Разработка конструкции циклоидного редуктора с передаточным отношением 24

1.

Индивидуальный проект
Разработка конструкции циклоидного редуктора с
передаточным отношением 24
Авторы проекта:
Макаров Дмитрий
Сергеев Максим
Руководитель проекта:
Кулешов Владимир Ильич
Муниципальное Автономное Общеобразовательное Учреждение "Средняя Школа №143
Имени Героя Советского Союза Тимошенко А.В

2.

Содержание
Анализ существующих редукторных систем......................................................................................................................................3-6
Анализ технологий печати и
материалов.............................................................................................................................................................................................7-9
Материалы для 3D печати.................................................................................................................................................................10-13
Проектирование модели.......................................................................................................................................................................14
Печать модели.........................................................................................................................................................................................15
Результат печати.................................................................................................................................................................................16-17
Демонстрация редуктора в собранном состоянии.........................................................................................................................18
2

3.

Анализ существующих редукторных систем
Цилиндрический редуктор
Преимущества:
• Высокий КПД 9899%
• Передаточное
отношение может
достигать 80
• Вращение
валов
может
осуществляться
в
любую сторону
• Малые
тепловыделения
Недостатки:
• Шумность в работе
• Небольшое
передаточное число
в режиме работы
3
одной ступени

4.

Червячный редуктор
Преимущества:
• Малые габариты
• Практически не шумит
при работе
• Плавная работа
Недостатки:
• Низкий КПД 60% и
меньше
• Большое
тепловыделение
• Не
рекомендуется
использовать
при
высоких
мощностях
(более 60 кВт)
• Люфт входного вала,
что
способствует
быстрому
износу
редуктора
4

5.

Преимущества:
• Малые габариты
• Передаточное отношение
одной ступени 12,5
• КПД достигает 98%
Недостатки:
• Сложность настройки и
ремонта
• Увеличенные силы трения,
обусловленные возросшим
количеством применяемых
шестерен.
• Сложная
конструкция,
требующая
высокой
точности при производстве.
Планетарный редуктор
5

6.

Планетарно-цевочный редуктор
Преимущества:
• Малые габариты
• Передаточное отношение
одной ступени 29
• Плавность хода и низкая
шумность
• КПД 95%
• Высокая надёжность
Недостатки:
• Высокие требования к
точности изготовления.
• Высокая
стоимость
передачи по сравнению со
стоимостью передач других
типов
(следствие
из
высоких
требований
точности
и
больших
нагрузок подшипников).
6

7.

Вывод:
7
В результате анализа было
выбрано оптимальное решение,
а именно:
Циклоидный редуктор
(планетарно-цевочный)

8.

Анализ технологий печати и материалов
Преимущества:
• Качество хорошее, но
уступает
другим
технологиям
• Стоимость
печати
небольшая
• Широкий
спектр
применения
Недостатки:
• Проблемы с точностью
моделей
• Может оставлять линии
слоев
и
небольшие
дефекты из-за нагрева и
охлаждения материалов
Технология послойного наплавления FDM
8

9.

Преимущества:
• Высокое
качество
печати.
Пропечатываются
даже самые мелкие
элементы объекта
Недостатки:
• Высокая цена на
материал
для
печати
Технология производства моделей из жидких
фотополимерных смол SLA
9

10.

Преимущества:
• Устойчив
к
влаге,
кислотам и маслу
• Высокие
показатели
термоустойчивости —
от 90°C до 110°C
• Легко
поддается
окраске
Недостатки:
• Высокая степень усадки
при охлаждении —
материал
может
потерять 0,8% объема,
что
приведет
к
деформациям модели
Технология последовательном спекании слоев
порошкового материала с помощью лазеров
высокой мощности SLS
10

11.

Материалы для 3D печати
ABS-пластик
Преимущества:
• Устойчив к влаге,
кислотам и маслу
• Высокие показатели
термоустойчивости
— от 90°C до 110°C
• Легко
поддается
окраске
Недостатки:
• Высокая
степень
усадки
при
охлаждении
—
материал
может
потерять
0,8%
объема,
что
приведет
к
деформациям
модели
11

12.

Поливиниловый спирт
Преимущества:
• При низкой влажности
пластик обладает высокой
прочностью на разрыв. При
повышении
влажности
уменьшается прочность, но
растет эластичность
• Температура
экструзии
составляет 160-175°C, что
позволяет
использовать
PVA
в
принтерах,
предназначенных
для
печати ABS
Недостатки:
• Высокая стоимость
12

13.

Преимущества:
• Идеальная глакость гот
овых моделей
• Высокая детализация и
точность
• Возможность
обработки
Недостатки:
• Жидкая
смола
токсична
Фотополимерная смола
13

14.

Преимущества:
• Стойкость к истиранию
• Химическая стойкость к
маслам
• Пластичный
Недостатки:
• Высокая
способность
впитывать влагу
• Выделение
токсичных
паров при печати
Нейлон 12
14

15.

Вывод:
В результате анализа было
выбрано оптимальное решение, а именно:
печать методом FDM
1
5
15

16.

Практическая часть
Проектирование модели
16

17.

Подготовка модели к печати модели
Для печати задействована программа «Prusa Slicer» и принтер для 3D печати.
17

18.

Печать деталей конструкции
18

19.

Вывод:
Мы разработали эскиз конструкции и
произвели печать необходимых деталей
19

20.

Результат печати
корпус
Циклоидный диск
Корпус 2
20

21.

.
втулка
Выходной вал
Редуктор
в собранном состоянии
21

22.

Демонстрация редуктора в собранном состоянии
22

23.

Вывод:
1. Изготовлена рабочая модель циклоидного редуктора с
передаточным отношением 24
2. Выявлены проблемы и найдены решения для проведения
испытаний редуктора с двигателем под нагрузкой
3.При испытаниях редуктора в сборе с двигателем, втулка
быстро изнашивалась, что привило к неработоспособности
редуктора. Решение этой проблемы мы нашли в
изготовлении этой детали из металла
23