Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ТехМех.doc
Скачиваний:
64
Добавлен:
01.04.2014
Размер:
399.36 Кб
Скачать

1. Описание работы механизма. Проектируемый механизм предназначен для изменения положения плеча робота. Конструктивно он состоит из трёх основных составляющих:

а) источника энергии (электродвигатель);

б) редуктора;

в) шариковинтовой передачи.

В качестве источника энергии использован электродвигатель МП-261 (1). Соединение вала электродвигателя с валом редуктора осуществляется с помощью соединительной муфты (2). Полумуфты крепятся на входном валу редуктора (II) и валу электродвигателя (I).

Редуктор представляет собой одну коническую передачу (3,4), заключённую в корпусе. Редуктор предназначен для передачи крутящего момента от электродвигателя с изменением направления, частоты вращения и крутящего момента выходному валу (IV), который соединен с шариковинтовой передачей.

Редуктор конструктивно состоит из пары зубчатых колёс, насаженных на валы и заключенных в корпусе. Опорами валов в корпусе редуктора служат подшипники качения.

Исходные данные

Мощность, снимаемая с выходного вала III, Р=5Вт.

Скорость вращения вала III, n=450 об/мин.

Срок службы, L =12000часов.

Производство единичное

Рис. 1.1. Кинематическая схема привода.

1 - электродвигатель; 2 - соединительная муфта; 3,4 - Коническая передача; 5 - шарико - винтовая передача; I-II. Валы; III. Вал-винт; IV. Палец для соединения с рукой робота.

2. Предварительный выбор двигателя

2.1. Расчет требуемой мощности двигателя.

Требуемая мощность электродвигателя определяется по формуле [1, с.11 ]:

, (2.1)

где  – коэффициент запаса мощности. При расчете мощности двигателя необходимо учитывать режим работы механизма в составе промышленного робота, для которого характерны частые пуски, реверсы, остановки. Поэтому нужно обеспечить запас мощности в 1,2-2,5 раза [1, с.11 ]. Принимаем  = 1,2;

η- коэффициент полезного действия механизма. Так как механизм еще не спроектирован и не известен его действительный КПД, то примем предварительно 1=0,99 – КПД пары подшипников [6, c. 5],2=0,98 - предварительный КПД муфты, 3=0,98 - предварительный КПД зубчатой конической пары=0,85- предварительный КПД шарико - винтовой передачи.

Рассчитаем общий КПД привода. Расчёт производится по формуле [1, с. 328]:

, (1.2)

Pвв – мощность снимаемая с выходного вала редуктора. По заданию P3=9Вт.

.

2.2. Выбор двигателя.

Зная требуемую мощность =6,5 Вт, выбираем электродвигатель УЛ-042 с частотой вращенияnдв = 2700 об/мин и номинальной мощностью Рном=10Вт [1].

3. Расчет редуктора

3.1.Кинематический расчёт

Определяем передаточное число механизма [2, с. 43]:

u=nдв /nрм , (3.1)

где nрм – заданная частота вращения приводного вала рабочего механизма, nрм =350 об/мин;

Принимаем значение передаточного числа для редуктора согласно ГОСТ 12289-76 u=5. [6 с.49]

Расчёт вращения валов производим по следующим формулам:

- частота вращения вала

(3.2)

- угловая скорость вращения вала:

(3.3)

- мощность, передаваемая валом

Рi+1=, (3.4)

где - коэффициент полезного действия передачи.

В нашем случае 1=0,99 – КПД пары подшипников [6, c. 5], 3=0,98 - предварительный КПД зубчатой конической пары=0,85- предварительный КПД шарико - винтовой передачи.

Р3 = Р4 =

- крутящий момент передаваемый валом

Тii/(3.5)

Т1=10/282,6=0,035Нм Т3=9,4/56,52=0,166Нм

Полученные данные сводим в таблицу 1.

Таблица 1. Параметры вращения валов привода

Вал1

n1==nдв=2700об/м

Р12=

дв=10Вт

Т12=

дв= =0,035Нм

Вал3

n3=540об/мин.

Р3=9,4Вт

Т3=0,166Нм

Находим частоту вращения n валов привода, об/мин[2, табл. 2.4.]:

nдв = n1= n2 = 2700 об/мин

n3 = n2 / u =2700/5= 540об/мин

Находим угловые скорости ω на валах привода [2, табл. 2.4.]:

ωдв = ω1 = ω2 =2π*nдв/30=3,14*2700/30= 282,6 с-1,

ω3 = ω2 / u1 =282,6/5=56,52с-1.