Рисунок 2.1 – CD-ROM:

1 – выдвижная каретка CD-ROM; 2 – шпиндельный двигатель; 3 – двигатель каретки; 4 – гнездо для аудиокабеля; 5 – разъем интерфейса IDE; 6 – разъем подключения питания.

2.1 ОПИСАНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ CD-ROM

Кинематическая схема механизма выдвижения каретки CD-ROM привода представлена в ПРИЛОЖЕНИЕ А. Зубчатое колесо 1, расположенное на оси шагового двигателя приводит в движение зубчатую рейку 2, линейно перемещая ее вперед назад.

Рисунок 2.2 – Структурная схема CD-ROM привода.

3 РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ МЕХАНИЗМА ВЫДВИЖЕНИЯ КАРЕТКИ CD-ROM

Для проведения кинематического расчета будем использовать входные данные , и определим мощность двигателя для механизма выдвижения каретки CD-ROM привода.

1. Мощность двигателя рассчитывается из выражения (3.1):

, (3.1)

где W – мощность двигателя, Вт;

Mкр – крутящий момент;

ωдв – угловая скорость двигателя;

nР – коэффициент полезного действия редуктора КПД.

2. Величина крутящего момента Mкр рассчитывается по формуле (3.2):

, (3.2)

где Mкр – крутящий момент;

РК – сила тяжести каретки, Н*м.;

DЗК – диаметр зубчатого колеса, м.

3. Коэффициент полезного действия редуктора определяется из выражения (3.3):

nP = nЗК * nПД , (3.3)

где - nР – коэффициент полезного действия редуктора КПД;

nЗК – общее КПД зубчатых колес;

nПД – общее КПД подшипников.

4. Угловая скорость двигателя рассчитывается из выражения (3.4):

, (3.4)

где ωдв – угловая скорость двигателя;

V – линейная скорость перемещения каретки;

R – радиус зубчатого колеса.

5. Линейная скорость перемещения каретки определяется из выражения (3.5):

, (3.5)

где – V - линейная скорость перемещения каретки, мм./с.;

L – длина перемещения каретки, мм.;

t – время перемещения каретки, с.

6. Для выбора двигателя необходимо рассчитать частоту вращения зубчатого колеса редуктора по формуле (3.6):

, (3.6)

где f - частота вращения зубчатого колеса редуктора;

ωдв – угловая скорость двигателя.

7. Для согласования частоты вращения зубчатого колеса и вала двигателя необходимо рассчитать передаточное отношение редуктора по формуле (3.7):

, (3.7)

где i - передаточное отношение редуктора;

nЗК – общее КПД зубчатых колес;

f - частота вращения зубчатого колеса редуктора.

8. Число зубьев редуктора подбирается по формуле (3.8):

(3.8)

где i - передаточное отношение редуктора;

Z1 – число зубьев зубчатого колеса;

Z2 – число зубьев зубчатой рейки.

Алгоритм расчета:

1. Определяем величину крутящего момента Mкр по формуле (3.2):

2. Определяем коэффициент полезного действия редуктора из

выражения (3.3):

nP = 0.8 * 0.95 = 0.76

3. Определяем линейную скорость перемещения каретки из

выражения (3.5):

4. Определяем угловую скорость двигателя из выражения (3.4):

5. Определяем мощность двигателя из выражения (3.1):

6. Для выбора двигателя рассчитаем частоту вращения зубчатого колеса редуктора по формуле (3.6):

7. Для согласования частоты вращения зубчатого колеса и вала двигателя рассчитаем передаточное отношение редуктора по формуле (3.7):

8. Определяем число зубьев редуктора по формуле (3.8):

4 ДАННЫЕ ПО КОНСТРУКЦИОННЫМ МАТЕРИАЛАМ

Компакт-диски состоят из поликарбонатной основы, отражающего слоя, и защитного верхнего слоя. Однако, между основой и отражающим слоем помещен регистрирующий (записываемый) слой, изготовленный из органического красителя. Конструкционный спиральный трек разметки используется для направления записывающего лазера; это значительно упрощает конструирование оборудования, и обеспечивает совместимость дисков.

Компакт-диск состоит из следующих слоев, (сверху вниз):

¾ (опционально) этикетка;

¾ (опционально) устойчивое к царапинам покрытие и/или покрытие с возможностью печати;

¾ UV-cured лак;

¾ отражающий слой (24K золото или сплав серебряного цвета);

¾ органический полимерный краситель;