Расчёт привода механизма поворота
Поворот осуществляется при помощи зубчато-реечной передачи. Материал – сталь 30Х, НВ = 180. Делительный диаметр шестерни определится из условия контактной прочности зубьев по формуле [3]:
где МПр – крутящий момент, развиваемый приводом, Н×м;
j bd = 0,4 – коэффициент ширины зубчатого венца
;
где sН – допускаемое контактное напряжение;
;
где s Hlimb = 2НВ + 70 = 430 МПа – предел контактной
выносливости зубьев;
kHL = 1,25 – коэффициент, учитывающий твердость при
НВ < 350
sН = 489 МПа;
k1 = 12,6;
d1 = 35,64 мм;
принимаем d1 = 0,036 м.
Осевая сила, действующая на одну рейку:
Площадь поршня:
Радиус поршня:
Принимаем диаметр поршня dП = 20 мм.
Перемещение рейки определим, как:
,
где a1 = 1800 – угол поворота манипулятора.
Скорость рейки определим по формуле:
,
где w1 = 3,14 рад/с – угловая скорость манипулятора.
Выбираем модуль зубьев m = 1 мм.
Для шестерни определим:
Диаметр вершин зубьев 
Диаметр вершин зубьев 
Толщина зуба по делительной окружности 
Шаг зуба по делительной окружности 
Для рейки определим:
Число зубьев zP = 8
Уточненная длина нарезанной части 
Ширина рейки 
Толщина зуба по средней линии 
Ширина шестерни 
Расчёт привода выдвижения руки
|
|
|
Для двухстороннего цилиндра по формулам имеем:
,
где m = 6,95 кг – масса подвижных частей;
- ускорение перемещения;
- скорость перемещения;
х = 0,25 м – перемещение;
с a = 1170 – коэффициент пропорциональности по скорости;
с b = 1,27 – коэффициент пропорциональности по перемещению;
рП = 0,6×106 Па – давление в пневмосети;
рС = 0,2×106 Па – давление сопротивления в свободной полости;
Р = Р1 + 0,3×Р1 =6,36 Н – сила полезного сопротивления + сила для
преодоления сил трения;
F – площадь сечения поршня.
Площадь сечения поршня определим по формуле (5.2.1):
(5.2.1)
Получим 
Из конструктивных соображений примем: rшт = 0,008 м. Тогда
Окончательно принимаем:
DП = 0,035 м
dшт = 0,016 м
Расчёт привода подъёма манипулятора
Расчет производится аналогично предыдущему пункту по формуле (5.2.1). Данные, необходимые для расчета, представлены ниже:
; 
; х = 0,05 м; с a = 1170; с b = 1,27 ; рП = 0,6×106 Па; рС = 0,2×106 Па; Р = 235,45 Н; m = 7,275 кг
Получим 
Из конструктивных соображений примем: rшт = 0,005 м. Тогда
Окончательно принимаем:
|
|
|
DП = 0,032 м
dшт = 0,01 м
ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ МАНИПУЛЯТОРА НА ЖЁСТКОСТЬ
Для выполнения проверочного расчета запишем скорректированные размеры и нагрузки манипулятора. Условием выполнения расчета является удовлетворение заданной точности fB = 1×10-4 м.
а = 0,275 м; l = 0,43 м; h = 0,5 м; P = 11 Н.
Распределенная нагрузка определится, как:
Моменты инерции горизонтального и вертикального сечений определим:
где b = 0,04 м – расстояние между горизонтальной осью и горизонтальной
направляющей.
где с = 0,04 м – расстояние между вертикальной осью и вертикальной
направляющей.
Далее по формуле, полученной в п.2.1 определим величину деформации в вертикальном направлении:
fB = 0,05×10-4 м.
Полученная величина деформации удовлетворяет условию жесткости, жесткость конструкции при этом ниже данной по условию.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе работы был спроектирован манипулятор промышленного робота для загрузки пресса согласно заданию. По данным расчёта был выполнен комплект чертежей манипулятора.
Произведен расчет манипулятора на жесткость, а так же силовой расчет его модулей, направляющих и подшипников.
|
|
|
Произведен кинематический расчет модулей, расчет и выбор приводов механизмов поворота, выдвижения руки, подъема. Технические решения, применяемые при проектировании, подкреплены инженерными расчетами.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. – М.: Машиностроение, 1979. - 836с.
2. Конструирование манипуляционных механизмов: методическое пособие по выполнению курсового проекта /Б.Б. Пономарёв. – Иркутск, 1995. - 56с .
3. Белянин П. Н. Промышленные роботы и их применение: Робототехника для машиностроения.- 2-е издание, переработанное и дополненное - М.: Машиностроение, 1983,- 311с.
4. Козырев Ю. Г. Промышленные роботы: Справочник – М.: Машиностроение, 1988.- 376с.
5. Проектирование и разработка промышленных роботов: Под общей редакцией Я. А. Шифрина, П. Н. Белянина. М.: Машиностроение, 1989.-272с.: ил.
6. Ю. М. Соломенцев, К. П. Жуков и др Промышленные роботы в машиностроении. Альбом схем и чертежей: Учебное пособие для технических вузов. М.: Машиностроение, 1986.- 140с.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 211; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!