Design do sistema de elevação do assento elétrico

Aug 25, 2018

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Design do sistema de elevação do assento elétrico

Elevador da frente do assento: 30mm-50mm

Elevador de assento traseiro: 30 mm a 45 mm

Capacidade de carga de elevação da parte dianteira do banco: 120 kg

Capacidade de carga de elevação da extremidade traseira do banco: 120 kg

8.1 seleção de programa

No projeto do sistema de elevação superior e inferior do assento, um mecanismo de parafuso é selecionado, isto é, o motor é desacelerado pela engrenagem helicoidal e, em seguida, um mandril é inserido no worm, e a roda helicoidal aciona a elevação e queda do mandril para realizar o ajuste do movimento para cima e para baixo do assento.

Características do mecanismo de parafuso:

1) Como a porca só pode ser movida por um condutor quando o parafuso gira uma volta e o avanço pode ser pequeno, o mecanismo de parafuso pode ser usado como mecanismo de ajuste, onde uma grande taxa de redução é necessária na máquina e o mecanismo de parafuso é usado. O mecanismo facilita a simplificação do trem de acionamento.

2) Como o mecanismo de parafuso possui uma grande relação de redução, quando um pequeno torque é aplicado ao membro ativo, um grande empuxo pode ser obtido no membro acionado, ou seja, o mecanismo de parafuso possui grande vantagem mecânica e, portanto, adequado para uso em macacos e prensas.

3) A escolha de um ângulo de hélice adequado pode ser uma função de autotravamento do mecanismo de parafuso. Por exemplo, o parafuso de elevação da bancada da plaina tem uma propriedade de autotravamento, de modo que a bancada de trabalho não pode ser impedida de cair devido ao seu próprio peso, e o levantamento da sede é mais Necessário para ser autotravante.

Além disso, o mecanismo de parafuso tem as vantagens de estrutura simples, transmissão estável e sem ruído. As deficiências do mecanismo de parafuso são principalmente a baixa eficiência do parafuso deslizante, especialmente a eficiência do mecanismo de parafuso de autotravamento é menor que 50%.

8.2 Cálculo do design do parafuso

O parafuso pode ser feito de aço A5, A6 ou 35-45. Quando aço carbono de alta qualidade é usado, o tratamento térmico é necessário para aumentar a resistência ao desgaste do fio. O parafuso é principalmente fio trapezoidal.

Quando o parafuso é levantado para a posição alta, a força é a mais desfavorável. O parafuso é uma haste de pressão e está sujeito a pressão e torque. Portanto, a rosca é calculada de acordo com as condições de resistência à compressão, estabilidade e autotravamento.

8.2.1 Cálculo da resistência à compressão

Quando o parafuso está funcionando, ele é submetido a pressão e torque. A fim de simplificar o cálculo, somente o efeito da pressão pode ser registrado, e a redução da tensão de compressão necessária é usada. As condições de tensão e resistência à compressão do parafuso são:

Onde: d1 - parafuso dentro do mm

Q - força axial total atuando no fio N

Porque a capacidade de carga do elevador do assento é 120kg, a gravidade que age em um dos dois parafusos é 120/2 * 10 = 600N

[σ] - requer tensão de compressão, que pode ser de 5 ~ 8KN / mm para aço carbono

No tipo de substituição, disponível

D1 seleciona rosca padrão de 8 mm.

8.2.2 Cálculo da estabilidade

Quando o parafuso está na posição mais alta, pode ser considerado como a extremidade inferior fixa, a extremidade superior é livre e o diâmetro é d1. O ponto de verificação conhece seu coeficiente final μ = 2 e sua estabilidade pode ser verificada pela seguinte fórmula: nsc = Qc / Q≥ Ns

Onde: scn —— o fator de segurança do cálculo da estabilidade do parafuso

Qc - a pressão crítica do parafuso

Ns - fator de segurança de projeto para estabilidade de parafusos

O fator de segurança do projeto da estabilidade do parafuso ns pode ser 3 ~ 5, portanto ns = 4, e a carga crítica Qc do parafuso deve ser calculada por diferentes fórmulas dependendo da flexibilidade do parafuso como λ = μL / ρ (onde L é A força calculada do parafuso, tomando a altura de elevação da sede é de 40mm, o raio de giro da seção transversal do parafuso ρ, ρ = d1 ÷ 4 = 2mm, λ = 2 × 40 ÷ 2 = 40

Porque 40 λ = menos que 100, o material é 45 aço, o limite de força σ ≥ 48k / cm2,

Além disso, nsc = Qc / Q ≥ ns = 600, então o parafuso tem boa estabilidade.

8.2.3 Contabilização da capacidade de travamento automático

Como a condição de autotravamento é tal que possui uma capacidade confiável de autotravamento, pelo menos o ângulo de elevação da espiral deve ser inferior a 1 grau do ângulo de atrito equivalente. O coeficiente de atrito equivalente fv = 0,08 ~ 0,1., O ângulo de atrito equivalente correspondente deve ser

8.2.4 parâmetros

Consulte o Manual de Desenho Mecânico Tabela 3-8, as dimensões básicas do fio trapezoidal:

Diâmetro nominal d 8

Passo p 2

Diâmetro de rosca externa d3 5.5

Diâmetro interno da rosca interna / externa D2 / d2 7

Diâmetro interno da rosca D4 8,5

Diâmetro interno da rosca d4 6

8.3 Seleção do motor de ajuste de altura

8.3.1 Parâmetros de seleção

De acordo com os requisitos, a altura do assento é de 40mm, o tempo necessário para todo o movimento é de 8s, e a velocidade de elevação do assento é de v = s / t = 5mm / s.

8.3.2 Torque do parafuso

A força axial Q do parafuso foi calculada anteriormente, de acordo com a fórmula:

8.3.3 Calculando o torque do motor

M eletricidade * i * η = M fio

Aqui, a taxa de redução de worm e worm é 62, e a eficiência de transmissão é de 0,8.

M eletricidade = 119g × cm

Como o motor é um motor DC de saída de dois eixos da série sz, o torque é:

M total = 2M de eletricidade = 290g × cm = 0,290g × m

Para conveniência econômica, o motor com o mesmo design do sistema é selecionado para atender ao torque necessário.

8.3.4 Verificando o torque do motor selecionado

De acordo com a fórmula:

Onde: Td —— torque de saída do eixo elétrico Nm

T1 - o torque de entrada do eixo de trabalho, que é igual ao torque T na turbina

A fórmula é deformada da seguinte forma:



Através dos cálculos acima, é indicado que o motor selecionado é satisfatório, de modo que o motor da parte móvel horizontal é um motor de saída permanente do motor de dois eixos do tipo 45sz01.

Verifique "Compilação padrão da indústria de design de máquinas da China" Volume de transmissão de engrenagens e engrenagens (inferior) "Forma de elevação, parâmetros e dimensões da engrenagem de sem-fim SWL, JB / T8809-1998. Selecione SWL2.5 com base na velocidade do motor, potência e velocidade de elevação.

Os parâmetros relevantes são os seguintes:

Capacidade máxima de elevação: 25KN

Força máxima de tração: 25KN

Relação de engrenagem sem-fim 24: 1

Curso de verme por revolução: 0,250 mm

Alongamento máximo do parafuso durante a carga de tensão: 1500mm

Potência máxima permitida: 0.55Kw

Relação geral eficiência total: 23%

Quantidade de óleo lubrificante: 0,1 kg

Peso sem derrame: 7,3 kg

Peso por verme do verme: 0,45 kg

Nota: 1. A potência máxima permitida é o parâmetro sob a condição de que a temperatura ambiente seja de 20 ° C e a duração de trabalho seja de 20% / h.


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