slide1
Download
Skip this Video
Download Presentation
Διπλωματική Εργασία με θέμα:

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 39

Διπλωματική Εργασία με θέμα: - PowerPoint PPT Presentation


  • 175 Views
  • Uploaded on

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΟΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΜΗΧΑΝΩΝ. Διπλωματική Εργασία με θέμα: ΠΛΑΝΗΤΙΚΟΣ ΜΕΙΩΤΗΡΑΣ: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ, ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ – ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΛΥΜΠΕΡΟΠΟΥΛΟΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ Α.Μ.: 5656 ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ:

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Διπλωματική Εργασία με θέμα:' - nadda


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΟΣ ΤΟΜΕΑΣΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΜΗΧΑΝΩΝ

Διπλωματική Εργασία με θέμα:

ΠΛΑΝΗΤΙΚΟΣ ΜΕΙΩΤΗΡΑΣ: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ, ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ – ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΝΤΟΧΗΣ

ΛΥΜΠΕΡΟΠΟΥΛΟΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ

Α.Μ.: 5656

ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ:

ΧΡΗΣΤΟΣ ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ

slide2
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
  • ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
  • ΘΕΩΡΙΑ ΠΛΑΝΗΤΙΚΩΝ ΜΕΙΩΤΗΡΩΝ
  • ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΤΟΥ ΠΛΑΝΗΤΙΚΟΥ ΜΕΙΩΤΗΡΑ ΤΗΣ ΠΑΡΟΥΣΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
  • ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΠΛΑΝΗΤΙΚΟΥ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥ
  • ΕΛΕΓΧΟΣ ΣΕ ΚΑΜΨΗ ΚΑΙ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΠΙΕΣΗ ΤΩΝ ΟΔΟΝΤΩΤΩΝ ΤΡΟΧΩΝ ΚΑΤΑ AGMA
slide3
ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

Στόχος της Διπλωματικής Εργασίας είναι η κινηματική και δυναμική ανάλυση και ο έλεγχος σε κάμψη και σε επιφανειακή πίεση κατά AGMA των οδοντωτών τροχών του πλανητικού μηχανισμού κατά τη λειτουργία του.

Ο πλανητικός μηχανισμός κατασκευάστηκε στο πλαίσιο της Σπουδαστικής Εργασίας

slide4
Ένας πλανητικός μειωτήρας στροφών αποτελείται από τρία βασικά εξαρτήματα:
  • 1. Το γρανάζι-ήλιος (sun gear).
  • 2. Τα γρανάζια-πλανήτες (planet gears) μαζί με του άξονες για την έδρασή τους.
  • 3. Το γρανάζι-δαχτυλίδι (ring gear).
slide9
ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

Εξωτερικός οδοντωτός ακίνητος ( ω3=0, n3=0 ), Είσοδος το γρανάζι ήλιος και Έξοδος ο άξονας εξόδου.

i14 = =

Ο ήλιος ακίνητος ( ω1 =0, n1=0 ), Είσοδος ο εξωτερικός οδοντωτός τροχός και Έξοδος ο άξονας εξόδου.

i 34 = =

Ο βραχίονας ακίνητος ( ω4=n4=0 ), Είσοδος το γρανάζι ήλιος και Έξοδος ο εξωτερικός οδοντωτός τροχός.

i13 = =

slide10
ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

Ροπή που μεταφέρεται :(Mt)kpcm = 71620

Εφαπτομενική συνιστώσα: Ft =

Ακτινική συνιστώσα: Fr = Ft tanφ

Συνολική μεταφερόμενη δύναμη: Fn =

slide11
ΑΝΑΛΥΤΙΚΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΤΟΥ ΜΕΙΩΤΗΡΑ

Λόγος μετάδοσης:i14 = =

όπου: Ν1 : ο αριθμός των δοντιών του γραναζιού-ήλιος, Ν1 = 20

Ν2: ο αριθμός των δοντιών του πλανήτη, Ν2 = 37

Oπότε: i14 = = 5.7

ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΕΙΣΟΔΟΥ ΤΟΥ ΠΛΑΝΗΤΙΚΟΥ ΜΕΙΩΤΗΡΑ

  • Ισχύς στον άξονα εισόδου: 5kW = 6.7 hp
  • Αριθμός στροφών στον άξονα εισόδου: 1500 rpm
slide12
ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΙΣΤΙΚΑ
  • Ισχύς στον άξονα εισόδου: 5kW = 6.7 hp
  • Αριθμός στροφών στον άξονα εισόδου: 1500 rpm

(Min) kpcm= 71620

= (Min) kpcm = 71620

= 320 kpcm = 31.381 Nm

(Min)kpcm = 3 * Fts * rs→ Fts = (Min)kpcm / 3 * rs → Fts = 320 kp*cm / 3 * 3cm → Fts = 35.5 kp = 347.13 N

Frs = Fts tanφ = 347.13tan20 = 126.7 N

Fns2= Fts 2 + Frs2 → Fns2= 347.132 + 126.72 → Fn2 = 17217.74→ Fn= 370.46 Ν

Fout = 2 * Fts = 2 * 347.13 = 694.26 N

Mout = 3 * Fout * L = 3 * 694.26N * 85.5*10-3 m = 177 Nm

slide13
Η ΚΙΝΗΣΗ ΤΟΥ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟY ΧΩΡΙΖΕΤΑΙ ΣΕ ΔΥΟ ΦΑΣΕΙΣ: ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΗ ΦΑΣΗ ΕΚΚΙΝΗΣΗΣ(Διαρκεί 7 sec και αφορά στην εκκίνηση του μηχανισμού από την ακινησία ως τη στιγμή που η λειτουργία του θα εισέλθει στη μόνιμη κατάσταση.)ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΜΟΝΙΜΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ(Ενδεικτικά για την παρούσα προσομοίωση μελετήθηκε η διάρκεια της κίνησης που αντιστοιχεί στο χρονικό διάστημα που χρειάζεται ο άξονας εξόδου να πραγματοποιήσει μια πλήρη περιστροφή.)
slide14
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΤΗΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ1. ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΗ ΦΑΣΗ ΕΚΚΙΝΗΣΗΣΚΙΝΗΜΑΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΠΛΑΝΗΤΙΚΟΥ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥΑΞΟΝΑΣ ΕΙΣΟΔΟΥ ΑΞΟΝΑΣ ΕΞΟΔΟΥ

Ροπή εισόδου σε σχέση με το χρόνο

Ροπή εξόδου σε σχέση με το χρόνο

Γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του άξονα εξόδου σε σχέση με το χρόνο

Γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του άξονα εισόδου σε σχέση με το χρόνο

slide15
Κινητική ενέργεια του άξονα εισόδου σε σχέση με το χρόνο

Κινητική ενέργεια του άξονα εξόδου σε σχέση με το χρόνο

Κινητική ενέργεια του άξονα εισόδου λόγω μεταφοράς σε σχέση με το χρόνο

Κινητική ενέργεια του άξονα εξόδου λόγω μεταφοράς σε σχέση με το χρόνο

Κινητική ενέργεια του άξονα εισόδου λόγω περιστροφής σε σχέση με το χρόνο

Κινητική ενέργεια του άξονα εξόδου λόγω περιστροφής σε σχέση με το χρόνο

slide16
ΠΛΑΝΗΤΕΣ

Μεταφορική ταχύτητα του κέντρου μάζας του κάθε πλανήτη σε σχέση με το χρόνο

Γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του κάθε πλανήτη σε σχέση με το χρόνο

Κινητική ενέργεια του κάθε πλανήτη λόγω περιστροφής σε σχέση με το χρόνο

Κινητική ενέργεια του κάθε πλανήτη σε σχέση με το χρόνο

Κινητική ενέργεια λόγω μεταφοράς του κάθε πλανήτη σε σχέση με το χρόνο

Θέση του κέντρου μάζας του κάθε πλανήτη

slide17
ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΠΛΑΝΗΤΙΚΟΥ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥ
  • ΓΡΑΝΑΖΙ-ΗΛΙΟΣ - ΠΛΑΝΗΤΗΣ
  • ΠΛΑΝΗΤΗΣ – ΕΞΩΤΕΡΙΚΟ ΓΡΑΝΑΖΙ

Διεύθυνση Χ

Διεύθυνση Χ

Διεύθυνση Υ

Διεύθυνση Υ

Διεύθυνση Ζ

Διεύθυνση Ζ

Εύρος

Εύρος

slide18
2. ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΜΟΝΙΜΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣΚΙΝΗΜΑΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΠΛΑΝΗΤΙΚΟΥ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥΑΞΟΝΑΣ ΕΙΣΟΔΟΥ ΑΞΟΝΑΣ ΕΞΟΔΟΥ

Ροπή εισόδου σε σχέση με το χρόνο

Ροπή εξόδου σε σχέση με το χρόνο

Γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του άξονα εισόδου σε σχέση με το χρόνο

Γωνιακή ταχύτητα του άξονα εξόδου σε σχέση με το χρόνο

slide19
Κινητική ενέργεια του άξονα εισόδου σε σχέση με το χρόνο

Κινητική ενέργεια του άξονα εξόδουσε σχέση με το χρόνο

Κινητική ενέργεια του άξονα εισόδου λόγω μεταφοράς σε σχέση με το χρόνο

Κινητική ενέργεια του άξονα εξόδουλόγω μεταφοράς σε σχέση με το χρόνο

Κινητική ενέργεια του άξονα εισόδου λόγω περιστροφής σε σχέση με το χρόνο

Κινητική ενέργεια του άξονα εξόδουλόγω περιστροφής σε σχέση με το χρόνο

slide20
ΠΛΑΝΗΤΕΣ

Γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του κάθε πλανήτη σε σχέση με το χρόνο

Μεταφορική ταχύτητα του κέντρου μάζας του κάθε πλανήτη σε σχέση με το χρόνο

slide21
ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΠΛΑΝΗΤΙΚΟΥ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥ

ΓΡΑΝΑΖΙ-ΗΛΙΟΣ - ΠΛΑΝΗΤΗΣ

ΠΛΑΝΗΤΗΣ – ΕΞΩΤΕΡΙΚΟ ΓΡΑΝΑΖΙ

Διεύθυνση Χ

Διεύθυνση Χ

Διεύθυνση Υ

Διεύθυνση Υ

Διεύθυνση Ζ

Διεύθυνση Ζ

Εύρος

Εύρος

slide22
Άξονας εισόδου – τρείς πλανήτες

Πλανήτης – εξωτερικό γρανάζι

Διεύθυνση Υ

Διεύθυνση Υ

Διεύθυνση Ζ

Διεύθυνση Ζ

slide24
Δυνάμεις μεταξύ του άξονα εισόδου και των τριών πλανητών στις διευθύνσεις Υ και Ζ

Δυνάμεις μεταξύ των τριών πλανητών και του εξωτερικού γραναζιού στις διευθύνσεις Υ και Ζ

slide26
ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΜΕΓΙΣΤΗΣ ΙΣΧΥΟΣ ΠΟΥ ΔΥΝΑΤΑΙ ΝΑ ΦΕΡΕΙ Ο ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΓΙΑ ΣΤΑΘΕΡΗ ΓΩΝΙΑΚΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗΣ ΤΟΥ ΑΞΟΝΑ ΕΙΣΟΔΟΥ ΣΤΙΣ 1500rpm
  • Η μέγιστη ισχύς είναι: Ρmax = 24.5 Hp = =18.27 kW
  • Η μέγιστη ροπή στην είσοδο είναι: ΜΤmax = 1169.8 kpcm = 114.72 Nm
  • Η μέγιστη ροπή στην έξοδο υπολογίζεται βάσει της σχέσης μετάδοσης:
  • Mout,max = Min,max * i = 114.72 * 5.7 = =653.9 Nm
slide28
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
  • Οι πλανητικοί μειωτήρες είναι έξυπνοι μηχανισμοί που συνδυάζουν τη μεγάλη ικανότητα μείωσης στροφών και τους διαφόρους κινηματικούς συνδυασμούς με τις περιορισμένες διαστάσεις του κιβωτίου. Ο πλανητικός μηχανισμός της παρούσης εργασίας έχει λόγο μετάδοσης 5.7 και διαστάσεις 376x290x440 (ΜxΠxΥ)
  • Είναι μηχανισμοί που πολύ αποδοτικοί, αφού η τυπική απώλεια ισχύος είναι 3% σε κάθε στάδιο μείωσης. Αυτό σημαίνει ότι μεγαλύτερο ποσοστό της εισερχόμενης ισχύος εξέρχεται στην έξοδο, χωρίς να εξανεμίζεται στα ενδιάμεσα στάδια.
  • Ένα άλλο πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό των πλανητικών μειωτήρων είναι η κατανομή του φορτίου. Επειδή αυτό διανέμεται στους πλανήτες, η ικανότητα παραλαβής μεγαλύτερης ροπής αυξάνεται. Όσοι περισσότεροι είναι οι πλανήτες, τόσο μεγαλύτερη ροπή δύναται να μεταφέρει ο μηχανισμός.
  • Τα μειονεκτήματα των μηχανισμών αυτών έχουν να κάνουν με τα υψηλά φορτία που πρέπει να φέρουν τα έδρανα, τη μειωμένη ικανότητα πρόσβασης στο εσωτερικό τους, αφού είναι πολύ πολύπλοκοι μηχανισμοί και την πολυπλοκότητα στην κατασκευή και στη συναρμολόγηση.
  • Οι πλανητικοί μηχανισμού έχουν ευρεία χρήση σε πολλούς τομείς της βιομηχανίας και χρησιμοποιούνται σε πολλά προϊόντα.
5 kw 6 7 hp 1500 rpm

ΕΙΣΟΔΟΙ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ: Ισχύς στον άξονα εισόδου: 5kW = 6.7 hpΑριθμός στροφών στον άξονα εισόδου: 1500 rpm

(Min) kpcm = 71620 = 71620* = 320 kpcm = 31.381 Nm

Ισορροπία δυνάμεων στο γρανάζι-ήλιος:

(Min)kpcm = 3 * Fts * rs→ Fts = (Min)kpcm / 3 * rs → Fts = 320 kp*cm / 3 * 3cm → Fts = 35.5 kp = 347.13 N

Frs = Fts tanφ = 347.13tan20 = 126.7 N

Fns2= Fts 2 + Frs2 → Fns2= 347.132 + 126.72 → Fn2 = 17217.74→ Fn= 370.46 Ν

Ισορροπία δυνάμεων στον πλανήτη:

Fout = 2 * Fts = 2 * 347.13 = 694.26 N

Mout = 3 * Fout * L = 3 * 694.26N * 85.5*10-3 m = 177 Nm

slide37

ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΕΙΣΟΔΟΥ ΚΑΙ ΕΞΟΔΟΥ

Τα χαρακτηριστικά της εισόδου και εξόδου όπως υπολογίστηκαν αναλυτικά .

Ένας άλλος τρόπος υπολογισμού της ροπής στην έξοδο είναι με τη χρήση του λόγου μετάδοσης:

Μout = Μin * i = 31.381 * 5.7 = 179 Nm

Για τον προγραμματισμό στο SimDesigner R4WBE θα χρησιμοποιηθεί η τιμή για τη ροπή στην έξοδο ίση με 178 Nm.

slide38
Μεταφορική ταχύτητα του κέντρου μάζας του κάθε πλανήτη κατά τη μεταβατική φάση εκκίνησης του μηχανισμού σε σχέση με το χρόνο

Γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του κάθε πλανήτη κατά τη μεταβατική φάση εκκίνησης σε σχέση με το χρόνο

ad