Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Институт информационных технологий

Кафедра информационных систем и технологий

Контрольная работа

МЕХАНИЗМ КАЧАНИЯ ПЛЕЧА РОБОТА С КОНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ

по курсу «Техническая механика»

вариант 1

Минск 2011

Задание № 1 механизм качания плеча робота с конической передачей.

Схема кинематическая

1. Электродвигатель.

2.Соединительная муфта.

3-4.Коническая передача.

5. Шариковинтовая передача.

I-II. Валы.

III. Вал-винт.

IV. Палец для соединения с рукой робота.

Исходные данные

Предлагаемый аналог конструкции [1, кн. 3, с.212, рис. 5. 6,а].

Мощность P, снимаемая с выходного вала III, P=3Вт.

Скорость n вращения вала III, n=350об/мин.

Срок службы L=12000 часов.

Производство единичное

Содержание

1. Описание работы механизма. ––––––––––––––––––––––––––––––––––4

2. Предварительный выбор двигателя. ––––––––––––––––––––––––––––5

2.1. Расчет требуемой мощности двигателя. ––––––––––––––––––––––5

2.2. Выбор двигателя. –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––6

3. Расчет редуктора. –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––7

3.1. Кинематический расчет. –––––––––––––––––––––––––––––––––––7

3.2. Расчет геометрических размеров. ––––––––––––––––––––––––––––8

3.3. Расчет шариковинтовой передачи. ––––––––––––––––––––––––––12

4. Проверочный расчет требуемой мощности двигателя.––––––––––––18

5. Предварительный расчет валов. –––––––––––––––––––––––––––––––19

6. Расчет момента инерции редуктора. –––––––––––––––––––––––––––20

7. Расчет мертвого хода. –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––21

8. Подбор и расчет подшипников выходного вала. –––––––––––––––––22

9. Обоснование применяемых материалов и типа смазки.––––––––––––28

Литература. ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––29

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.

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.

2. Предварительный выбор двигателя

2.1 Расчет требуемой мощности двигателя

Требуемая мощность электродвигателя определяется по формуле:

, (2.1)

электродвигатель редуктор вал мощность

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. Принимаем  = 2;

η- коэффициент полезного действия механизма. Так как механизм еще не спроектирован и не известен его действительный КПД, то примем предварительно =0,99 – КПД пары подшипников, =0,98 - предварительный КПД муфты, =0,98 - предварительный КПД зубчатой конической пары =0,85- предварительный КПД шарико - винтовой передачи.

Рассчитаем общий КПД привода. Расчёт производится по формуле:

, (1.2)

– мощность снимаемая с выходного вала редуктора. По заданию =3 Вт.

.