – число заходів гвинтових ліній гвинта.

1.2.5 Проведемо вимірювання параметрів гвинта. Заміри проводилися штангенциркулем із точністю 0,1 міліметра.

s = 4 мм

z = 1

d = 16 мм

d1 = 12 мм

d2 = 14 мм

1.2.6 Проведемо вимірювання довжини передньої частини гвинта. Вимірювання проводилися рулеткою з точністю 0,1 міліметра.

Довжина гвинта: L = 250 мм. Довжина супорта: l = 170 мм, l1 = 250-170 = 80 мм.

1.2.7 Хід гвинтової лінії Px та її напрям (праве та ліве) визначається з виразу:

                                (1.1)[pic 3]

1.2.8 Переміщення супорта l1 визначається з виразу:

                                        (1.2)[pic 4]

де, φ1 – кут повороту гвинта у радіанах. У нашому випадку:

                                        (1.3)[pic 5]

Знаючи величину переміщення l1 (1.2) визначаємо кут φ1.

                                (1.4)[pic 6]

1.2.9 При проектуванні передачі гвинт-гайка задаються величиною переміщення гайки l1 мм, часом переміщення t в хвилинах і силою Q в ньютонах що діє на гайку.

t = 5 хв

Q = 50 Н

Залежність між переміщенням l1, часом t, частотою обертання nV і параметрами різьблення z і s має вигляд:

,                                        (1.5)[pic 7]

де nV – швидкість обертання гвинта в обертах за хвилину, звідки

[pic 8]

1.2.10 Поступальна швидкість переміщення гайки V (мм. за хв) визначається з виразу:

                        (1.6)[pic 9]

1.2.11 Залежність між окружною силою ft на гвинті та осьовою силою Q на гайці має вигляд:

                                (1.7)[pic 10]

де, φ' наведений кут тертя-ковзання, вибирається з таблиці, φ' = 5 градусів. Тоді

[pic 11]

1.2.12 Залежність для визначення крутного моменту на гвинті має вигляд:

                        (1.8)[pic 12]

1.2.13 ККД гвинтової пари визначається за такою формулою: