Разработка привода створки с редуктором и шарнирно-рычажным механизмом

Описание

Техническое задание
Цель: разработка привода створки с редуктором, включающая определение геометрических и кинематических параметров механизма, расчёт требуемых усилий, моментов и мощности, а также проверку прочности элементов конструкции.
Задачи:
1. Определить геометрию створки и ее примерные физические параметры
2. Начертить кинематическую схему
3. Определить геометрические параметры привода, при заданных ограничительных данных:
1) определить граничные условия
2) определить размеры плеч и моменты на осях
4. Рассчитать на прочностные характеристики (статические и динамические):
1) Валы
2) Подшипники
3) Зубчатые передачи
4) Крепления кронштейна
5. На основе расчётов провести корректировку геометрических и физических свойств конструкции
Ограничения:
1. Геометрия створки выполняется в виде окружности.
2. Масса створки M = 150 кг
3. Время закрытия/открытия створки t = 3c. (полным открытием считается отклонение створки от исходного положения на 45°)
4. Ресурс L ≥ 30000 циклов
5. Двигатель 28 В

Решение

1. Концепция шарнира и створки
2. Разработка кинематической и расчетной схемы конструкции
3. Аналитический расчет
4. Подбор двигателя
5. Перерасчет с новым двигателем
6. Расчет редуктора
7. Разработка CAD-модели
8. Создание FEM-модели
9. Программный расчет с использованием кинематического поэтапного расчета
10. Оптимизация и облегчение конструкции
11. Перерасчет конструкции с учетом оптимизации и облегчения

Результат

В работе проведена разработка привода створки с редуктором. Выполнены ручные расчёты усилий, моментов и мощности, определены параметры шарнирно-рычажного механизма и редуктора. Также создана CAD-модель конструкции в Siemens NX и подготовлена конечно-элементная модель для расчёта.
В результате работы разработаны: CAD-модель створки и шарнирного механизма, кинематическая схема, расчётная КЭ-модель, предварительная конструкция редуктора, а также расчётная документация

Презентация проекта