Проектирование механизма для изменения положения плеча робота
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
/p>
Внешний делительный диаметр шестерни
Внешний делительный диаметр колеса
Средний делительный диаметр шестерни
d1=2(Re-0,5b)sin (3.15)
d1=2(137,7-0,5*40)sin10,51=43мм
Средняя окружная скорость в зацеплении равна
V= , (3.16)
V= =1,413м/с
С учетом окружной скорости назначим степень точности передачи ncт =8
Принимаем материалы:
для изготовления шестерни и колеса редуктора:
для шестерни сталь 40Х улучшенную с твердостью НВ 270;
для колеса сталь 40Х улучшенную с твердостью НВ 245.
.3 Раiет шарико - винтовой передачи
Исходные данные:
частота вращения n3=370об/мин.;
Определяем номинальный диаметр шарика исходя из условия динамической устойчивости:
Условие по предельной частоте вращения:n ? 8104, мммин-1.
допускается d0n ? 12104, мммин-1.
Условие по критической частоте вращение (условие предотвращения резонанса)
кр=5107vKвd /l2, (3.17)
где v - коэффициент, зависящий от способа закрепления винта;
Кв - коэффициент запаса по частоте вращения, Кв =0,50,8; и l - в мм.
из условия динамической устойчивости: d0 ? 8104/n3=8104/603,17=132,6мм.
из условия по критической частоте вращения:
d0/l2 ?n3/5107 vKв =540/5107 0,70,7=0,000022
В соответствии с ОСТ 2 РЗ1-5-89 принимаем размер 150мм.
Обычно применяют одноконтурную (z = 1) трехвитковую гайку: iв = 3.
Радиус профиля резьбы, мм (рис. 2):
Rпр=(1,03тАж1,05)r0. (3.18)
Rпр=(1,03тАж1,05)75=77,25тАж78,75мм=78мм
Радиус шарика
rw=Dw/2 (3.19)
rw=50/2=25мм.
Радиус профиля резьбы
rпр=(1,03тАж1,05)rw. (3.20)
rпр=(1,03тАж1,05)25=25,75тАж26,25=26мм.
Приведенный угол трения в резьбе, рад:
, (3.21)
где fк - коэффициент трения качения, мм (fк =0,005...0,015 мм);
а - угол контакта, а=45=0,785 рад.
Угол подъема резьбы, рад:
(3.22)
Число шариков в одном витке гайки:
(3.23)
Число рабочих шариков в одном витке с вкладышем:
zp=zш-zв (3.24)
где z' - число шариков в канале возврата.' =3Р / Dw,. (3.25)
zв=4,41/ 50=1
zp=9 - 1=8
Раiетное число шариков в iв витках:
zраi= (3.26)
zраi=
Параметры площадки контакта между телом качения и дорожкой качения (здесь Е - модуль упругости, МПа):
(3.27)
(3.28)
Радиус галтели винта, мм: rB = 0,2 rW =5мм.
Радиус галтели гайки, мм: rГ? 0,15 rW =3,75мм.
Наружный диаметр резьбы винта, мм:
d1 = d0 - 2[(rW + rB)cos(a + у) - rB]. (3.29)
d1=150-2[(25+5)cos(0,00116+45)-5]=117,57мм.
Смещение центра радиуса профиля, мм:
спр=(rпр- rW)sina. (3.30)
спр=(26- 25)sin45=0,707мм.
Внутренний диаметр резьбы винта, мм:
B =d0 + 2cпр - 2rпр (3.31)
B =150 + 2*0,707 - 2*26=99,41мм
Наружный диаметр резьбы гайки, мм:
r =d0 - 2cпр + 2rпр . (3.32)
r =150- 2*0,707+ 2*26=200,59мм.
Рисунок 2. Геометрические размеры шарико - винтовой передачи.
Внутренний диаметр резьбы гайки, мм:
r =d0 +0,5(d0-d1). (3.33)
r =150+0,5(150-117,57)=166,215мм.
Диаметр качения по винту, мм:
кв =d0-2rWcosa . (3.34)
dкв =150-2*25cos0,00116=100мм.
Диаметр качения по гайке, мм:
кг =d0+2rWcosa . (3.35)
кг =150+2*25cos0,00116=175мм
4. Проверочный раiет требуемой мощности двигателя
Крутящий момент на валу электродвигателя Тдв, Нм равен:
, (4.1)
где hпр- коэффициент полезного действия привода (муфты, подшипников, конической пары редуктора). Для соединения вала электродвигателя с входным валом редуктора применяем глухую втулочную муфту. Принимаем hм =0,98 [2, с. 43].
=0,023
Находим требуемую мощность двигателя Ртр, Вт[2, табл. 2.4]:
. (4.2)
Соотношение Рдв>1,2Ртр; 10Вт> 7,8Вт соблюдается.
5. Предварительный раiет валов
Предварительный раiёт выполняем по напряжениям кручения, т.е. при этом не учитываются напряжения изгиба, концентрации напряжений и переменность напряжений во времени (циклы напряжений). Для компенсации приближённости метода раiёта допускаемые напряжения на кручение применяем заниженными: [?]к =10тАж20 МПа. Причем большие значения [?]к принимаем для тихоходных валов [2, с. 110].
Определяем диаметры ступеней валов d, мм [2, табл. 7.1]:
. (5.1.)
Диаметр выходного конца быстроходного вала d2 ,мм:
.
Для соединения вала с валом электродвигателя диаметром dдв=6мм назначаем диаметр выходного конца вала d1 = (0,8тАж1,2) dдв=4,8тАж7,2 мм. Принимаем d2 =6 мм.
Диаметр выходного конца ведомого вала d3,мм:
.
Принимаем d3 =6 мм.
Диаметры ступеней валов назначаем исходя из конструктивных соображений.
6.Раiет момента инерции редуктора
Расiитаем момент инерции редуктора J, приведенного к валу электродвигателя. Для этого по длине зуба колеса , делительному диаметру и удельной плотности материала вычисляем значение J всех колес [5].
b=40мм;
d1 =43мм;
d2=50мм; ?=7,85 г/см3 = 7,85*10-3 г/мм3 (для стали).
(6.1)
7. Раiет мертвого хода
В реверсивных механизмах устройств и систем различают прямой и обратный ход. Вследствие боковых зазоров в зацеплении, зазоров во вращательных парах и упругих деформаций валов положения ведомого звена всегда различны при одинаковых положениях ведущего звена во время прямого и обратного хода.
Точность реверсивных механизмов могут охарактеризовать ошибка мёртвого хода и мёртвый ход.
Ошибкой мертвого хода механизма называется отставание ведомого звена при изменении направления движения ведущего
Copyright © 2008-2013 studsell.com рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение