read(b);
b:=b*3.14/180;
writeln('Введите приведенный угол трения в зацеплении ro=');
gotoxy(50,2);
read(ro);
ro:=ro*3.14/180;
writeln;
n:=0.95*sin(b)*cos(b+ro)/(cos(b)*sin(b+ro));
writeln('КПД механизма равен ',n);
repeat until keypressed;
initgraph(gd,gm,'c:\tp\bgi');
end;
procedure point_4_3;
var z,d,m,ro,tangent,ang,n:real;
begin
closegraph;
clrscr;
writeln('Введите число витков червяка z=');
gotoxy(32,1);
read(z);
writeln('Введите диаметр червяка d=');
gotoxy(28,2);
read(d);
writeln('Введите модуль передачи m=');
gotoxy(28,3);
read(m);
writeln('Введите приведенный угол трения в зацеплении ro=');
gotoxy(49,4);
read(ro);
ro:=ro*3.14/180;
tangent:=z*m/d;
ang:=arctan(tangent);
n:=0.95*tangent*cos(ang+ro)/sin(ang+ro);
writeln('КПД механизма равен ',n);
repeat until keypressed;
initgraph(gd,gm,'c:\tp\bgi');
end;
procedure point_4;
label 1;
begin
1:clearviewport;
settextjustify(1,1);
setbkcolor(darkgray);
setcolor(white);
box(163,28,470,75,magenta);
settextstyle(1,0,1);
outtextxy(320,50,'Выбор типа передачи');
box(180,140,460,230,cyan);
settextjustify(0,1);
outtextxy(200,160,'1. Прямозубая');
outtextxy(200,180,'2. Косозубая');
outtextxy(200,200,'3. Червячная');
repeat until keypressed;
key:=readkey;
case key of
'1':point_4_1;
'2':point_4_2;
'3':point_4_3;
else goto 1;
end;
clearviewport;
end;
procedure point_5_1;
var t,d,a,ft,fr,fn:real;
begin
closegraph;
clrscr;
writeln('Введите крутящий момент T=');
gotoxy(28,1);
read(t);
writeln('Введите диаметр колеса d=');
gotoxy(27,2);
read(d);
writeln('Введите угол альфа-дубль-в=');
gotoxy(29,3);
read(a);
a:=a*3.14/180;
ft:=2*t/d;
fr:=ft*sin(a)/cos(a);
fn:=ft/cos(a);
writeln('Ft=',ft);
writeln('Fr=',fr);
writeln('Fn=',fn);
repeat until keypressed;
initgraph(gd,gm,'c:\tp\bgi');
end;
procedure point_5_2;
var t,d,g,a,fi,ft1,ft2,fn,fr:real;
begin
closegraph;
clrscr;
writeln('Введите крутящий момент Т2=');
gotoxy(28,1);
read(t);
writeln('Введите диаметр d2=');
gotoxy(20,2);
read(d);
writeln('Введите делительный угол подъема винтовой линии гамма=');
gotoxy(55,3);
read(g);
g:=g*3.14/180;
writeln('Введите угол альфа-дубль-в=');
gotoxy(28,4);
read(a);
a:=a*3.14/180;
writeln('Введите угол трения =');
gotoxy(22,5);
read(fi);
fi:=fi*3.14/180;
ft2:=2*t/d;
fr:=ft2*sin(a)/cos(a);
ft1:=ft2*sin(g+fi)/cos(g+fi);
fn:=ft2/(cos(g)*cos(a));
writeln;
writeln('Ft1=',ft1);
writeln('Fr=',fr);
writeln('Ft2=',ft2);
writeln('Fn=',fn);
repeat until keypressed;
initgraph(gd,gm,'c:\tp\bgi');
end;
procedure point_5;
label 1;
begin
1:clearviewport;
settextjustify(1,1);
setbkcolor(darkgray);
setcolor(white);
box(163,28,470,75,magenta);
settextstyle(1,0,1);
outtextxy(320,50,'Выбор типа передачи');
box(180,140,460,210,cyan);
settextjustify(0,1);
outtextxy(200,160,'1. Прямозубая');
outtextxy(200,180,'2. Червячная');
repeat until keypressed;
key:=readkey;
case key of
'1':point_5_1;
'2':point_5_2;
else goto 1;
end;
clearviewport;
end;
procedure point_6;
var
d,Mp,sigma_i,Fx,sigma_s,t,tau,sigma:real;
begin
closegraph;
textbackground(blue);
clrscr;
writeln('Введите диаметр сечения d[мм]=');
gotoxy(31,1);
read(d);
writeln('Введите расчетный изгибающий момент Мр[Н*мм]=');
gotoxy(46,2);
read(Mp);
sigma_i:=Mp/(0.1*d*d*d);
writeln('Введите силу, вызывающую сжатие или растяжение Fx[H]=');
gotoxy(54,3);
read(Fx);
sigma_s:=Fx*4/(3.1415*d*d);
writeln('Введите крутящий момент Tх[Н*мм]=');
gotoxy(34,4);
read(t);
tau:=t/(0.2*d*d*d);
sigma:=sqrt((sigma_i+sigma_s)*(sigma_i+sigma_s)+3*tau*tau);
writeln;
writeln('Приведенное напряжение СИГМАпр=',sigma);
repeat until keypressed;
initgraph(gd,gm,'c:\tp\bgi');
end;
procedure point_7;
begin
setbkcolor(black); clearviewport;
settextjustify(1,1); setcolor(cyan);
outtextxy(320,50,'Программу разработал:');
outtextxy(320,180,'доцент кафедры РЭУС');
outtextxy(320,200,'Андреев Игорь Викторович');
repeat until keypressed;
key:=readkey;
clearviewport;
end;
procedure main_menu;
label 1,2;
begin
2:settextjustify(1,1);
setbkcolor(darkgray); setcolor(white);
box(163,28,470,75,magenta); settextstyle(1,0,1);
outtextxy(320,50,'Расчет зубчатой передачи');
box(120,120,520,300,cyan);
settextjustify(0,1);
outtextxy(140,140,'1. Внешний вид механизма');
outtextxy(140,160,'2. Расчет геометрии механизма');
outtextxy(140,180,'3. Прочностной расчет механизма');
outtextxy(140,200,'4. Расчет КПД механизма');
outtextxy(140,220,'5. Силовой расчет механизма');
outtextxy(140,240,'6. Расчет вала на прочность');
outtextxy(140,260,'7. Сведения об авторах');
outtextxy(140,280,'8. Выход из программы');
repeat until keypressed;
key:=readkey;
case key of
'1':point_1;
'2':point_2;
'3':point_3;
'4':point_4;
'5':point_5;
'6':point_6;
'7':point_7;
'8':goto 1;
end;
goto 2;
1: end;
begin
gd:=vga;
gm:=vgamed;
initgraph(gd,gm,'c:\tp\bgi');
title;
main_menu;
closegraph;
end.
Листинг программы Hard.pas
{Программа расчета фрикционной передачи с жесткой связью}
program Hard;
uses crt;
label 1,2;
var
key,key1 : char;
FD1,FD2,FE,FI12 : real;
GUp,GHp,GN1,GP1,Gh,GT1,GT2 : real;
HR1,HR2,HE1,HE2,HM1,HM2,HF,HB,HSigmaDop,HSigma, HRpr,HEpr : real;
begin
Textcolor(White);
Textbackground(Blue);
1:Clrscr;
writeln('Расчет механизма жесткой передачи');
writeln(' Выберите пункт меню:');
writeln;
writeln('1 - расчет кинематики;');
writeln('2 - силовой расчет;');
writeln('3 - расчет зацепления на прочность');
writeln('4 - выход из программы.');
Key:=readkey;
case key of
'1':begin
writeln('Кинематика:');
write('Введите диаметр первого шкива D1: ');
readln(FD1);
write('Введите диаметр второго шкива D2: ');
readln(FD2);
write('Введите коэффициент E: ');
readln(FE);
FI12:=FD2*FE/FD1;
writeln('Передаточное отношение I12 =', FI12:8:2);
end;
'2':begin
writeln('Силовой:');
write('Двигатель с редуктором? (1-да, 2-нет)');
readln(key1);
if key1='1' then begin
write('Введите передаточное число редуктора Up: ');
readln(GUp);
write('Введите КПД редуктора: ');
readln(GHp);
end;
write('Введите число оборотов двигателя n1: ');
readln(GN1);
write('Введите мощность двигателя P1: ');
readln(GP1);
write('Введите КПД передачи: ');
readln(GH);
write('Введите передаточное отношение I12: ');
readln(FI12);
if key1='1' then GT1:=((9550*GP1)/(GN1*GUp))*GHp
else GT1:=9550*GP1/GN1;
GT2:=GT1*FI12*GH;
writeln('Крутящий момент на ведущем валу:',GT1:8:2);
writeln('Крутящий момент на ведомом валу:',GT2:8:2);
end;
'3':begin
writeln('Прочность:');
writeln('Введите радиусы кривизны в точках контакта: ');
write(' R1: ');
readln(HR1);
write(' R2: ');
readln(HR2);
writeln('Введите модули упругости дисков:');
write(' E1: ');
readln(HE1);
write(' E2: ');
readln(HE2);
writeln('Введите коэфф. Пуассона материалов дисков:');
write(' M1: ');
readln(HM1);
write(' M2: ');
readln(HM2);
write('Введите силу притяжения дисков: ');
readln(HF);
write('Введите ширину площадки контакта: ');
readln(HB);
write('Введите допустимое контактное напряжение: ');
readln(HSigmaDop);
HRpr:=HR1*HR2/(HR1+HR2);
HEpr:=2*HE1*HE2/(HE1*(1-HM2*HM2)+HE2*(1-HM1*HM1));
HSigma:=sqrt((1/(2*pi))*(HF/HB)*(HEpr/HRpr));
writeln('Контактное напряжение: ',HSigma:8:2);
If HSigma > HSigmaDop then
writeln('Расчет не верен, так как контактное ',
'напряжение больше допустимого');
end;
'4':begin
write('Действительно желаете закончить работу?');
writeln(' (1-Да; 2-Нет)');
Key:=readkey;
If Key='1' then goto 2 else goto 1;
end;
else goto 1;
end;
write('Расчет закончен. Для продолжения ',
'нажмите Enter');readln;
goto 1;
2:writeln('Работа программы закончена.');
end.
Листинг программы Fric.pas
{Программа расчета механизма фрикционной передачи с гибкой сввязью}
program Fric;
uses crt;
label 1,2;
var
key : char;
FD1,FD2,FC,FU,Fa,FLp,Falfa : real;
GF0,GF1,GF2,GFb,GF,GFT,GUs : real;
HE,HD,HT1,HS,HSigma0,HSigmaM : real;
begin
Textcolor(White);
Textbackground(Blue);
1:Clrscr;
writeln('Расчет механизма фрикционной передачи');
writeln(' Выберите пункт меню:');
writeln; writeln('1 - расчет геометрии;');
writeln('2 - силовой расчет;');
writeln('3 - расчет зацепления на прочность');
writeln('4 - выход из программы.');
Key:=readkey;
case key of
'1':begin
writeln('Геометрия:');
write('Введите диаметр первого шкива D1: ');
readln(FD1);
write('Введите передаточное число U: ');
readln(FU);
write('Введите коэффициент C: ');
readln(FC);
FD2:=FD1*FU;
writeln('Диаметр второго шкива D2=', FD2:8:2);
Fa:=FD2*FC;
FLp:=2*Fa+0.5*pi*(FD1+FD2)+
0.25*(FD2-FD1)*(FD2-FD1)/Fa;
Falfa:=180-57*((FD2-FD1)/Fa);
writeln('Длина ремня Lp=',FLp:8:2);
writeln('Угол охвата ведущего шкива Alfa1=', Falfa:8:2);
end;
'2':begin
writeln('Силовой:');
write('Введите напряжение предварительного ',
'натяжения Sigma0: ');
readln(HSigma0);
write('Введите площадь сечения гибкой связи S: ');
readln(HS);
write('Введите крутящий момент T1: ');
readln(HT1);
write('Введите диаметр первого шкива D1: ');
readln(FD1);
write('Введите угол охвата ведущего шкива Alfa1: ');
readln(Falfa);
write('Введите коэффициент трения скольжения f: ');
readln(GF);
GF0:=HSigma0*HS;
GF1:=GF0+HT1/FD1;
GF2:=GF0-HT1/FD1;
GFb:=2*GF0*sin(Falfa/2);
writeln('Начальная сила натяжения F0=',GF0:8:2);
writeln('Сила по дуге охвата 1-го шкива F1=',GF1:8:2);
writeln('Сила по дуге охвата 2-го шкива F2=',GF2:8:2);
writeln('Сила нагрузки валов Fв=',GFb:8:2);
GFT:=GF1-GF2;
GUs:=(GFt/2)*((exp(GF*Falfa)+1)/(exp(GF*Falfa)-1));
If GF0 < GUs then
writeln('Расчет неверен, так как не выполняется ',
'предельное соотношение между силами F1 и F2');
end;
'3':begin
writeln('Прочность:');
write('Введите модуль упругости ремня E: ');
readln(HE);
write('Введите толщину ремня Delta: ');
readln(HD);
write('Введите диаметр первого шкива D1: ');
readln(FD1);
write('Введите крутящий момент T1: ');
readln(HT1);
write('Введите площадь сечения гибкой связи S: ');
readln(HS);
write('Введите напряжение предварительного ',
'натяжения Sigma0: ');
readln(HSigma0);
HSigmaM:=HSigma0+(2*HT1)/(FD1*HS)*0.5+
HE*HD/FD1;
writeln('Наибольшее напряжение в сечении ремня ',
'при набегании его на малый шкив: ',HSigmaM:8:2);
end;
'4':begin
write('Действительно желаете закончить работу?');
writeln(' (1-Да; 2-Нет)');
Key:=readkey;
If Key='1' then goto 2 else goto 1;
end;
else goto 1;
end;
write('Расчет закончен. Для продолжения ',
'нажмите Enter');readln;goto 1;
2:writeln('Работа программы закончена.');
end.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приведенные методы и программы расчета зубчатых и фрикционных передач позволяет оценить правильность выбора геометрии таких механизмов, их силовых характеристик, определить прочность передач на контактные напряжения и изгиб.
При этом в учебном пособии основное внимание уделялось проектированию передач, задающих в основном вращательный характер движения ведомого звена, наряду с особенностями проектирования и других отдельных звеньев. Представленные механизмы получили наибольшее применение в приводах современных антенн, в видеозаписывающей и звуковоспроизводяшей аппаратуре, приводах CD-ROM персональных компьютеров и приводах принтеров матричного типа.
Знание геометрии и динамических характеристик таких механизмов позволяет конструктору-технологу РЭС выбрать более рациональную схему управления РЭС и приобрести навыки по проектированию различного рода механизмов, а определение прочностных и динамических характеристик позволяет осуществить правильный выбор материалов передач и понять основные конструктивные особенности проектирования отдельных звеньев.
Изучение учебного пособия дает студентам возможность получения навыков по расчету и конструированию типовых механизмов РЭС, сведений об общих методах анализа и синтеза механических устройств, используемых в радиотехнических системах, и об оформлении конструкторской документации в виде деталировочных и сборочных чертежей.
Настоящее учебное пособие не претендует на всю полноту охвата и анализа существующих механизмов РЭС, оно лишь рассматривает наиболее часто применяемые и технологичные
механизмы РЭС.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Андреев А.И. Прикладная механика/ А.И. Андреев, И.В. Андреев. Воронеж, ВГТУ, 2008. 180 с.
Иосилевич Г. Б. Прикладная механика / Г. Б. Иосилевич, Г. Б. Строганов, Г. Б. Маслов. М.: Высш. шк., 1989. 351 с.
Красковский Е. Н. Расчет и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем / Е. Н. Красковский, Ю. А. Дружинин, Е. А. Филатова. М.: Высш. шк., 1991. 480 с.
Федоренко В. А.Справочник по машиностроительному черчению / В. А. Федоренко, А. И. Шошин. - Л.: Машиностроение, 1981. 410 с.
Андреев И. В. Расчет и проектирование механизмов радиоэлектронных средств: учеб. пособие / И. В. Андреев. Воронеж: ВГТУ, 2001. 109 с.
Курсовое проектирование механизмов РЭС / под ред. Г. И. Рощина. М.: Высш. шк., 1991. 246 с.
Разработка и оформление конструкторской документации РЭА / под ред. Э. Т. Романычевой. М.: Радио и связь, 1989. 440 с.
Фролов М. И. Техническая механика / М. И. Фролов. -М.: Высш. шк., 1990. - 352 с.
Вопилкин Е. А. Расчет и конструирование точных механизмов систем и приборов / Е. А. Вопилкин. М.: Высш. шк., 1981. 320 с.
Фаронов В. В. Turbo pascal 7.0. Практика программирования / В. В. Фаронов. М.: Нолидж, 1997. 432 с.
Turbo Паскаль 7.0.- Киев: Торгово-издательское бюро BHV, 1996. 448 с.
Культин Н. Б. Программирование в Turbo pascal 7.0 и Delphi / Н. Б. Культин. СПб.: БХВ, 2000. 416 с.