«Мехатронный электрогидравлический модуль углового вращения»

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
Кафедра Автоматизации и роботизации в машиностроении
Курсовой проект по дисциплине: «Конструкции, расчет и моделирование мехатронных производственных модулей»
На тему: «Мехатронный электрогидравлический модуль углового вращения»
Томск 2015

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на проектирование электрогидравлического мехатронного модуля углового вращения
1. Цель, задачи и исходные данные для проведения работы
Электрогидравлический мехатронный модуль углового вращения проектируется как прототип для дальнейших исследований и доработок перед запуском в серийное производство.
2. Основные требования к установке
2.1.1. Состав мехатроного модуля и требования к конструктивному исполнению
Данный модуль должен являться самодостаточным, т. е. не требует подключения к гидроагрегату
2.1.2. Компоновка
Мехатронный модуль должен быть выполнен таким образом, чтобы ось штока гидроцилиндра была перпендикулярна оси электродвигателя. Соединение элементов должно быть выполнено без металлических патрубков и рукавов высокого давления. Насосная станция и гидроцилиндр по соотношению пропорций должны быть выполнены 50/50. Габаритные размеры (Д×Ш×В): не более 400×400×400 мм
2.2. Технические характеристики мехатронного модуля
2.2.1. Гидроцилиндр
- Рабочее давление в системе 3,5 МПа;
- Максимальная скорость перемещения поршня гидроцилиндра 3,7 см/с;
- Максимальное усилие 800кг.
2.2.2. Электродвигатель
- Максимальный крутящий момент 7 Нм;
- Максимальная скорость вращения 4500 об/мин.
3.1. Требования к надежности и технике безопасности
3.1.1. Все узлы и механизмы установки должны работать без заеданий и ударов.
3.1.2. В наиболее ответственных местах должны быть предусмотрены предохранительные устройства от перегрузок.
3.2. Требования к технологичности производства и эксплуатации.
3.2.1. Конструкция установки должна быть технологичной при изготовлении, эксплуатации и ремонте.
3.2.2. Составные части модуля должны быть доступны для технологического обслуживания и ремонта.
3.3. Эстетические и эргономические требования
3.3.1. Конструкция составных частей установки и их внешний вид должны соответствовать современным требованиям технической эстетики.
3.3.2. Установка органов управления и усилия, прикладываемые к ним человеком, должны соответствовать эргономическим требованиям.
4. Требования к испытаниям установки
4.1 После изготовления и сборки установка должна пройти испытания на соответствие техническим характеристикам.
4.2. В случае, если после испытаний выявится необходимость внесения изменений и доработки установки, Исполнитель должен за свой счет выполнить все необходимые доработки и провести повторные испытания.
4.3. Проверка выполнения условия достижения максимальной заданной рабочей области выполняется за счет виртуальной симуляции конструкции.
5. Требования к технической документации
5.1. В результате выполнения работ должна быть разработана и передана Заказчику следующая документация на установку, состоящей из элементов, перечисленных в п.3.1.1 (1 экземпляр в бумажном и электронном виде):
- конструкторская документация по ГОСТ 2.102-68;
- эксплуатационная документация по ГОСТ 2.610 -200

Содержание
Введение 3
Литературный обзор 4
Расчеты и аналитика 8
Описание и принцип работы мехатронного модуля 8
Расчет гидроцилиндра 10
Расчет и выбор зубчатой передачи 11
Расчет зубчатого колеса 11
Расчет зубчатой рейки 13
Выбор аккумулятора 14
Подбор элементов мехатронного модуля 14
Определение внутреннего диаметра трубопровода 18
Выбор сорта масла 18
Определение числа Рейнальдса 19
Расчет потерь 19
Последовательность выбора элементов мехатронного модуля 20
Заключение 22
Список используемой литературы 23